一、大型反滲透純水設備工作原理
反滲透膜分離技術,簡稱RO技術,是近年來我國發(fā)展起來的一種現(xiàn)代高新技術,反滲透就是對溶液施加一個大于滲透壓的壓力,使水通過特殊的半透膜從溶液中分離出來。由于這一過程與滲透現(xiàn)象相反,因此被稱為反滲透。根據(jù)不同材料的不同滲透壓力,可以使用比滲透壓大的反滲透方法,從而分離、提取、純化和濃縮溶液。大型反滲透純水設備主要分離溶液中的離子范圍,不需要加熱,也不需要相變過程,所以能耗低于傳統(tǒng)方法,設備體積小,操作簡單,適用范圍廣。使用大型反滲透純水設備來處理工業(yè)用水,不消耗大量酸堿,無二次污染,其運行成本相對較低。我公司生產(chǎn)的反滲透純水設備可使回收率達75%,脫鹽率達98%以上,關鍵部件反滲透膜是美國進口水,不消耗大量酸堿,無二次污染,其運行成本也相對較低。
二、大型反滲透純水設備應用范圍
1.電子、工業(yè)、醫(yī)藥、食品等行業(yè)純水和超純水的制備;
2.紡織、化工工藝用水/化工循環(huán)水、化工產(chǎn)品制造等凈化和制備用水。
3.食品飲料工業(yè)用水、純凈水、飲料、啤酒、白酒、保健品等用水的凈化和制備;
4.水溶液在工業(yè)生產(chǎn)中的有用物質(zhì)和濃縮回收;
5.電力工業(yè)鍋爐供水、火力發(fā)電鍋爐、廠礦低壓鍋爐動力系統(tǒng)等企業(yè)高壓鍋爐供水的預脫鹽處理;
6.苦咸水和海水的脫鹽淡化;
7.純水裝置是高純水生產(chǎn)的一級除鹽設備。
8.社區(qū)、房地產(chǎn)、學校、工廠、醫(yī)院、茶館、酒店、美容院、食堂等人數(shù)較多的各類企事業(yè)單位。
9.可用于制備桶裝水、礦泉水等灌裝水。
10.電子工業(yè)用水集成電路、硅片、顯示器等電子元件的清洗水。
11.制藥工業(yè)用水輸液、注射劑、片劑、生化產(chǎn)品、設備清洗等;
12.海水和苦咸水淡化島嶼、船舶、海上鉆井平臺和苦咸水。
13.超純水用于其他工藝用水汽車、家用電器涂層、涂層玻璃、化學品、精細化學品等。
14.電鍍工業(yè)用水-清洗工件用水和水槽用水。
三、反滲透純水設備進水質(zhì)量要求和性能指標
進水SDI(15分鐘)
<5
進水濁度
<1.0NTU
進水含Fe值
<0.05ppm
進水自由氯濃度(mg/l)
<0.1
進水PH值
2~11
進水水溫
4-45°C
脫鹽率
95-99%
出水PH值
5~7
回收率
60-80%
四、大型反滲透純水設備的工藝流程及說明
工藝流程原水→原水箱→原水泵→多介質(zhì)過濾器(石英砂過濾器)→活性炭過濾器→軟水處理器→精密過濾器→高壓泵→一級反滲透裝置→純水箱→高壓泵→二級反滲透裝置→紫外線殺菌裝置→用水點
工藝說明
1.原水箱
1)功能:克服管網(wǎng)供水的不穩(wěn)定性,確保整個系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù);同時也為各種設備的長期可靠性提供了保證。
2)材質(zhì)選擇:聚乙烯或不銹鋼水箱。
3)控制:水箱配有高水位浮動球閥和低水位液位開關。它具有可靠性高、價格低、結構簡單、安裝方便等優(yōu)點。水位高時,浮動球閥關閉,停止進水。水位低時,高水位浮動球閥打開,開始向水箱注水。同時,低水位液位開關斷開,增壓泵停止工作。
2.原水泵
1)功能:為預處理設備提供必要的工作壓力。
2)選型:根據(jù)預處理設備的設計壓降和高壓泵的前壓不應小于0.5千克/厘米,以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)壓力和供水量。
3.機械過濾器(石英砂過濾器)
1)功能:原水通過機械過濾器,在過濾器中放置12-24目的精致石英砂,使原水中的絮凝物、鐵銹等懸浮雜質(zhì)在此過程中被截取。由于機械過濾器在工作中截取了大量的懸浮雜質(zhì),為了保證過濾器的正常工作,必須定期對過濾器進行沖洗和反沖洗。
2)材質(zhì)選擇:選擇玻璃鋼容器。
3)控制:機械過濾器的反洗操作采用手動控制器,過濾器每天清洗一次,清洗時間為10-20分鐘。
4.活性碳過濾器
1)功能:反滲透裝置的活性碳過濾器非常重要。反滲透系統(tǒng)要求進水指標SDI≤5,余氯<0.1毫克/升。為了滿足其進水要求,需要進一步純化原水,以達到反滲透進水指標,反滲透裝置前設置碳過濾器主要有兩個功能:
①吸附水中的一些有機物,吸附率約為60%。
②吸附水中的余氯。吸附粒度約為10-20埃的無機膠體、有機膠體和可溶性有機聚合物雜質(zhì),以及砂濾器中難以去除的余氯?;钚蕴贾阅芪搅6燃s為幾十埃的活性物質(zhì),是因為它的結構中有大量平均孔徑為20-50埃的微孔和顆粒間隙。活性碳的結構特點使其表面吸附面積達到500-2000毫米/克。由于一般有機物的分子直徑略小于20-50埃,活性碳對有機物有很強的吸附作用。此外,活性碳具有很強的脫氯能力,因為余氯具有很強的氧化性,產(chǎn)生二氧化碳和氯離子,只會損失少量的碳,所以活性碳脫氯可以使用很長時間?;钚蕴疾粌H具有上述功能,還能去除水中的異味和色素,提高水的澄明度。
2)材質(zhì)選擇:選用玻璃鋼材料的容器,膨脹率為40%。
3)控制:活性碳過濾器采用手動控制,由于活性碳過濾器在工作中吸附了大量的懸浮雜質(zhì),為了保證系統(tǒng)正常工作,每天都要進行沖洗、反沖洗,沖洗過程由15分鐘到30分鐘不等。
5.軟化水或加藥器
1)作用:去除水中硬度(Ca2+,Mg2+)的過程叫做軟化。該裝置裝001×7強酸型Na離子交換樹脂,原水中鈣、鎂離子被鈉離子置換,使原水中殘余硬度低于0.03mmol/L。其軟化目的在于防止反滲透膜表面結垢,提高其使用壽命和處理效率。
2)材質(zhì)選擇:水采用玻璃鋼材料的容器,
3)控制系統(tǒng):采用自動控制閥,根據(jù)設定的時間/流量,控制閥頭自動再生樹脂,完成鹽吸反洗,正沖水過程,配有回收箱的軟水器,每天應檢查鹽箱的含鹽量和水量,及時補充鹽(禁止使用碘鹽和其它含鹽添加劑)。
6.精密過濾器
1)作用:精密過濾器又稱“安全濾網(wǎng)”。本發(fā)ming是原水在進入反滲透膜裝置之前的處理過程。聚丙烯過濾芯具有過濾流量大、納污量大、壓損小等特點,能對不同粒徑的雜質(zhì)顆粒進行截流、表面過濾和深層過濾。聚丙烯熔噴濾芯使用一段時間后,還會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,因此,必須更換一段時間后,更換依據(jù)是:精密過濾前后壓力差在0.05~0.1Mpa時更換。
2)選型:選用不銹鋼材料的容器。
7.高壓泵
1)作用:高壓泵是一種工作壓力,為反滲透系統(tǒng)提供需要的水流量和水質(zhì)。讓濾液通過泵體后達到約10公斤的壓力,滿足膜體進水壓力,保證純水出水量。
2)選型:根據(jù)反滲透膜所要求的工作壓力,選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,按壓產(chǎn)水開關,高壓泵啟動,開始產(chǎn)水,壓力保護開關設置在高壓泵前,當進水壓力低于1KG時,壓力保護開關關閉,高壓泵停止工作。
8.反滲透設備(純水設備)
作用:RO裝置是凈化水生產(chǎn)線上的重要組成部分。反滲設備裝置選用美國海德能公司生產(chǎn)的日本日東電工集團的節(jié)能型復合薄膜電磁式反滲透膜元件。高脫鹽率的苦咸水淡化膜被列為高脫鹽系。較低的工作壓力,可獲得較高的水通量,其平均脫鹽速率為99.5%。
ESPA膜具有上述優(yōu)點,為選擇泵、壓力容器、管道、閥門等配套設備提供了更廣闊的空間。并采用功率較小的馬達,以滿足工作需要。與此同時,ESPA膜水通量大,脫鹽性能好,這使得設備制造和系統(tǒng)設備投資費用大大降低,而且能大量節(jié)約能源,降低系統(tǒng)運行費用,改善水質(zhì)。
9.水槽(原水箱)
1)功能:儲備RO產(chǎn)品用水,為系統(tǒng)運行提供穩(wěn)定的水源。2)控制臺:設有高低液位開關,可控制高壓泵和壓壓泵。在平衡管水位較低時,泵自動啟動,開始出水。高水位時,高壓泵在高水位下停止工作。
10.抽水機
1)作用:為后級混合床提供必要的工作壓力。
2)控制:泵后用調(diào)壓器調(diào)節(jié)壓力和進水量(手動)。
11.純水箱
1)作用:混合床出水,進入純水箱,再通過凈化水箱送到各用水點。
2)控制:純水箱內(nèi)設置有高度、低液位開關,控制混合床的給水泵。在純水箱水位較低時,混床給水泵開始工作,向純水箱注水,高水位時,混床給水泵停止工作。
12.精濾處理器
作用:選用1μm的聚丙烯材料濾芯,可有效地截留管道內(nèi)的極微粒和殺滅細菌尸體。它的使用壽命長,流量大,過濾精度高,確保生產(chǎn)線無菌供水。精濾處理機使用一定時間后,因污塞產(chǎn)水量下降必須更換濾芯,更換依據(jù):過濾前后壓力差在0.05-0.1Mpa時更換。
13.反滲透裝置的檢測儀器和儀表
1)反滲透裝置具有膜前壓力表和膜后壓力表,檢測膜的工作壓力,并有系統(tǒng)運行軌跡顯示,淡水流量計和濃水流量計檢測濃、淡水流量。
2)反滲透主機亦設有電導率計、電阻率計。在線監(jiān)測淡水水質(zhì),直觀、方便,隨時可以觀察到產(chǎn)品水的水質(zhì)變化。
3)預處理裝置裝有壓力表,隨時觀察設備的運行情況,并可對設備的運行情況進行分析。