吸引纯水流中的阳离子(如 H+,Na+)。这些离子穿过阳离子选择膜,进入相临的浓水流却被阴离子膜阻隔,从而留在浓水流中。
当水流过这两种平行的室时,离子在纯水室被除并在相临的浓水流中聚积,然后由浓水流将其从模块中带走。在纯水及浓水中离子交换树脂的使用是 E-CELL EDI 技术和专利的关键。一个重要的现象在纯水室的离子交换脂中发生。在电势差高的局部区域,电化学反应分解的水产生的大量的 H+和OH-。在混床离子交换树脂中局部 H+和 OH- 的产生使树脂和膜不需要添加化学药品就可以持续再生。使 EDI 处于最佳工作状态、不出故障的基本要求是对 EDI 进水进行适当的预处理。进水中的杂质对去离子模块有很大影响。并可能导致缩短模块的寿命。
4、EDI 正常运行的最低条件
以下是保证 EDI 正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳,系统设计时应适当提高这些条件。
★给水:RO 纯水,一般水的电导率为 4-30us/cm。 ★PH:5.0-8.0(在此 PH 条件下,水硬度不能太高) ★温度:5-35℃
★进水压力:最大为 4kg/cm2(60psi),最小为 1.5kg/cm2(25psi)。 注意:组件压力损失取决于流量和水温。 EDI 组件标准配置:
★出水压力:浓水和电极水的出口压力必须低于产品的出口压力。 ★硬度(以 CaCO3 计):最大为 1.0ppm,建议采用 0.1ppm。 ★有机物:最大为 0.05ppm (TOC)。
★氧化剂:最大为 0.05ppm(CL2),0.02ppm(03)建议两者都没有。 ★变价金属:最大为 0.01 ppm (Fe)。 ★二氧化硅:50-150ppb。
★二氧化碳 CO2 的总量:二氧化碳含量和 PH 值将明显影响产品水电阻率。在大于10ppm 时,一般应在 EDI 设备前安装脱气装置。
二、设计依据
1、本方案涉及的流程及设备是为了满足甲方生产产水水质用途
(1)系统总进水量:预处理:4 m3/h。
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(2)一级RO 产水:2.0m3/h;回收率:75%。 (3)二级RO产水:2.0m3/h;回收率:90%。 (4)EDI: 2.0m3/h;回收率:90%。
(5)终端产水水质:≥18MΩ·cm电阻率(25℃) 。 (6)运行方式:自动运行(并具备手动操作动能)。
(7)供水方式:连续产出(可24 小时运行)。 2、水源依据如下
(1) 原水水源:市政自来水(电导率≤400us/cm).
三、设计原则
1、严格遵守国家、地方颁布的法规及规定;
2、选用先进可靠地技术及设备以确保系统平稳,安全生产,力争在提高经济效益的前提下,最大限度的节省投资;
3、关键设备、仪表及材料均采用国际主流先进可靠产品;以满足纯水及超纯水系统的高标准、高精度及高要求;
4、严格执行国家安全、环保、消防及劳动安全卫生等方面的标准和规范,采取各种切实可行的事故防范及处理措施、确保项目顺利实施;
5、系统布局和管道布局以满足生产需求、满足安全生产、消防等要求为原则;
6、吸取国内外同行业及相关行业同类装置的运行经验,采取成熟、可靠、先进、合理的水处理工艺,采用自动化程度高、先进的设备、检测、自控仪表以确保系统运行平稳及安全可靠、并确保处理后的纯水及超纯水水质符合产品要求,水利用率高、运行可靠、经济合理。
7、因设备布置在潮湿的场所,因此,设备必须具有较好的防腐能力。
8、设备技术的采用是先进的、可靠的,并具备连续24 小时不间断运转的能力。
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四、技术参数
产品型号 制水方式 适用水压 进水指标 产水指标 工电压 VR-2.0TH-Bp 二级反渗透+EDI+抛光 ≥0.3Mpa 市政自来水, 电导率≤400us/cm 电阻率≥18MΩ/cm 380V/220V—50Hz 产水水量 运行方式 原水温度 范围 系统脱盐率 占地面积 机器功率 2.0吨/时 设备全自动运行控制 5℃—45℃ 水温25℃左右,脱盐率为99% 20m2 5.2KW 五、系统工艺描述
(一)、工艺流程
根据贵司水质要求,该原水不宜直接做为贵司生产用水,因此要对此水做脱盐处理,本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透+EDI+抛光混床脱盐装置作为系统的主脱盐设备;系统运行费用低,易于实现自动化。反渗透水处理系统具有很好的经济性。
为保证关键设备反渗透设备的长期可靠运行,则必须设置预处理系统,满足反渗透膜(RO)进水指标:浊度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm。根据原水水质,预处理系统由多介质过滤器、活性碳过滤器及相关辅助设备组成。 预处理+反渗透+EDI+抛光混床水处理系统工艺流程如下 :
(二)、工艺概述
1、预处理系统
预处理主要是去除水中的有机物、悬浮物、胶体和余氯等,以确保RO能正常工作。处理工艺采用多介质过滤、活性碳吸附,减少RO工作时产生垢物和藻类生长及微生物污染及氧化剂。
预处理系统包括:原水箱、原水泵、多介质过滤、活性碳过滤、软化过滤。
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? 原水箱:原水首先流入原水箱。原水箱对原水的供给起到缓冲作用,协调原水的供给量与原水泵的输入量。当原水的供应量超过原水泵的输水量时,原水箱水满,通过原水箱的液位控制使用原水供给停止。当原水供应量小于原水泵的输水量时,原水箱空,原水泵停止运行,起到保护原水泵的作用。
? 原水泵:本系统配置 CHL4-40型不锈钢水泵,用于对原水加压,为预处理系统提供动力源,该泵单台流量4.0m3/h,扬程30m,材质为不锈钢。该泵具有体积小,高效率,低噪音等特点。
? 多介质过滤器:本系统是对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除,同时对原水中的浊度、色度起到降低作用,它可滤掉原水带来的颗粒、藻类等可见物。多介质过滤是一种先进的微絮凝过滤方式,本公司提供的多介质过滤器含有材质各异的多层过滤介质,完全能滤除不溶于水中的杂质,保证SDI值不大于4,是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子(氧化物、浊度、颗粒物等),具有低成本,操作维护、管理方便等特点,特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。
? 活性碳过滤器:活性碳工艺在水处理领域中占有相当重要的地位,是水深度处理中不可缺少的工艺,它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。
(1)去色: 可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。 (2)脱氯: 可去除因余氯所造成的嗅味。
(3)去除有机物: 可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物,如农药,杀虫剂,氯化烃,芳香族化合物,以及BOD与COD等。 (4)去除有机氯:可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂(如氯气)所产的 THMS 等“三致”物质。有分析表明,自来水中“三致物质 THMS占去大半,有效的去除对于提高水质量十分关键。 (5)去除氨氮和亚硝酸盐: 活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。 (6)去除剩余氯或氧化剂,保护超滤、反渗透的滤膜。
另外,它还可以除臭,去除水中的微量重金属离子(如汞、铬等离子),合成洗涤剂及放射性物质等。
? 软化过滤器:
阳离子交换床主要功能是通过强酸型阳树脂的作用去除水中的钙、镁离子,使水中的硬度<3-10mg/L(CaCO3)降低,从而达到生产用水需求。阳离子交换床
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采用玻璃钢、A3碳钢或者是不锈钢罐体,此罐耐腐蚀,坚固,没有其他物质释放出来。此软化水系统可根据原水水质来设定产水量和再生周期。阳离子交换床内装有高效强酸阳树脂,颗粒度均匀,强度高,不容易磨损,交换量大。树脂使用寿命在2年左右。软水器的吸盐系统配有射流器,进行离子再生,并能充分溶解再生剂,使再生达到饱和状态。软化后水硬度度小于0.03mmol/L。
2、反渗透系统 ? 逆渗透技术介绍
逆渗透原文是REVERSE OSMOSIS,它是美国太空总署集合多国科学家,在政府支持下,花费数十亿美元,经过多年研究而成。
它最初用于将太空人的生活用水回收处理,使之可再次饮用,从而使太空船不必运载大量的饮用水,故称之太空技术。它所制出的水也称之为“太空水”。
逆渗透的原理是在原水的一方施加大于压力使水分子由浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方。由于逆渗透的孔远远小于病例毒和细菌的几百倍乃至上千倍以上,故各种病毒,细菌,重金属,固体可溶物,污染有机物,钙镁离子等根本无法通过逆渗透膜,从而达到水质软化净化的目的。它的问世是人类发展史上一次极具意义的水处理技术的革命。目前全世界都在普遍采用这一技术用于海水淡化,工业用纯水制造和生活饮用水的净化等方面,以及太空人废水回收处理均采用此方法,是体外的高科技人工肾脏。
? 逆渗透技术的应用
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、工艺简单,操作简便等特点。
反渗透膜广泛应用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水、医药纯化水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
? 保安过滤器:经过前面的石英过滤器、活性碳过滤器和软化过滤器之后,原水中大颗粒悬浮物已基本被除去,而一些小颗粒悬浮物则没有被除去。在这里再进行一次微滤,去除 5μm 以上的悬浮物,以保护 RO膜不被堵塞。同时,一些活性碳和阳树脂细沫也被截留在反渗透系统之外。精滤器进出口设压力指示
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