• 乳业超纯水分质供水系统工程案例

  • 1、设计条件及出水水质
    1.1 进水水质:参照上海市自来水公司公布的自来水水质指标(全部指标满足GB5749-86《生活饮用水水质标准》要求);
    1.2 用户对出水要求:
    出水量: 纯水0.5吨/小时;超纯水0.5吨/小时        
    出水压力: 3公斤;
    出水水质:主机系统纯水:电导率≤5μs/cm@25℃;
              主机系统超纯水:电阻率≥10MΩ.㎝@25℃;
              终端UPW超纯水机超纯水:电阻率≥18MΩ.㎝@25℃;
    出水温度:常温。
    1.3 水质检测:随机自带有电导率仪,出水电导率在线显示,各种仪表交付使用后应定期进行检测校正。调试后验收时由我公司邀请有检测资质的第三方进行出水水质检测并提供去离子水出水品质检测报告。
    1.4 设备最终产水量:纯水0.5吨/小时;超纯水0.5吨/小时;
    1.5 系统总进水量:1m3/h;
    1.6 一级反渗透的回收率≥50%;
    1.7 二级反渗透的回收率≥60%;
    1.8 第一级反渗透的浓水排放回收另作它用,我方可将浓水接至贵方要求的回收容器;第二级反渗透的浓水全部回流至一级反渗透前,流量约为0.3t/h;
    1.9 CEDI装置回收率:85~95%,回流流量约0.025m3/h;另一部分浓水排放回收作它用。
    1.10  控制方式:PLC触摸屏远位自动&手动控制。预处理、反渗透、CEDI装置均配有就地仪表显示盘;所有控制元件均可通过控制箱上的触摸屏或手动按钮开关控制。
    2、供货范围内的设备技术规范及详细交货清单
    供方保证所提供的设备为全新的、先进的、成熟的、安全的、完整可靠的且出水水质能符合使用要求。
    供方提供详细的供货清单,清单中依次说明型号、数量、产地、材质等内容。对于整套系统设备运行和施工所必须的部件,即使供货范围中未详细例出,或数目不足,我公司在执行合同时补足。
    除特殊注明外,所列数量均为一台机组所需。
    提供随机备品备件并在后面列出。
    系统应完整地配备包括本体内部管件、阀门、外部管道、连接件、检修平台、控制系统、进出口就地指示压力表、取样阀等,同时还配齐所有必需的支撑件和紧固件,包括螺栓、螺母和垫圈,以及随机供应备品备件等。
    2.1原水泵                                                    
    为后续预处理设备提供稳定的压力和水量。

    2.2石英砂过滤器                                            

    Fleck阀
    石英砂过滤器是利用石英砂滤料去除原水中的悬浮物,属于普通快滤设备。含有悬浮物颗粒的水流过滤料层时,滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于吸附在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高,直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料,使过滤器内石英砂悬浮松动,从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走,恢复过滤功能。设计流速15m/h,反冲洗强度15~18L/ m2.s。多介质过滤器采用美国Fleck时间程序控制阀,反冲洗周期为24小时,每次反洗的时间约10分钟,正洗约5分钟。功位设置为:运行、反洗、正洗,功位的转换由自动控制阀中的时间控制器自动记录每个功位的运行时间,当运行时间达到程序预先设定的时间时,控制器发出指令信号给驱动马达,马达转动带动多功能阀阀芯转动,改变进出水的流向,从而实现自动控制。经石英砂过滤器出水NTU<1。石英砂长时间使用后磨损变小,石英砂5-7年更换一次,罐体内衬PE,外部缠绕玻璃钢,耐压高、重量轻,耐腐蚀,寿命长,高强度卫生无毒,每一个滤罐出厂前都经过0.8Mpa试压。反洗排水接入地沟。

    注:ABS为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物,化学性质稳定、强度高、耐腐蚀、安全无毒,使用广。
    2.3活性炭过滤器                                          
    活性炭过滤器是利用活性炭去除水中低分子有机物,游离氯。作为反渗透系统的前处理装置,活性炭过滤器可有效防止反渗透表面的有机物污染,而不受其本身进水温度、pH值和有机混合物的影响。设计流速15m/h,反冲洗强度10L/ m2.s。活性炭过滤器采用美国Fleck时间程序控制阀,反冲洗周期为24小时,每次反洗的时间为5-10min, 功位设置为:运行、反洗、正洗,功位的转换由自动控制阀中的时间控制器自动记录每个功位的运行时间,当运行时间达到程序预先设定的时间时,控制器发出指令信号给驱动马达,马达转动带动多功能阀阀芯转动,改变进出水的流向,从而实现自动控制。出水SDI值:出口处SDI≤4,进水Cl≤0.36mg/L,出水≤0.1mg/L。1左右年更换活性炭滤料,活性炭填装高度1200mm。
    特性:
    * 可以极为有效地去除水中低分子有机物,游离氯,也能有效防止反渗透表面的有机物污染。
    * 具有独特的均匀布水方式,使过滤达到最大效果,能长期满足反渗透膜对有机物污染要求。
    * 选用较低的流速(正常运行10m/h),以适应将来水质变坏的可能性。
    * 填充精选的均匀滤料,以保证良好的过滤效果,且不会出现反洗乱层现象。

    2.4
    软水器                                                  

    Fleck9000阀
    全自动软水器采用美国Fleck5600程序控制阀自动控制,再生周期为12~24小时。Fleck5600控制阀采用时间方式启动再生,计量准确,工位由运行、反洗、再生、慢洗、快洗、盐箱注水六步组成,功位的转换由自动控制阀中的时间控制器自动记录设备的产水量,当已处理水量达到程序预先设定值时,控制器发出指令信号给驱动马达,马达转动带动多功能阀阀芯转动,改变进出水的流向,从而实现自动控制。再生盐液靠水射器负压吸入、无须设置盐泵,日常维护只需往盐箱内加盐即可。软化器的作用是去除水中的Ca2+、Mg2+以防止CaCO3及CaSO4等在膜的浓水侧沉积,形成水垢、堵塞浓水膜通道,影响反渗透的产水量和产水水质。滤料选用的是美国知名牌罗门哈斯的苯乙烯系001×7强酸性阳离子交换树脂,当水中的Ca2+ 、Mg2+流过树脂层时,Ca2+ 、Mg2+被吸附并置换,反应方程式

    2RNa + Ca2+             R2Ca + 2Na+
    树脂的吸附交换能力是一定的,当树脂饱和以后需要用工业盐将树脂上的Ca2+ 、Mg2+置换出来,使其从新具有吸附能力,这个过程叫再生,
    R2Ca + 2Na+           2RNa + Ca2+
    再生出来Ca2+ 、Mg2+废液经冲洗排掉。软水器出水可达到《低压锅炉进水水质标准》中硬度≤0.03 mmol/L(1.5mg/L)的要求,出水可采用EDTA滴定法测试其硬度,测试方法附后。

    2.5
    精密过滤器                                                         
    5μm 过滤器的作用是截留来至上一系统中大于5μm 的颗粒防止进入一级反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿一级反渗透膜组件,造成大量漏盐的情况,同时划伤高压泵的叶轮。
    过滤器中的滤芯为可更换卡式滤棒,当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1Mpa)时应当更换,一般三个月更换一次。安装滤芯时应上下对中,否则会损坏滤芯,更严重的会失去过滤作用。

    5.6.
    级反渗透系统                                         
    将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开,此时,纯水侧的水就自发的透过半透膜,进入溶液一侧,溶液侧的水面升高,这种现象就是渗透。当液面升高至一定高度时,膜两侧压力达到平衡,溶液侧的液面不再升高,这时,膜两侧有一个压力差,称为渗透压 。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力,溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧,这个过程正好与渗透相反,我们称之为反渗透。我们可以从反渗透的过程看到,由于压力的作用,溶液中的水分子进入纯水中,纯水量增加,而溶液本身被浓缩。

    BW系列RO膜元件
    本设备使用的反渗透膜是半透性螺旋卷式膜,当原水以一定的压力被送至反渗透膜时,水透过膜上的微小孔径,经收集后得到纯水,而水中的杂质如可溶性固体、有机物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留,在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体,双级设备可去除99%以上的溶解性固体,99%以上的有机物及胶体,几乎100%的细菌。本双级RO设备是利用第一级的纯水进入第二级内作为原水使用,可使制取的纯水达到更高的品质,适用于医药、电子行业等高纯水生产的需要。

    2.7.中间水箱                                                
    水箱为0.5m3容积的聚丙烯水箱,聚丙烯水箱重量轻、耐腐蚀。水箱配水位控制器;当水位低时自动启动一级高压泵;高位时自动停止反渗透一级高压泵;同时与二级反渗透进水泵联动,当水箱处于低水位时自动锁定,二级反渗透进水泵不能启动。水箱设排污口并接入排水沟。

    2.11.RO
    产水箱                                               
    容积0.5 m3的聚丙烯水箱,聚丙烯水箱重量轻、耐腐蚀。水箱配水位控制器、;当水位低时自动启动反渗透二级高压泵;高位时自动停止反渗透二级高压泵;同时与EDI进水泵联动,当水箱处于低水位时自动锁定,EDI进水泵不能启动。水箱设排污口并接入排水沟。

    2.8
    紫外线杀菌                                          

    紫外线杀菌装置
    紫外线杀菌是一种物理杀菌法。紫外线光源由汞灯提供。汞灯在点燃时,能够放射出大量波长为254nm的紫外光线,这种光线能穿透细菌的细胞壁,杀死微生物,达到消毒杀菌目的。灯管使用寿命≥9000小时。紫外线杀菌器对水质的要求一般为:色度<15,浊度<5,总铁含量<0.3mg/L,细菌含量≤900个/ml。杀菌率可达99.9%,防止细菌在EDI膜及混合树脂内生长,提高CEDI的出水水质和使用寿命。紫外线杀菌的特点是:杀生能力强,接触时间短:设备简单,操作管理方便,处理时不改变水的物理和化学性质;处理后的水无色、无味、无中毒的危害;不会增加象氯气杀生时出现的氯离子,因此不会因带入附加物面造成二次污染。

    5.13精密过滤器                                            
    0.45μm 过滤器的作用是截留经紫外线杀菌器杀死的细菌尸体,防止进入EDI 系统。过滤器中的滤芯,当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1Mpa)时应当清洗或更换。

    5.9CEDI
    连续电除盐装置                                    
    传统混床离子交换系统已经越来越无法满足现代工业和环保的需要,于是以膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。自从1986年EDI 膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI 系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。 EDI 装置是应用在反渗透系统之后,取代传统的混合离子交换技术(MB-DI)生产稳定的去离子水。CEDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:
    l        浓水室使用专利的树脂填充技术,从而无需循环泵和盐水注入;
    l         系统简单,操作简便;
    l        可靠性高;
    l        良好的电气绝缘性;
    l        100psi(7bar),45°C条件下连续运行;
    l        低成本运行效果明显;
    l        双"O"型圈密封,保证无泄漏运行;
    CEDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如上图所示。 EDI组件中将一定数量的EDI单元间用网状物隔开,形成浓淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下,通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除,而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水。EDI设备一般以反渗透(RO)纯水作为EDI给水。RO出水电阻率一般是20-1μS/cm(25℃)。EDI出水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃),但是根据去离子水用途和系统配置设置,EDI纯水适用于制备电阻率要求在5-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。
    CEDI进水水质要求:
    电导率 40-2μS/cm(25℃)
    PH值 5-9
    进水压力1.4~7Bar
    总硬度 <1.0 mg/L as CaCO3
    硅 <0.5 mg/L
    温度    4 ~45℃
    溶解性有机物TOC <0.5 mg/L
    余氯 <0.05 mg/L
    铁、锰 <0.01mg/L
    Fe,Mn,H2S <0.01 mg/L
    TEA<25 mg/L
    硅     <1.0mg/L
    2.10氮封纯水箱                                               
    EDI出水进入氮封纯水箱,材质为FRP玻璃钢,氮封水箱将一定量的氮气充入密封的水箱内,水箱内氮气压力不能大于0.08Mpa,氮气是惰性气体能防止CO2等其它物质溶入水中影响水质,保证水箱内的水不受二次污染而导致水质下降。容积为0.5 m3,玻璃钢水箱重量轻、耐腐蚀、难降解、不易析出杂质。水箱配水位控制器;当水位低时自动启动EDI进水泵;水位高时自动停止EDI进水泵;同时与出水纯水泵联动,当水箱处于低水位时自动锁定,纯水输出水泵不能启动。水箱设人孔、排污口。
    2.11纯水泵                                                
    将纯水输送至用水点,水泵的启停受氮封水箱水位及用水点信号控制。
    2.12精密过滤器                                             
    精密过滤器的滤芯为PP折叠滤芯,过滤精度0.45μm。
    2.13.终端超纯水机
    终端超纯水机配置在客户终端取水水质要求18MΩ.cm的实验室。
     
    2.14.控制系统                                          
    去离子水制备系统需实现中央自动控制和手动控制,都在一个控制柜上。整个控制系统具备集中监控、报警、连锁保护、程序操作和自动、手动调节的功能。现场仪表包括流量计、压力开关、液位开关、电导仪、压力表等,均需采用符合工艺要求的质量可靠的国内知名产品。
    整个控制系统由PLC、继电器、交流接触器、手动按钮等构成;
    1)每个被控体均可用手动按钮起停或开关;
    2)继电器只作为输出指令端口,相互之间不存在逻辑关系;
    3)系统控制逻辑由PLC执行;PLC将受控体运行状态信号上传给上位机,将操作指令下传给与受控体相关继电器;
    4)可以手动操作每一个受控体,也可将系统投入到自动运行状态;
    5)整个系统具备集中监控、报警、连锁保护、程序操作和自动调节的功能。
    6)现场仪表包括流量计、压力开关、液位开关、电导仪、压力表等,均采用符合工艺要求的质量可靠的产品
     
    2.15.管道阀门及其它杂件                                     
     
    注:UPVC材料阻燃、化学稳定性好、强度、刚度、硬度高;工作温度-15-60℃。可粘接,连结方便。
    2.16.随机易耗备件 
     
    2.17.随机专用工具
     
    能。现场仪表包括流量计、压力开关、液位开关、电导仪、压力表等,均需采用符合工艺要求的质量可靠的国内知名产品。
    整个控制系统由PLC、继电器、交流接触器、手动按钮等构成;
    1)每个被控体均可用手动按钮起停或开关;
    2)继电器只作为输出指令端口,相互之间不存在逻辑关系;
    3)系统控制逻辑由PLC执行;PLC将受控体运行状态信号上传给上位机,将操作指令下传给与受控体相关继电器;
    4)可以手动操作每一个受控体,也可将系统投入到自动运行状态;
    5)整个系统具备集中监控、报警、连锁保护、程序操作和自动调节的功能。
    6)现场仪表包括流量计、压力开关、液位开关、电导仪、压力表等,均采用符合工艺要求的质量可靠的产品
     
    2.15.管道阀门及其它杂件                                     
     
    注:UPVC材料阻燃、化学稳定性好、强度、刚度、硬度高;工作温度-15-60℃。可粘接,连结方便。
    2.16.随机易耗备件 
     
    2.17.随机专用工具