純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計案例
純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計案例-
純水設(shè)備設(shè)計實例 （1）設(shè)計原則 （2）設(shè)計依據(jù)及參數(shù) ？設(shè)計依據(jù)
原水水質(zhì)為市政自來水，設(shè)計水溫為25（冬天用熱交換器加熱）。產(chǎn)品水用于電鍍清洗用水機電鍍槽補充用水或其他用水，設(shè)備和管路在指定的水處理站廠房內(nèi)。
？設(shè)計參數(shù) 設(shè)計規(guī)模：Q=10噸/小時。純水水質(zhì)：電阻率：≥5兆歐，PH=6.5-8.5 （3）純水制備工藝流程
根據(jù)原水水質(zhì)指標，該原水具有含鹽量偏高，硬度高的特征，不宜直接作為電子用 水。因此，必須為該原水進行脫鹽處理。該工藝選用先進、成熟、出水水質(zhì)穩(wěn)定、系統(tǒng)運行穩(wěn)定的反滲透脫鹽裝置作為系統(tǒng)的主脫鹽設(shè)備；系統(tǒng)運行費用低，易于實 現(xiàn)自動化。低廉的運行成本能夠在系統(tǒng)投運2年內(nèi)補償回初期投資的高出部分。因此。反滲透水處理系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性。
根據(jù)用水水質(zhì)要求，一級反滲透的出水尚未達到使用要求，所以，在反滲透裝置之 外后，設(shè)置混合離子交換器，其出水水質(zhì)完全滿足電子用水要求。由于反滲透裝置脫除了原水中98%的鹽分，所以離子交換器的負荷小，其再生周期較長，將達到 8-10天左右。
為了保證關(guān)鍵設(shè)備反滲透裝置的長期可靠穩(wěn)定運行，則必須設(shè)置預處理系統(tǒng)，滿足 反滲透膜（RO膜）進水要求，進水指標：濁度(NTU)≤0.5,污染指數(shù)（SDI)≤4,余氯≤0.1mg/L.因此原水為自來水，預處理由多介質(zhì)過濾 器及相關(guān)設(shè)備組成。工藝流程圖如下：
城市自來水—--—自來水箱—--—一級給水泵絮凝投加裝置—--—多介質(zhì)過 濾器-----活性炭過濾器-----軟化過濾器-----保安過濾器-----RO給水泵----RO脫鹽系統(tǒng)----RO脫鹽水箱-----二級給水 泵-----混合離子交換系統(tǒng)-----UV紫外線殺菌----微孔過濾器-----用水點
（4）純水制備系統(tǒng)主要設(shè)備 ？絮凝劑投加裝置
該系統(tǒng)采用的是計量泵投加絮凝劑。投加絮凝劑的目的是將水中細微膠體、懸浮顆 粒物，甚至打分子有機物通過電性中、團聚、橋架、扭曲作用，使之形成大顆粒的懸浮物（礬花），使其在多介質(zhì)過濾器除掉。絮凝劑投加裝置有計量泵、計量箱組 成。
？多介質(zhì)過濾器系統(tǒng)
該系統(tǒng)是對原水中懸浮物、顆粒物質(zhì)進行去除，同時對原水中濁度、色度起到降低 作用，它完全可以濾除經(jīng)絮凝劑加藥所生成的礬花和原水帶來的顆粒、藻類。該系統(tǒng)的要求總進水量為18T/H,過濾后出水SDI≤4,滿足RO進水要 求。
？活性炭吸附過濾系統(tǒng)
主要去除色度、脫氯、去除有機物、氮氫和亞硝酸鹽、水中部分有毒物質(zhì)和剩余余氯或氯化劑，保護反滲透膜。正常工作流量為18T/H,活性炭最短周期為壹年。
④阻垢劑投加裝置
阻垢劑是有機化合物質(zhì)，它主要作用是增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性，以防止碳酸鈣等物質(zhì)對膜的阻礙，同時它具有可降低鐵離子阻塞膜的微孔，還能阻止硫酸根的結(jié)垢。主要由計量泵和計量箱組成。
⑤保安過濾器
保安過濾器設(shè)置的主要目的是截留多介質(zhì)過濾器未能去除的大顆粒物、膠體、懸浮物。濾芯通常可維持3-6個月，當前后壓差大于0.07-0.1MPa時應及時更換。
⑥反滲透脫鹽系統(tǒng)
反滲透脫鹽系統(tǒng)由一臺高壓泵及一套出水10T/H的RO膜組成，同時本系統(tǒng)配置有一套水沖洗系統(tǒng)和一套化學清洗系統(tǒng)。RO膜系統(tǒng)回收率在70%以上，系統(tǒng)脫鹽率≥98%。
⑦混床離子交換系統(tǒng)
為了更好地降低反滲透膜脫鹽過程中為脫盡的陽離子和陰離子，滿足電鍍用水及電子產(chǎn)品用水需要，出水水質(zhì)電阻率達到5兆歐以上。
（5）純水設(shè)備工藝控制系統(tǒng) ？控制方式及水平
整個純水設(shè)備系統(tǒng)由可編程控制器PLC集中管理，能實現(xiàn)自動與手動操作整個系統(tǒng)。另外，通過觸摸屏及監(jiān)控軟件實現(xiàn)整個工藝參數(shù)指示、報警、并對系統(tǒng)實現(xiàn)自動保護。
？加藥量控制 加藥泵均為計量泵，可以手動調(diào)節(jié)投藥量，與系統(tǒng)中各自相關(guān)的泵和自動進水相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)自動投加。
？多介質(zhì)、活性碳過濾器控制 采用美國FLECK 公司生產(chǎn)的多路閥控制，操作方式為全自動。 ④RO高壓保護系統(tǒng)
RO高壓泵進出口都裝有低壓和高壓保護開關(guān)，當供水量不足，使高壓泵入口的水 壓低于某一設(shè)定值時，自動發(fā)生信號停止高壓泵，保護高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下運行。當因其他的原因誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某一設(shè)定值時，自動發(fā)生信號 停止高壓泵，保護系統(tǒng)不在高壓下工作。以上均由PLC自動控制完成。
⑤RO啟閉保護
當RO投入運行時，為了防止高壓泵突然啟動升壓產(chǎn)生對RO膜元件的高壓沖擊， 破壞反滲透膜，在每組RO裝置的每臺高壓泵出口至RO膜組件之間都設(shè)置一個慢開電動閥門，使膜元件逐漸升至一定的壓力。
在RO停止使用時，自動依次打開濃水排放閥和出水閥、RO沖洗閥、RO進水閥、啟動RO沖洗泵，自動沖洗5-8min左右，停止備用。
（6）設(shè)計原則運行效果、安全性
該系統(tǒng)自試車到調(diào)試成功，在整個運行期間，日運行監(jiān)測數(shù)據(jù)證明，能達到原設(shè)計要求，滿足了電鍍用水或電子用水水質(zhì)要求。
該系統(tǒng)最大的安全隱患為高壓泵的工作，由于在其出口裝有低壓和高壓保護開關(guān)，為日后的安全操作提供最大的安全系數(shù)。
本工藝選用穿參數(shù)合理，工藝流程設(shè)計最終單元為混床離子交換器，保證出水水質(zhì)大于等于5兆歐。 （7）電氣控制
水站內(nèi)所有動力設(shè)備的電氣控制，由總控制室內(nèi)PLC集中控制，主要電氣元件均 安裝在總控室電控柜內(nèi)，以排除現(xiàn)場環(huán)境對電氣元件的腐蝕，在總控室及多個動力設(shè)施現(xiàn)場設(shè)定雙向控制鈕，并備有手動/自動切換開關(guān)。
所有動力設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，PLC均能將工作狀態(tài)下的設(shè)備緊急停車，并發(fā)出故障的故障原因，提示操作工檢修。
純水設(shè)備設(shè)計實例 （1）設(shè)計原則 （2）設(shè)計依據(jù)及參數(shù) ？設(shè)計依據(jù)
原水水質(zhì)為市政自來水，設(shè)計水溫為25（冬天用熱交換器加熱）。產(chǎn)品水用于電鍍清洗用水機電鍍槽補充用水或其他用水，設(shè)備和管路在指定的水處理站廠房內(nèi)。
？設(shè)計參數(shù) 設(shè)計規(guī)模：Q=10噸/小時。純水水質(zhì)：電阻率：≥5兆歐，PH=6.5-8.5 （3）純水制備工藝流程
根據(jù)原水水質(zhì)指標，該原水具有含鹽量偏高，硬度高的特征，不宜直接作為電子用 水。因此，必須為該原水進行脫鹽處理。該工藝選用先進、成熟、出水水質(zhì)穩(wěn)定、系統(tǒng)運行穩(wěn)定的反滲透脫鹽裝置作為系統(tǒng)的主脫鹽設(shè)備；系統(tǒng)運行費用低，易于實 現(xiàn)自動化。低廉的運行成本能夠在系統(tǒng)投運2年內(nèi)補償回初期投資的高出部分。因此。反滲透水處理系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性。
根據(jù)用水水質(zhì)要求，一級反滲透的出水尚未達到使用要求，所以，在反滲透裝置之 外后，設(shè)置混合離子交換器，其出水水質(zhì)完全滿足電子用水要求。由于反滲透裝置脫除了原水中98%的鹽分，所以離子交換器的負荷小，其再生周期較長，將達到 8-10天左右。
為了保證關(guān)鍵設(shè)備反滲透裝置的長期可靠穩(wěn)定運行，則必須設(shè)置預處理系統(tǒng)，滿足 反滲透膜（RO膜）進水要求，進水指標：濁度(NTU)≤0.5,污染指數(shù)（SDI)≤4,余氯≤0.1mg/L.因此原水為自來水，預處理由多介質(zhì)過濾 器及相關(guān)設(shè)備組成。工藝流程圖如下：
城市自來水—--—自來水箱—--—一級給水泵絮凝投加裝置—--—多介質(zhì)過 濾器-----活性炭過濾器-----軟化過濾器-----保安過濾器-----RO給水泵----RO脫鹽系統(tǒng)----RO脫鹽水箱-----二級給水 泵-----混合離子交換系統(tǒng)-----UV紫外線殺菌----微孔過濾器-----用水點
（4）純水制備系統(tǒng)主要設(shè)備 ？絮凝劑投加裝置
該系統(tǒng)采用的是計量泵投加絮凝劑。投加絮凝劑的目的是將水中細微膠體、懸浮顆 粒物，甚至打分子有機物通過電性中、團聚、橋架、扭曲作用，使之形成大顆粒的懸浮物（礬花），使其在多介質(zhì)過濾器除掉。絮凝劑投加裝置有計量泵、計量箱組 成。
？多介質(zhì)過濾器系統(tǒng)
該系統(tǒng)是對原水中懸浮物、顆粒物質(zhì)進行去除，同時對原水中濁度、色度起到降低 作用，它完全可以濾除經(jīng)絮凝劑加藥所生成的礬花和原水帶來的顆粒、藻類。該系統(tǒng)的要求總進水量為18T/H,過濾后出水SDI≤4,滿足RO進水要 求。
？活性炭吸附過濾系統(tǒng)
主要去除色度、脫氯、去除有機物、氮氫和亞硝酸鹽、水中部分有毒物質(zhì)和剩余余氯或氯化劑，保護反滲透膜。正常工作流量為18T/H,活性炭最短周期為壹年。
④阻垢劑投加裝置
阻垢劑是有機化合物質(zhì)，它主要作用是增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性，以防止碳酸鈣等物質(zhì)對膜的阻礙，同時它具有可降低鐵離子阻塞膜的微孔，還能阻止硫酸根的結(jié)垢。主要由計量泵和計量箱組成。
⑤保安過濾器
保安過濾器設(shè)置的主要目的是截留多介質(zhì)過濾器未能去除的大顆粒物、膠體、懸浮物。濾芯通常可維持3-6個月，當前后壓差大于0.07-0.1MPa時應及時更換。
⑥反滲透脫鹽系統(tǒng)
反滲透脫鹽系統(tǒng)由一臺高壓泵及一套出水10T/H的RO膜組成，同時本系統(tǒng)配置有一套水沖洗系統(tǒng)和一套化學清洗系統(tǒng)。RO膜系統(tǒng)回收率在70%以上，系統(tǒng)脫鹽率≥98%。
⑦混床離子交換系統(tǒng)
為了更好地降低反滲透膜脫鹽過程中為脫盡的陽離子和陰離子，滿足電鍍用水及電子產(chǎn)品用水需要，出水水質(zhì)電阻率達到5兆歐以上。
（5）純水設(shè)備工藝控制系統(tǒng) ？控制方式及水平
整個純水設(shè)備系統(tǒng)由可編程控制器PLC集中管理，能實現(xiàn)自動與手動操作整個系統(tǒng)。另外，通過觸摸屏及監(jiān)控軟件實現(xiàn)整個工藝參數(shù)指示、報警、并對系統(tǒng)實現(xiàn)自動保護。
？加藥量控制 加藥泵均為計量泵，可以手動調(diào)節(jié)投藥量，與系統(tǒng)中各自相關(guān)的泵和自動進水相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)自動投加。
？多介質(zhì)、活性碳過濾器控制 采用美國FLECK 公司生產(chǎn)的多路閥控制，操作方式為全自動。 ④RO高壓保護系統(tǒng)
RO高壓泵進出口都裝有低壓和高壓保護開關(guān)，當供水量不足，使高壓泵入口的水 壓低于某一設(shè)定值時，自動發(fā)生信號停止高壓泵，保護高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下運行。當因其他的原因誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某一設(shè)定值時，自動發(fā)生信號 停止高壓泵，保護系統(tǒng)不在高壓下工作。以上均由PLC自動控制完成。
⑤RO啟閉保護
當RO投入運行時，為了防止高壓泵突然啟動升壓產(chǎn)生對RO膜元件的高壓沖擊， 破壞反滲透膜，在每組RO裝置的每臺高壓泵出口至RO膜組件之間都設(shè)置一個慢開電動閥門，使膜元件逐漸升至一定的壓力。
在RO停止使用時，自動依次打開濃水排放閥和出水閥、RO沖洗閥、RO進水閥、啟動RO沖洗泵，自動沖洗5-8min左右，停止備用。
（6）設(shè)計原則運行效果、安全性
該系統(tǒng)自試車到調(diào)試成功，在整個運行期間，日運行監(jiān)測數(shù)據(jù)證明，能達到原設(shè)計要求，滿足了電鍍用水或電子用水水質(zhì)要求。
該系統(tǒng)最大的安全隱患為高壓泵的工作，由于在其出口裝有低壓和高壓保護開關(guān)，為日后的安全操作提供最大的安全系數(shù)。
本工藝選用穿參數(shù)合理，工藝流程設(shè)計最終單元為混床離子交換器，保證出水水質(zhì)大于等于5兆歐。 （7）電氣控制
水站內(nèi)所有動力設(shè)備的電氣控制，由總控制室內(nèi)PLC集中控制，主要電氣元件均 安裝在總控室電控柜內(nèi)，以排除現(xiàn)場環(huán)境對電氣元件的腐蝕，在總控室及多個動力設(shè)施現(xiàn)場設(shè)定雙向控制鈕，并備有手動/自動切換開關(guān)。
所有動力設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，PLC均能將工作狀態(tài)下的設(shè)備緊急停車，并發(fā)出故障的故障原因，提示操作工檢修。