纯水培训

纯水系统简介2011年3月19日主要内容纯水流程图纯水的基本概念各系统的工作原理流程图原水箱→原水泵→砂过滤器→炭过滤器→软化系统→软水箱→↑加药（PAC）↑↑浓水箱→反洗水泵→→→→→→→RO送水泵→热交换器→5μM过滤器→一级RO高压泵→┍浓水回流至浓水箱/浓水回流至软水箱←┐→一级RO系统→二级RO高压泵→二级RO系统→RO水箱→↑加药（NaOH）→EDI送水泵→UV杀菌机→1μM过滤器→EDI系统浓水回流至软水箱←┙→纯水水箱→纯水泵→一级抛光床→除TOC机→二级抛光床→↑氮封→0.45μM过滤器→0.2μM过滤器→使用点•电导：在两片面积各一平方厘米，相隔一厘米距离的极片间可移动的离子数目，称为电导度，单位：μs/cm。•电阻：电导的倒数，单位：MΩ•cm。•硬度：指水源中钙镁离子的含量，通常用粒数/加仑（gpg）来表示•pH值：溶液中酸和碱的相对含量,以7为中间值。•总固体量（TS）：是指总溶解固体量（TDS）和总悬浮固体量（TSS）之和。•碱度：是用来描述碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物含量的通用术语。纯水的基本概念纯水的基本概念•总有机碳（TOC）：总有机碳（TOC）是以mg/l为单位的水中有机物污染的度量单位。TOC是可氧化的有机物的直接度量单位。•活性炭：颗粒活性炭，用于去除水中的异味、气味、氯气、氯胺及一些有机物。•NTU：散射浊度单位—用一束光通过样水，用散射浊度计测出低浑浊水的浑浊度。•渗透：水通过半透膜，从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧自然的流动，直到能量达到平衡。•SDI：含沙密度指数—用于测量反渗透系统所用原水中悬浮国体的数量。•树脂：专门制造的聚合物小球，用在离子交换系统中，去除水溶液中的溶解盐。原水的杂质•溶解气体：CO2,O2,N2等;•可溶解固体(TDS)：如Ca.Mg.Na.K.Fe.HCO3.NO3.SO4.SiO2等;•有机物(TOC)：油脂、污水、溶劑、果糖等;•微生物：各种细菌,藻类,病素等;纯水工作原理——沙滤系统•砂滤系统：砂滤系统采用深层过滤原理。砂滤装的是石英砂，自来水上进下出以过滤自来水中大的颗粒及杂质，可使水质得到深度净化，并具备脱氮除磷功能。同时，我们采用了先进的全自动化在线反冲洗，解决了传统砂滤频繁反冲、处理效率逐渐下降的弊端。纯水工作原理——碳滤系统•碳滤系统：碳滤填装的是优质活性炭，下铺石英砂。主要作用是处除水中的CL离子及有机物，还可以除去铁化物、悬浮物，降低色度、浊物保证后面系统的正常运行，延长反渗透膜的使用寿命。工作一段时间后会自动进行反洗以提高其过滤效果。•活性炭过滤器应保证出水余氯≤0.1ppm，SDI≤4，不达标时应反洗•活性炭过滤器进出口压差达0.5MP时应反洗纯水工作原理——软化系统•软化系统：软化器内填装的Na型阳树脂，主要作用是处除水中的CaMg离子以降低硬度。软化器反洗再生用的是饱和的NaCl水溶液，要定时加盐，且在反洗再生时要注意查看其再生过程，是否再生完全。要定期测试软水硬度•软化器的工作状态依次为：运行→再生（反洗、吸盐、置换、正洗）→运行•碳虑和软化器出水的好坏直接影响着RO系统的稳定以及出水量，Cl离子会对膜管氧化腐蚀，CaMg离子会在膜管中沉积堵塞膜管纯水工作原理——RO系统•RO系统利用反渗透技术以压力差为动力的膜分离过滤技术。RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐份。公司RO系统分为一级和二级，用中间水箱连接，以提高RO系统的产水量和稳定性。中间水箱起到储存水的作用，只有当中间水箱达到一定水位（水量）以后二级RO才允许工作。因为产水率的关系，所以不可能把一级RO出水直接通在二级RO的进水处，否则容易烧坏。浓溶液什么是反渗透?我们首先介绍以下渗透过程:溶液会升高至此点,以达到压力平衡h渗透膜稀溶液正常的渗透的过程是水由较稀溶液通过渗透膜流向较浓溶液RO工作原理由于渗透膜是只允许小分子(或小部分离子)通过.如果渗透膜两边的小分子浓度不同,渗透膜两边将产生位能差异.较稀溶液拥有较高位能(ο1),而较浓溶液拥有较低位能(ο2).水分子便由高位能侧向低位能侧迁移直至位能达到平衡.即h=(1-2)1=较稀溶液的位能2=较浓溶液的位能RO工作原理液体升至此点,达到了渗透压平衡h渗透膜=(2-1)h1=较稀溶液的位能2=较浓溶液的位能浓溶液稀溶液RO工作原理-反渗透过程是利用外来压力将水分子从较浓溶液经过反渗透膜压迫流向较稀溶液.-由此可利用反渗透原理,达到分离溶液内成分的目的.例如:将水和溶解物质的分离.外来浓溶液P(2-1)压力反渗透膜稀溶液RO工作原理纯水工作原理——EDI•EDI又称连续电除盐技术•EDI综合了电渗析与离子交换的优点，在电场作用下制备超纯水的同时自动持续再生离子交换树脂，在适宜的进水条件下，EDI模块使用寿命长达3年以上，尤适合生产工艺需大量使用超纯水的场合。•阴/阳离子交换膜•浓水室流道•阴/阳电极•阴/阳离子交换树脂EDI架构组成陰極板陰離子交換膜濃水室陽離子交換膜淡水室E-Cell模块分解图:MobileCounterCationsWater-FilledPassageFixedAnionSitesPolymerSupportStructureSO-OOSO-OOSO-OONa+Na+Na+CH3N+CH3CH3CH3N+CH3CH3CH3N+CH3CH3Cl-MobileCounterAnionsWater-FilledPassageFixedCationSitesPolymerSupportStructureCl-Cl-阳离子交换膜阴离子交换膜阴/阳离子交换膜CH3N+CH3CH3CH3N+CH3CH3CH3N+CH3CH3Cl-Cl-Cl-MobileCounterAnionsWater-FilledPassageFixedCationSitesPolymerSupportStructure阴离子交换膜阴离子交换膜MobileCounterCationsWater-FilledPassageFixedAnionSitesPolymerSupportStructureSO-OOSO-OOSO-OONa+Na+Na+阳离子交换膜阳离子交换膜HCO3-Ca++Na+SO4=Cl-Mg++OH-H+HSiO3-CO3=H2O产纯水HCO3-----阴极(-)++++阳极(+)SiO2CO2Na+SO4=Cl-Ca++阴离子交换膜阳离子交换膜GEEcellMK3EDI工作原理EDI去水中盐分可分为两个阶段:第一阶段:强电离性离子迁移时段(高盐分区域)第二阶段:弱电离性物质电离时段(低盐分区域)EDI工作原理第一阶段:强电离性离子迁移时段•树脂呈饱和状态.•强电离性离子在树脂表面可控制的扩散.•离子透过扩散从水中扩散进树脂中.•离子在电场作用下,沿树脂表面运动.•离子到达并穿过离子交换膜进入浓水室.第二阶段:弱电离性物质电离时段•树脂呈H+或OH-状态•透过电离回应,去除水中弱电离性物质(弱酸,弱碱)•CO2+OH----HCO3-pKa=6.4•HCO3-+OH----CO3=pKa=10.3•SiO2+OH----HSiO3-pKa=9.8•H3BO3+OH----B(OH)4-pKa=9.2•NH3+H+---NH4+pKa=9.2离子交换过程阳离子树脂阴离子树脂Na+Cl-H+OH-H2O+淡水室阳树脂阴树脂阳离子交换膜阴离子交换膜OH-OH-Cl-Na+H+H+OH-H+淡水室离子迁移7.7V水分子的裂解高/低pH區域阳离子树脂中硫酸基(─SO3H)帶负电性迁移•迁移阴离子树脂中季胺基[-N(CH3)3]帶正电性解离的SiO2.解离的CO2变成HCO3-帶上电荷+OH+OHOHOHOHOHOH-----OHOHOHOHOH-----阴离子树脂进水中的中性CO2阴离子树脂进水中的中性SiO2中性或弱电离物质的电离浓水室阴离子交換膜阳离子交換膜淡水室淡水室Cl-OH-Na+H+Cl-Na++++---高pH低pH阳离子不能透过阴离子交換膜阴离子不能透过阳离子交換膜操作简单•无浓水水回路的控制；•无需加盐的操作和维护•一次性通过设计=系统更简单运行成本低•无浓水泵浦•无需加盐•单个GEMK3EDIStack实际运行电压50~150v;电流1~3A.•系统运行能耗更低：0.13to0.4kWhr/m3MK-3的优点MK-3流程图产水出极水排放浓水排放浓水入口进水进水HSiO3-CO3=OH-H+Cl-SO4=NO3-HCO3--阴离子交换膜阳离子交换膜Na+Ca++Mg++Na+阴离子交换膜阳离子交换膜Ca++Mg++Na+H+阳极(+)阴极(-)浓水HSiO3-CO3=OH-Cl-NO3-HCO3-HSiO3-SO4=H+MK3EDI工作原理浓水阳极废水纯水纯水阴极废水谢谢！