2 t/h純水處理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

王欣　馬少華

摘? ?要：2 t/h純水處理系統(tǒng)采用預(yù)處理、反滲透脫鹽及恒壓送水作為純水處理的主體工藝，制備的純水可達(dá)到《工業(yè)用水軟水化除鹽設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 109—1987）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。投資少、成本低，在純水處理當(dāng)中具有較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：純水;工程設(shè)計(jì);純水處理系統(tǒng)

純水又稱純凈水、去離子水，是指以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為原水，通過(guò)電滲析器法、離子交換器法、反滲透法、蒸餾法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄟM(jìn)行加工，不含任何添加物、無(wú)色透明、可直接飲用的水。天津某科技有限公司擬新增一套2 m3/h純水處理系統(tǒng)，本工程設(shè)計(jì)采用預(yù)處理、反滲透脫鹽及恒壓送水作為純水處理的主體工藝。

1? ? 設(shè)計(jì)介紹

供水方式：連續(xù)供水，供水量為5.0 m3/h（其中有周期性高峰供水，高峰期時(shí)間約為10 min，高峰流量為8.0 m3/h左右）。

操作方式：系統(tǒng)可以手動(dòng)/自動(dòng)切換，采用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）進(jìn)行全自動(dòng)控制。

本工程設(shè)計(jì)出水指標(biāo)為：反滲透脫鹽率>98%，系統(tǒng)回收率≥75% ，反滲透出力為2.0 m3/h（25 ℃），出水水質(zhì)要求為1.0 μm/cm 。

2? ? 工藝流程

2 t/h純水處理系統(tǒng)由預(yù)處理、反滲透脫鹽及恒壓送水等幾個(gè)部分組成。

2.1? 預(yù)處理部分

預(yù)處理裝置主要解決如下問(wèn)題。

（1）防止膜面結(jié)垢（包括CaCO3，CaSO4，SrSO4，CaF2，SiO2，鐵鋁氧化物等）。

（2）防止膠體物質(zhì)及懸浮物固體微粒污堵。

（3）防止有機(jī)物質(zhì)的污染。

（4）防止微生物污堵。

（5）防止氧化性物質(zhì)對(duì)膜的氧化。

（6）保持反滲透裝置產(chǎn)水穩(wěn)定。

其產(chǎn)水可以達(dá)到如下要求：濁度≤1度;污染指數(shù)（Silting Density Index，SDI）≤4;水溫為20～25 ℃;余氯≤0.1 mg/L。

設(shè)備主要包括：多介質(zhì)（石英砂）過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、精密過(guò)濾器裝置、反滲透部分、電子數(shù)據(jù)交換（Electronic Data Interchange，EDI）裝置。

2.2? 恒壓供水裝置

經(jīng)過(guò)凈化后的凈化水經(jīng)過(guò)過(guò)流式紫外線殺菌器后，由一臺(tái)壓控恒壓送水泵提升至0.3 MPa的壓力輸送至生產(chǎn)各個(gè)用水點(diǎn)使用，當(dāng)所有用水點(diǎn)全部停止用水時(shí)，定壓水泵自動(dòng)停止供水，直至某個(gè)用水點(diǎn)再次用水時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、恒壓供水[1]。

2.3? 控制系統(tǒng)說(shuō)明

本系統(tǒng)控制方式為中央集中控制，配備PLC及水質(zhì)檢測(cè)儀表，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確測(cè)量，調(diào)節(jié)并完成工藝規(guī)定的自動(dòng)化生產(chǎn)要求。

在線水質(zhì)儀表可對(duì)系統(tǒng)中的各檢測(cè)點(diǎn)（如壓力、流量、電導(dǎo)率等）進(jìn)行檢測(cè)，供監(jiān)視、控制和記錄用。PLC可進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備的程序控制，并且根據(jù)生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)鎖和平衡。

3? ? 主要設(shè)備

3.1? 多介質(zhì)（石英砂）過(guò)濾器

（1）設(shè)備基本參數(shù)：直徑為Ф600 H1 750 mm;形式為垂直圓筒;數(shù)量為1臺(tái)。

（2）設(shè)備出力：5 m3/h。

（3）運(yùn)行流速：15 m/h。

（4）運(yùn)行壓力：0.25 MPa，出廠試驗(yàn)壓力：0.75 MPa。

（5）濾料：燒結(jié)無(wú)煙煤濾料及精制石英砂濾料。

（6）本體材料：304SUS（內(nèi)襯PE防腐層）。

3.2? 活性碳過(guò)濾器

（1）設(shè)備基本參數(shù)：直徑為Ф600 H1 750 mm;形式為垂直圓筒;數(shù)量為1臺(tái)。

（2）設(shè)備出力為5.0 m3/h。

（3）運(yùn)行流速為15.0 m/h。

（4）設(shè)計(jì)壓力為0.25 MPa;出廠試驗(yàn)壓力為0.75 MPa。

（5）水處理專用果殼活性碳濾料中粒度為1.6～4.0 mm。

（6）本體材料為304SUS。

（7）內(nèi)部防腐材料使用PE防腐內(nèi)膽。

3.3? 精密過(guò)濾器

（1）型式與型號(hào)分別設(shè)置為BALS1000/5、垂直圓筒。

（2）設(shè)備處理量：5 m3/h 。

（3）數(shù)量：1臺(tái)。

（4）設(shè)備本體材料：304SS。

（5）濾芯規(guī)格：材質(zhì)使用聚丙烯（熔噴繞絲），其外徑/內(nèi)徑厚度為65 mm/27 mm，過(guò)濾精度為5 μm/1 μm，數(shù)量為5支，長(zhǎng)度為1 000 mm。

3.4? 一級(jí)水箱

（1）設(shè)備規(guī)格：2 000 L。

（2）設(shè)備材質(zhì)：304。

（3）數(shù)量：1臺(tái)。

3.5? 一級(jí)高壓泵

（1）型號(hào)：CDL8-14。

（2）型式：多級(jí)立式離心泵。

（3）數(shù)量：1臺(tái)。

（4）運(yùn)行工況：流量為5 m3/h;揚(yáng)程為1.41 MPa;功率為5.5 kW。

（5）材料：泵殼為304SUS;葉輪為304SUS。

3.6? 一級(jí)RO裝置膜組件

（1）型式：渦卷式反滲透膜 。

（2）型號(hào)：BW30-400GI。

（3）脫鹽率：1年內(nèi)≥98%，3年后≥95%。

（4）材料：聚酰胺復(fù)合膜。

（5）膜元件總數(shù)量：3根。

（6）使用年限：3年。

3.7? 二級(jí)水箱

（1）設(shè)備規(guī)格：2 000 L。

（2）設(shè)備材質(zhì)：304。

（3）數(shù)量：1臺(tái)。

3.8? 二級(jí)高壓泵

（1）型號(hào)：CDL4-16。

（2）型式：多級(jí)立式離心泵。

（3）數(shù)量：1臺(tái)。

（4）運(yùn)行工況：流量為3.0 m3/h;揚(yáng)程為1.46 MPa;功率為3.0 kW。

（5）材料：泵殼為304SUS;葉輪為304SUS。

3.9? 二級(jí)RO裝置膜組件

（1）型式：渦卷式反滲透膜。

（2）型號(hào)：BW30-400GI。

（3）脫鹽率：1年內(nèi)≥98%，3年后≥95%。

（4）材料：聚酰胺復(fù)合膜。

（5）膜元件數(shù)量：2支。

（6）使用年限：3年。

3.10? EDI增壓泵

（1）型號(hào)：CHL4-30/380 V。

（2）數(shù)量：1臺(tái)。

（3）運(yùn)行工況：流量為2 m3/h;揚(yáng)程為35 m;功率為0.75 kW。

（4）制造商及產(chǎn)地：南方/杭州。

3.11? EDI去離子水裝置

（1）型號(hào)：PU-2000L。

（2）附件：機(jī)架、水質(zhì)檢測(cè)儀表。

（3）數(shù)量：1套。

（4）制造商及產(chǎn)地：南方/杭州。

3.12? 紫外線殺菌器

（1）型號(hào)：FYH-UV2000。

（2）數(shù)量：1臺(tái)。

（3）材質(zhì)：304SUS。

（4）工作壓力：0.60 MPa。

（5）功率：150 W。

（6）電源：220 V/50 Hz。

3.13? 純水恒壓送水泵。

（1）型號(hào)：CHL4-40。

（2）數(shù)量：1臺(tái)。

（3）材質(zhì)：304SUS。

（4）流量：2 m3/h。

（5）揚(yáng)程：36 m。

（6）功率：0.75 kW。

（7）工作壓力：0.25～0.35 MPa。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

2 t/h純水處理系統(tǒng)采用預(yù)處理、反滲透脫鹽及恒壓送水作為純水處理的主體工藝，具有投資少、成本低、處理工藝技術(shù)先進(jìn)、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、占地面積小、輔助設(shè)施工程量小、操作管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定等綜合性優(yōu)點(diǎn)，制備的純水可達(dá)到《工業(yè)用水軟水化除鹽設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 109—1987）的標(biāo)準(zhǔn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳? ?磊.超濾技術(shù)在純水深度處理中的應(yīng)用[J].北方環(huán)境，2011，23（4）：130-131.