典型工業純化水系統工藝流程如下:
原水箱→原水泵→多介質過濾器→活性碳過濾器→軟化器→反滲透系統→純水箱→純水泵→混合床→用水點
工藝概述
i. 預處理:
預處理主要是去除水中的有機物、懸浮物、膠體和余氯等,以確保RO能正常工作。處理工藝采用多介質過濾、活性碳吸附、軟化器,減少RO工作時產生垢物和藻類生長及微生物污染及氧化劑。
預處理系統包括:原水箱、原水泵、加藥系統、多介質過濾、加藥系統、活性碳過濾、全自動軟化器。
1.1原水箱:
原水首先流入原水箱。原水箱對原水的供給起到緩沖作用,協調原水的供給量與原水泵的輸入量。當原水的供應量超過原水泵的輸水量時,原水箱水滿,通過原水箱的液位控制使用原水供給停止。當原水供應量小于原水泵的輸水量時,原水箱空,原水泵停止運行,起到保護原水泵的作用。
1.2原水泵:
本系統配置一臺威樂臥式水泵,用于對原水加壓,為預處理系統提供動力源,該泵單臺流量2m3/h,揚程35m,材質為不銹鋼。該泵具有體積小,率,低噪音等特點。
1.3多介質過濾器:
本系統是對原水中懸浮物、顆粒物及膠體等物質進行去除,同時對原水中的濁度、色度起到降低作用,它可濾掉原水帶來的顆粒、藻類等可見物。
多介質過濾是一種*的微絮凝過濾方式,本公司提供的多介質過濾器含有材質各異的多層過濾介質,完濾除不溶于水中的雜質,保證SDI值不大于4,是后級RO的強有力保護屏。能更好的去除水中的懸浮物或非溶解性粒子(氧化物、濁度、顆粒物等),具有低成本,操作維護、管理方便等特點,特別是在降低原水中的濁度、污染指數等方面具有很好的效果。
該系統設置一臺玻璃鋼多介質過濾器,規格為1252,過濾器內填精制的具有良好的級配石英砂和無煙煤,濾層高度一般≥900mm,在正常工作情況時,正常流速12-16m/h,總產水量為2m3/hr。
多介質過濾器反洗周期時間為3天。反洗以壓力參數設備來控制反沖洗周期,當進出水母管上的壓力差達到0.7kg/cm2時即停止運行進行反沖洗,通過控制器進行濾器的反洗,正洗工藝。
1.4活性炭過濾器:
活性炭工藝在水處理領域中占有相當重要的地位,是水深度處理中*的工藝,它所具有的某些特殊功效是其它水處理工藝所無法替代的。
— 去色
可去除由鐵、錳及植物分解生成物或有機污染物等所形成的色度。
— 脫氯
可去除因余氯所造成的嗅味。
— 去除有機物
可去除由于水源污染而常規工藝又無法去除的水中微量污染物,如農藥,殺蟲劑,氯化烴,芳香族化合物,以及BOD與COD等。
— 去除有機氯
可去除在原水凈化過程中及自來水出廠前投加預氧化劑和消毒劑(如氯氣)所產的THMS等“三致”物質。有分析表明,自來水中“三致物質THMS占去大半,有效的去除對于提高水質量十分關鍵。
— 去除氨氮和亞硝酸鹽
活性炭可有效去除氨氮和亞硝酸鹽。
— 去除剩余氯或氧化劑,保護超濾、反滲透的濾膜
另外,它還可以除臭,去除水中的微量重金屬離子(如汞、鉻等離子),合成洗滌劑及放射性物質等。
為保證系統設備穩定運行、出水水質及出水流量、故障排除、反洗等穩定因素,該系統配置一臺不銹鋼活性炭過濾器,規格為1252,過濾器內填精制果殼型活性炭,在正常工作情況時,正常流速12-16m/h,濾層高度一般為≥900mm,總產水量為2m3/hr。
1.5軟化器
軟化器是通過強酸型陽樹脂的作用去除水中的鈣、鎂離子,使水中的硬度<0.03meg/L(CaCO3),從而減少垢物提供軟水生產用水。軟化器采用一臺玻璃鋼罐體,規格為1252,產水量:2m3/hr。此罐耐腐蝕,堅固,沒有其他物質釋放出來??刂崎y堅固耐用,耐磨損,維修方便。此軟水系統可根據原水水質來設定產水量和再生周期。軟水器內裝有強酸陽樹脂,顆粒度均勻,強度高,不容易磨損,交換量大。樹脂使用壽命在2-3年。軟水器的吸鹽系統配有液位、過濾和自動回水功能,可以有效防止再生時鹽箱內的污染物進入軟化水系統,并能充分溶解再生劑,使再生達到飽和狀態。
ii. 純水處理:
2.1保安過濾器:
經過前面的石英過濾器、活性炭過濾器及軟化器之后,原水中大顆粒懸浮物已基本被除去,而一些小顆粒懸浮物則沒有被除去。在這里,再進行一次微濾,去除5μm以上的懸浮物,以保護RO膜不被堵塞。同時,一些活性炭細沫也被截留在反滲透系統之外。保安裝過濾器進出口設壓力指示表,當壓差增大到設定值時更換濾芯。
2.2高壓泵
高壓泵的反滲透設備的主要動力設備,高壓泵應設置高過熱保護,泵前后分別設置低、高壓保護開關。當高壓泵進水壓力低于設定值后,高壓泵停運,以保護高壓泵,當高壓泵出口壓力高于設定值后,高壓泵停運,以保護反滲透膜。
2.3反滲透裝置
反滲透裝置是該項目預脫鹽的心臟部分,經反滲透處理的水,能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物等。設計的合理與否直接關系到項目的投資費用,整個系統運行經濟效益,使用壽命,操作可靠簡便性。反滲透膜均采用世界上的超低壓復合膜,單根脫鹽率達99.8%。當系統設計溫度為25℃時,考慮到原水水質變化以及膜的使用壽命等因素,本系統采用4英寸的復合RO膜,安裝在不銹鋼壓力容器內。RO膜采用4英寸,數量:4支,產水量:5.0m3/hr;回收率:50-75%,脫鹽率:98%。
RO系統回收率在50-75%以上,系統脫鹽率不小于98%。在本項目中,考慮到設備的節能、運行壓力、膜的透過率、膜的脫鹽率、出水的含鹽量等因素,我公司推薦采用美國HYDRAUANTICS公司的4040 型反滲透膜。
2.4清洗裝置
反滲透膜在長期運行中,表面會逐漸有進水中存在的各種污染物的沉積而引起膜的污染,這造成系統性能(脫鹽率和產水量)的下降,組件進出口壓差的升高;膜的定期清洗是防治膜污染的主要措施之一。
反滲透裝置在停運和化學清洗前,需要進行低壓水沖洗;
在運行較長時間后,若壓差明顯增大,產水量明顯下降,則需要進行化學清洗。
清洗劑選用反滲透膜清洗藥劑,無污染、無化學藥劑殘留;清洗裝置包括清洗水泵、清洗水箱以及清洗用精密過濾器。
3.混床系統
混床系統是將強酸性樹脂與強堿性樹脂放的同一個交換器內,混合均勻后運行。水通過混床,同時陽、陰離子交換,消除了逆反應的影響,使交換進行得更*,出水水質可達15MΩ.cm以上。
控制方式
本方案總控制為全自動化,前處理砂碳軟化器采用美國阿圖袓控制閥,反滲透純水機電控采用韓國LG公司PLC全自動控制。電器元件均為進口。實現水處理自動化是提高企業管理水平,減輕操作人員勞動強度,方便操作管理,保證水處理質量和安全生產、節約能耗、降低生產成本的重要措施。水處理的自動化控制系統主要根據液位、流量、壓力等信號來控制泵及閥的運行狀態,并能根據工藝要求及設備運行參數的變化自動或提示操作人員控制設備的運行。
原水箱、純水箱均裝有液位控制器,來控制與水箱連接的泵的啟停。
反滲透單元是純水處理工藝中的預脫鹽系統,在其進水管、純水管、濃水管安裝控制閥、壓力計、流量計,監視和控制該單元的運行、清洗,確保反滲透單元在滿足工藝要求的范圍內。
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