醫藥化工業雙級反滲透純水系統工程案例
一、 設計方案
1、引用國家標準
《生活飲用水衛生規范》 2001/09/01
《給水排水設計規范》 GBJ15-88
《反滲透水處理設備標準》 CJ/T119-2000
《超濾水處理設備》 CJ/T170-2002
《水處理設備制造技術條件》 JB2932-1986
《實驗室用水國家標準》 GB6682-92
《瓶裝飲用純凈水衛生標準》 GB17324-1998
《電子級水國家標準》 GB/T11446.6-1997
《電子級水測試方法》 GB/T11446.3-1997
《低壓鍋爐水質標準》 GB 1576—79
《GMP認證制藥用水要求》
《藥品生產質量管理規范》
《中(zhong)華人民共和(he)國藥(yao)典2000年版對(dui)制藥(yao)用水的(de)要求》
2、系統特點
該系統由單片機(PLC)控制,一切動作均在預設程序下自動進行,具備全自動功能(自動制水、自動沖洗、源水缺水/水箱滿水自動停機)。
系統結構布置緊湊,占地面積小,有效節約空間。
系統能耗低,有效節約能源。
耗材壽命長,制水成本低廉。
系統運行可靠,供水管路封閉,出水水質(zhi)穩定。
3 、工藝流程
根據貴單位原水的水質指標,該原水無法滿足貴單位用水需求。必須對該原水進行脫鹽處理。本項目推薦選用先進、成熟、出水水質穩定、系統運行穩定的反滲透脫鹽裝置作為系統的主脫鹽設備;系統運行費用低、易于實現自動化。反滲透水處理系統具有很好的經濟性。
為保證關鍵設備反滲透裝置的長期可靠穩定運行,則必須設置預處理系統,滿足反滲透膜(RO)進水指標:濁度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm。根據原水水質,預處理系統由多介質過濾器、活性炭過濾器、軟化器、加藥系統及相關輔助設備組成。
4、工藝說明
4.1、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。
4.2、原水泵
本系統配置的臥式CHL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1m3/h,揚程34m,功率0.55kw,材質為不銹鋼。該泵具有體積小,高效率,低噪音等特點。
4.3、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。
多介質過濾是一種先進的微絮凝過濾方式,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,完全能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1054,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≥1000mm,在正常工作情況時,正常流速8-15m/h,總產水量為1.5m3/hr。
多介質過濾器(qi)(qi)反(fan)洗(xi)(xi)(xi)周(zhou)期時間為3-4天。反(fan)洗(xi)(xi)(xi)以壓(ya)力(li)參數設(she)備來控制反(fan)沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)周(zhou)期,當進出水(shui)(shui)母管上的壓(ya)力(li)差達到0.7kg/cm2時即(ji)停止運行進行反(fan)沖(chong)洗(xi)(xi)(xi),通過PLC可編(bian)程(cheng)控制器(qi)(qi)進行濾器(qi)(qi)順序定(ding)時反(fan)洗(xi)(xi)(xi)、正洗(xi)(xi)(xi)工藝過程(cheng)。反(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)強度(du)使濾層膨脹15-25%。反(fan)洗(xi)(xi)(xi)強度(du)為18-20升/秒(miao)·米2,反(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)可以用反(fan)滲透的濃水(shui)(shui)。
![]() |
4.4、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,是水深度處理中不可缺少的工藝,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(wei)保證(zheng)系統設備穩定運行、出水水質(zhi)及出水流量(liang)、故障排(pai)除(chu)、反(fan)洗等穩定因素,該(gai)系統配置一臺玻(bo)璃鋼活性(xing)炭(tan)過(guo)濾器,規格(ge)為(wei)1054過(guo)濾器內填(tian)精制果殼(ke)型活性(xing)炭(tan),在正常工作(zuo)情(qing)況(kuang)時,正常流速10-15m/h,濾層(ceng)高度一般為(wei)≥1000mm,總產水量(liang)為(wei)1.5m3/hr。
4.5、軟水器
全自動軟水器采用美國Fleck程序控制閥自動控制,控制器工位由運行、反洗、再生、慢洗、快洗、鹽箱注水六步組成,功位的轉換由自動控制閥發出指令信號給驅動馬達,馬達轉動帶動多功能閥閥芯轉動,改變進出水的流向,從而實現自動控制。再生鹽液靠水射器負壓吸入、無須設置鹽泵,日常維護只需往鹽箱內加鹽即可。軟化器的作用是去除水中的Ca2+、Mg2+以防止CaCO3及CaSO4等在膜的濃水側沉積,形成水垢、堵塞膜的濃水通道,影響反滲透的產水量和產水水質。濾料選用優質苯乙烯系001×7強酸性陽離子交換樹脂,當水中的Ca2+ 、Mg2+流過樹脂層時,Ca2+ 、Mg2+被吸附并置換,反應方程式:
2RNa + Ca2+ → R2Ca + 2Na+
樹脂的吸附交換容量是一定的,當樹脂飽和以后需要用工業鹽將樹脂上的Ca2+ 、Mg2+置換出來,使其從新具有吸附能力,這個過程叫再生,反應方程式:
R2Ca + 2Na+ → 2RNa + Ca2+
再生(sheng)出(chu)來Ca2+ 、Mg2+廢液經沖洗排掉。軟水(shui)(shui)器出(chu)水(shui)(shui)可(ke)達到《低壓鍋爐進(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質標準》中硬度≤0.03 mmol/L(1.5mg/L)的要求,出(chu)水(shui)(shui)可(ke)采(cai)用EDTA滴定法測試其硬度。
4.6、保安過濾器
經過前(qian)面的(de)(de)石(shi)英過濾(lv)器、活性(xing)炭過濾(lv)器及軟化器之后,原水中大顆(ke)(ke)粒(li)懸浮物已基本被除去(qu)(qu),而一(yi)些小顆(ke)(ke)粒(li)懸浮物則沒有被除去(qu)(qu)。在這里,再進(jin)行一(yi)次微濾(lv),去(qu)(qu)除5μm以上的(de)(de)懸浮物,以保護RO膜不(bu)被堵塞。同時(shi),一(yi)些活性(xing)炭細沫也被截留在反滲透系統之外。保安裝過濾(lv)器進(jin)出口設(she)壓(ya)力指(zhi)示表,當(dang)壓(ya)差增(zeng)大到設(she)定值時(shi)更換濾(lv)芯(xin)。
4.7、高壓泵
高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)的反(fan)滲透(tou)設(she)(she)備的主要動力(li)設(she)(she)備,高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)應設(she)(she)置(zhi)(zhi)高(gao)(gao)(gao)(gao)過熱(re)保(bao)護,泵(beng)前后分別設(she)(she)置(zhi)(zhi)低、高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)保(bao)護開(kai)關。當(dang)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)進(jin)水壓(ya)(ya)力(li)低于(yu)設(she)(she)定值后,高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)停運,以保(bao)護高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng),當(dang)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)出(chu)口壓(ya)(ya)力(li)高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)設(she)(she)定值后,高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵(beng)停運,以保(bao)護反(fan)滲透(tou)膜。
4.8、反滲透裝置
反滲透技術是美國在二十世紀六十代研制成功的,最初用于美國宇航技術,以解決宇航員在太空循環用水問題,后逐漸轉為民用,因其高效率、低能耗能、無污染等獨特優勢,已成為當前海水淡化、純水制備等行業之首選技術,我們熟悉的瓶(桶)裝純凈水幾乎都是利用反滲透系統制取的。
RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術,其孔徑小至納米級(1納米=10-9米 ),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法透過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。
反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。高壓泵對源水加壓,除水分子可以透過RO膜外,水中的其它物質(礦物質、有機物、微生物等)幾乎都被拒于膜外,無法透過RO膜而被高壓濃水沖走。
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最先進的超低壓復合膜,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,本系統采用聚酰胺復合RO膜,安裝在不銹鋼壓力容器內。回收率:50-70%,脫鹽率:99.5%。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”