反滲透純水設(shè)備系統(tǒng)
 

一、反滲透純水設(shè)備系統(tǒng)工作原理概述

　　反滲透純水設(shè)備系統(tǒng)采用世界上的反滲透膜元件，一是傳統(tǒng)型的反滲透+混床除鹽裝置，二是改良型的反滲透+EDI連續(xù)電除鹽裝置,di二種采用反滲透作預處理再配上電去離子（EDI）裝置，這是目前制取超純水，zui環(huán)保的超純水制備工藝，能生產(chǎn)符合或行業(yè)鍋爐給水標準（GB1576－79、DL/T561-95）除鹽超純水。不需要用酸堿進行再---生便可連續(xù)制取超純水，對環(huán)境沒什么破壞性。其缺點在于初投資相對以上兩種方式過于昂貴.適用于熱電廠及大中型工礦企業(yè)鍋爐補給水的處理 。

  反滲透技術(shù)是近幾年來才在我國發(fā)展起來的一項現(xiàn)代。反滲透就是對溶液施加一個大于滲透壓的壓力，使水透過的半透膜，從溶液中分離出來。因為這個過程和滲透現(xiàn)象相反，所以稱為反滲透。按各種物料的不同滲透壓，就可以對某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法，達到對溶液進行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透裝置，主要是分離溶液中的離子范圍，它無需加熱，更沒有相變過程，因此比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小，操作簡單，適用范圍比較廣。用反滲透裝置，處理工業(yè)用水，不耗用大量酸堿，無二次污染，它的運行費用也比較低。反滲透膜分離技術(shù)，簡稱RO技術(shù)。我公司生產(chǎn)的RO純水機可使回收率達到75%，脫鹽率高達98%以上，而且關(guān)鍵部件反滲膜為進口產(chǎn)品，使出水水質(zhì)得到保證且出水水質(zhì)穩(wěn)定。系統(tǒng)預處理部分的設(shè)備均采用進口多路閥控制，使整個系統(tǒng)操作簡單，技術(shù)含量高，而且RO純水機還可減少酸堿的排放量，有利于環(huán)境保護。反滲透純水設(shè)備系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)不同的源水水質(zhì)采用不同的工藝。一般自來水經(jīng)一級反滲透純水設(shè)備系統(tǒng)系統(tǒng)處理后，產(chǎn)水電導率＜10μS/cm，經(jīng)二級反滲透系統(tǒng)后產(chǎn)水電導率＜2μS/cm甚至更低，在反滲透系統(tǒng)后輔以離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備可以制備超純水，使電阻率達到18兆歐姆(電導率=1/電阻率)。

3噸/小時反滲透化水裝置（出口迪拜）
 

二、反滲透化水裝置工作原理 

　　滲透現(xiàn)象在自然界是常見的，比如將一根黃瓜放入鹽水中，黃瓜就會失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一---定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。在以上裝置達到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一---定壓力，此時，水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。 如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透化水裝置的原理。 反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個，一是一個有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一---定的壓力。 簡單地說，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當，由于細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。 在水中眾多種雜質(zhì)中,溶解性鹽類是zui難清--除的.因此,經(jīng)常根據(jù)除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前，較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。
 

 反滲透純水設(shè)備，反滲透設(shè)備工作原理圖

反滲透化水裝置工藝流程圖

反滲透化水裝置系統(tǒng)工藝流程圖

 

2.反滲透化水裝置，反滲透設(shè)備工藝說明

1、原水箱

1）作用：克服管網(wǎng)供水的不穩(wěn)定性，保證整個系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù)；同時也給各設(shè)備長期性能可靠提供了保障。

2）選型：PE材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)水箱。

3）控制：水箱配置高水位浮球閥和低水位液位開關(guān)。其具備了可靠性高,價格低廉,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便等優(yōu)點。當水位處于高位時，浮球閥關(guān)閉，停止進水。水位處于低水位時，高水位浮球閥打開，開始向水箱注水。同時，低水位液位開關(guān)斷開，增壓泵停止工作。

2、原水泵

1）作用：給預處理各設(shè)備提供必需的工作壓力。

2）選型：根據(jù)預處理各設(shè)備設(shè)計壓力降（每臺過濾設(shè)備zui大壓降0.05Mpa），以及高壓泵前壓力不能小于0.5Kg/cm2，確定增壓泵的工作壓力。

3）控制：泵后用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力及進水量。

3、機械過濾器（石英砂過濾器）

1）作用：原水首先經(jīng)過機械過濾器，在過濾器中放置12-24目的精--致石英砂，使原水中的絮凝體、鐵銹等懸浮雜質(zhì)在此過程中被截留。由于機械過濾器在工作中截留了大量的懸浮雜質(zhì)，為保證過濾器的正常工作，必--須對過濾器定期進行沖洗、反沖洗。

2）選型：選用FRP材質(zhì)（玻璃鋼材質(zhì)）容器.

3）控制：機械過濾器的反洗操作采用手工控制器，過濾器應(yīng)每天進行一次清洗，清洗時間為10-20分鐘。

4、活性碳過濾器

1）作用：本工藝采用活性碳過濾器，作為反滲透裝置的予處理，是非常重要的。反滲透系統(tǒng)要求進水指標SDI≤5，余氯<0.1mg/L。為滿足其進水要求，需進一步純化原水，使之達到反滲透的進水指標。在反滲透裝置前設(shè)置碳濾器，主要有兩個功能：
1、吸附水中部分有機物，吸附率為60%左右
２、吸附水中余氯。吸附粒度在10-20埃左右的無機膠體、有機膠體和溶解性有機高分子雜質(zhì)以及在砂濾器中是難以去除的余氯。活性碳之所以能用來吸附粒度在幾十埃左右的活性物，是由于其結(jié)構(gòu)存在大量平均孔徑在20-50埃的微孔和?？p隙，活性碳的這個結(jié)構(gòu)特點，使它的表面吸附面積能夠達到500-2000m2/g，由于一般有機物的分子直徑略小于20-50埃，因此活性碳對有機物具有很強的吸附作用。此外活性碳具有很強的脫氯能力，由于余氯具有很強的氧化性，余氯和碳起反應(yīng)，生成二氧化碳和氯離子，因此只是損失了少量的碳，所以活性碳脫氯可以使用相當長的時間。活性碳不僅僅具有以上功能，還能夠去除水中的異味、色素，提高水的澄明度，活性碳使用一段時間后，其吸附能力下降，需要進行再---生或更換。所以，原水通過碳濾器后，能大大提高水質(zhì)，減少對反滲透膜的污染，經(jīng)過處理后的水質(zhì)都能達到反滲透裝置進水水質(zhì)要求（余氯<0.1mg/L）。

2）選型：選用玻璃鋼材質(zhì)容器，膨脹率40%。

3）控制：活性碳過濾器的控制採用手工控制器，由于活性碳過濾器在工作中吸附了大量的懸浮雜質(zhì)，為保證系統(tǒng)正常工作，每天必--須進行沖洗、反沖洗，沖洗過程由清洗時間為15-30分鐘。

5、全自動軟化水器或加藥裝置

1）作用：除去水中硬度（Ca²⁺ 、Mg²⁺）的過程稱為軟化。本設(shè)備裝填001×7強酸型Na離子交換樹脂，用鈉離子置換原水中的鈣、鎂離子，使原水中的殘余硬度低于0.03mmol/L。軟化的目的是防止反滲透膜表面結(jié)垢，以延長反滲透膜的使用壽命和處理效率。

2）選型：軟水器為玻璃鋼材質(zhì)容器，

3）控制：控制系統(tǒng)采用自動控制閥型。按已設(shè)定的時間/流量，控制閥頭可自動再---生樹脂，完成吸鹽/反洗，正沖/注水過程。軟水器配備一個再---生箱，應(yīng)每日檢查鹽箱的鹽量及水量，并及時補充鹽（禁止使用加碘鹽及其他有添加物的鹽）。

6、精密過濾器

1）作用：精密過濾又稱為保安過濾器。它是原水進入反滲透膜裝置前的一道處理工藝。PP過濾芯具有過濾流量大，納污量大，壓力損耗小的特點，可阻截不同粒徑的雜質(zhì)顆粒，集表面過濾與深層過濾于一體。精密過濾器使用一---定時期后也有堵塞現(xiàn)象，因此，一---定時期后PP熔噴濾芯必--須更換，更換依據(jù)：精密過濾前后的壓力差在0.05-0.1Mpa時更換。

2）選型：選用不銹鋼材質(zhì)容器.

7、高壓泵

1）作用：高壓泵是提供給反滲透系統(tǒng)所需產(chǎn)水流量及水質(zhì)的工作壓力。使過濾水經(jīng)過泵體后達到10公斤左右的壓力，以滿足膜體的進水壓力，保證純水的出水量。

2）選型：根據(jù)反滲透膜所需的工作壓力，采用格蘭富立式多級高壓泵。

3）控制：當原水壓力表指針達到2KG時，按下產(chǎn)水開關(guān)，高壓泵啟動，開始產(chǎn)水。高壓泵前設(shè)有壓力保護開關(guān)，當進水壓力低于1KG時，壓力保護開關(guān)關(guān)閉，高壓泵停止工作。

8、反滲透化水裝置（純水裝置）

1）作用：反滲透裝置是純化水生產(chǎn)線的主要部分。本裝置選用日本日東電工集團海德能公司生產(chǎn)的節(jié)能型復合膜ESPA型反滲透膜元件。ESPA系列為高脫鹽率苦咸水淡化膜?？稍谳^低操作壓力下，獲取高水通量，其平均脫鹽率99.5%。

由于ESPA膜具有上述的優(yōu)點，從而為水泵、壓力容器、管道、閥門等配套設(shè)備的選擇提供了更為廣泛的空間。而且使用功率更小的電機即可滿足工作的需要。同時，ESPA膜的高水通量、高脫鹽率的特性，這些都使設(shè)備制造成本和系統(tǒng)設(shè)備投資費用大為降低，并且可大量的節(jié)省能源，降低了系統(tǒng)的運行費用，提高水質(zhì)。

選型：海德能ESPAI-4040/8040。反滲透裝置所設(shè)計的產(chǎn)水溫度25℃，水的利用率為70%。

9、水 箱（原水箱）

作用：儲備反滲透產(chǎn)品水，并為下一級系統(tǒng)工作提供穩(wěn)定的供水。

控制：水箱內(nèi)設(shè)有高，低液位開關(guān)，控制高壓泵和增壓泵。當平衡水箱處于低水位時，增壓泵自動啟動，開始產(chǎn)水。當水箱處于高水位時，高壓泵停止工作。

10、增壓泵

1）作用：給后級混床提供必需的工作壓力。

2）控制：泵后用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力及進水量（手工操作）。

11、純化水箱（成品水箱）

1）作用：混床出水，進入純化水箱，再通過純化水箱送至各用水點。

2）控制：純化水箱內(nèi)設(shè)有高，低液位開關(guān)，控制混床的給水泵。當純化水箱處于低水位時，混床給水泵開始工作，向純化水箱注水；高水位時，混床給水泵停止工作。

12、精過濾處理器

1）作用：選用1μm聚丙烯材料濾芯，可有效截留管道內(nèi)的極微小顆粒及殺滅的細菌尸體。其壽命長，流量大，過濾精度高，保證了生產(chǎn)線的無菌供水。精過濾處理器使用一---定時期后，由于污堵產(chǎn)水量下降必--須更換濾芯，更換依據(jù)：過濾前后的壓力差在0.05-0.1Mpa時更換。

13、檢測儀器儀表

1）反滲透主機設(shè)有膜前壓力表和膜后壓力表，對膜的工作壓力進行檢測，并設(shè)有系統(tǒng)路徑運行顯示，淡水流量計和濃水流量計檢測濃、淡水流量。

2）反滲透主機還設(shè)有電導率儀，電阻率儀。在線檢測淡水水質(zhì)，既直觀又方便，可隨時觀測產(chǎn)品水的水質(zhì)變化。

3）預處理設(shè)有壓力表，隨時觀察設(shè)備運行狀況，并可進行分析設(shè)備運行狀況。

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