二级反渗透纯净水制备

目录一．绪论---------------------------------------------------------1二．国内外纯净水制备生产工艺-------------------------------------12.1国内外制水现状--------------------------------------------12.2备方法主要方法--------------------------------------------22.3二级反渗透法制纯净水工艺----------------------------------2三.车间布置图及工艺流程图---------------------------------------03.1生产车间布置图--------------------------------------------03.2带控制点的工艺流程图.-------------------------------------1四．主要生产设备的介绍-------------------------------------------04.1、原水箱---------------------------------------------------04.2沙滤过滤器------------------------------------------------04.3活性碳过滤器----------------------------------------------04.4阳离子交换树脂过滤器-------------------------------------14.5精密过滤器-----------------------------------------------14.6离心泵----------------------------------------------------14.7反渗透膜--------------------------------------------------24.8臭氧发生器-----------------------------------------------2五．生产运行----------------------------------------------------25.1开车准备--------------------------------------------------25.2开车------------------------------------------------------25.3停车------------------------------------------------------3六.反渗透膜的清洗-----------------------------------------------3七.纯净水生产展望-----------------------------------------------41八、参考文献----------------------------------------------------5二级反渗透纯净水制备一．绪论纯净水指的是不含杂质的H2O。从学术角度讲，纯水又名高纯水，是指化学纯度极高的水，其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域，但其对水质纯度要求相当高，所以一般应用最普遍的还是电子工业。例如电力系统所用的纯水，要求各杂质含量低达到“微克/升”级。在纯水的制作中，水质标准所规定的各项指标应该根据电子(微电子)元器件(或材料)的生产工艺而定(如普遍认为造成电路性能破坏的颗粒物质的尺寸为其线宽的1/5-1/10)，但由于微电子技术的复杂性和影响产品质量的因素繁多，至今尚无一份由工艺试验得到的适用于某种电路生产的完整的水质标准。不过近年来电子级水标准也在不断地修订，而且高纯水分析领域的许多突破和发展，新的仪器和新分析方法的不断应用都为制水工艺的发展创造了条件。【8】二．国内外纯净水制备生产工艺2.1国内外制水现状在RO膜的应用领域中，投产于20世纪80年代的美国YUMA水厂（处理运河水），以28万t∕d的日处理水量保持在世界反渗透膜水处理工程规模之首。海水淡化是反渗透技术应用的重要领域之一，在全球范围内，生产规模超过10万t∕d的三项最大的海水淡化工程，分别建于阿联酋、沙特和西班牙，其中2002年刚投入运行的阿联酋Fujarah水厂的处理能力高达14万t∕d。据不完全统计，目前全世界用反渗透技术生产的纯水超过1200万t∕d。相比之下，我国的生产总量及单项工程规模则属初级水平，但发展速度很快，市场潜力巨大。根据保守估计，目前国内工业用水量超过100m3∕h的反渗透系统已超过200套。已建成的最大工程师沧州化工厂750m3∕h处理含盐质量浓度为14g∕L的亚海水淡化工程，使用的是玉柴北方膜公司生产的国产膜。2002年在建的最大工程是上海宝山钢铁厂于太原钢厂的2套2000m3∕h级轧钢用水系统。电力行业的最大项目是烟台与大连的100m3∕h电力用水工程。桶装、瓶装水反渗透生产水量超过500m3∕d的已有10多套，最大的为100m3∕d。预计近两年内将有在山东、大连出现万t∕d级的饮用水生产系统。纯水设备制造与配套产品行业近年内将形成两大发展趋势，其一是继续完成产品的国产化，不断提高产品质量，在国内完善网络与销售机制，实现规模化生产，其二是借入世之势将国产化产品大举推向国际市场。中国与其他国相比，仅差膜配套产品的加盟。【5】在反渗透技术中中国RO系统的设计大多依赖于国外膜厂商提供设计软件，这些软件对系统设计给予很大的帮助，但实质上仅是膜系统设计方案的运行模拟环境，不能够自动提供可行设计方案，更不具备优化设计的能力，也未涉及至关重要的预处理系统。对于广大中小RO系统的设计人员而言，系统的掌握优化设计的思想及其技术的难度很大。一种较为实用的方法是，针对不同的原水水质条件、产水量于产水质量等要求。研制出一整套2RO系统设计优化方案谱系。2.2备方法主要方法2.2.1纯净水的制备方法主要有蒸馏法，离子交换法，反渗透法，电渗析法四种。【5】2.2.2原理蒸馏法：利用相态变化，将液态水在一定温度下变为气态水，再经冷却变为液态水的过程。由于绝大部分无机盐不挥发，则在蒸馏过程中变为高沸点物质而弃之。所以蒸馏水较为纯净，但耗能高，还含有一定的杂质。离子交换法：含有含有阴阳离子杂质的水,经过离子交换树脂,离子交换树脂上的OH-和H+分别与水中的阴离子和阳离子交换,OH-和H+进入水中又结合成水,以达到去除水中阴阳离子杂质的目的。反渗透：水分子在压力作用下,克服渗透压而透过反渗透膜的过程。在这一过程中,水分子与不能透过反渗透膜的杂质相分离,来完成水的纯化过程。电渗析法：利用电渗析原理,使溶液(含电解质的水)在电渗析器的隔室中,发生离子迁移,离子迁移走了,水(即溶液)则淡化了。【9】2.3二级反渗透法制纯净水工艺（1）第一级预处理系统：采用石英沙介质过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20μm以上对人体有害的物质，自动过滤系统，采用进口品牌自动控制阀，系统可以自动（手动）进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时设备配备有自我维护系统，降低维护费用。（2）第二级预处理系统：采用果壳活性炭过滤器，目的是为了去除水中的色素、异味、生化有机物、降低水的余氨值及农药污染和其他对人体有害的物质污染物。自动过滤控制系统，采用进口品牌自动控制阀，系统可以自动（手动）进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。（3）第三级预处理系统：采用优质树脂对水进行软化，主要是降低水的硬度，去除水中的钙镁离子（水垢）并可进行智能化树脂再生。自动过滤系统，采用进口品牌自动软水器，系统可以自动（手动）进行反冲洗。（4）第四级预处理系统：采用双级5μm孔径精密过滤器（0.25吨以下为单级）使水得到进一步的净化、使水的浊度和色度达到优化，保证RO系统安全的进水要求。（5）纯净水设备主机：采用反渗透技术进行脱盐处理，去除钙、镁、铅、汞对人体有害的重金属物质及其他杂质，降低水的硬度，脱盐率98%以上，生产出达到国家标准的纯净水。（6）杀菌系统：采用紫外线杀菌器或臭氧发生器（根据不同的类型确定）提高保质期。为提高效果，应使臭氧与水充分混合，并将浓度调整到最佳比。（7）一次冲洗：采用不锈钢半自动冲瓶机对瓶子的内、外壁进行清洗，清洗的水量可调。（8）二次冲洗（水源为纯净水）：可采用不锈钢半自动冲瓶机对瓶子的内、外壁进行清洗，3清洗的水量可调。（9）灌装机：采用全自动常压灌装机进行灌装，可适应较轻重量的瓶子，降低用户的成本，并且灌装量准确、简易操作。（10）打码：采用全自动打码机自动将生产日期打印在瓶盖上，节省人力，准确卫生。（11）旋盖：采用配备磁旋头的旋盖机进行旋盖，旋盖的质量好，对瓶盖的适应性强。（12）粘标签：可采用全自动粘标或手工粘标签。（13）打捆或装箱。【1】4三.车间布置图及工艺流程图3.1生产车间布置图13.2带控制点的工艺流程图.【4】1-原水箱；2-ph调节器；3-过滤器增压泵；4-沙滤；5-活性炭过滤塔；6-阳离子交换树脂塔；7-精密过滤器8-一级反渗透增压泵；9-反洗水箱；10-以及反渗透装置；11-转子流量计；12-压力表；13-二级反渗透增压泵；14-二级反渗透装置；15-臭氧发生器；16-氧气瓶；17-纯净水储槽；18-消毒，清洗，灌装机；四．主要生产设备的介绍4.1、原水箱材料：不锈钢材质。作用：克服管网供水的不稳定性，保证整个系统的供水稳定连续控制原理：原水箱配置高、中、低水位液位开关，分别与进水电动阀、原水泵进行连锁控制。当原水箱水位处于高位时，进水电动阀关闭，停止进水。原水箱水位处于中水位时，进水电动阀打开，开始向原水箱注水。当原水箱低水位时，原水泵停止工作，同时进水电动阀继续加水，直至中液位系统恢复正常工作。体积：14.13m3×24.2沙滤过滤器当系统处于过滤状态时,未经过滤的水通过多点布水器均匀布水,水以层流状态通过滤器内的填料层(精制均粒石英砂)。当水流过填料层时,杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个独特的缝隙集水棒,将过滤后的水均匀地收集并流出,平流过滤,可以使过滤器在高流速下过滤,仍可达到较好过滤的效果。反洗状态：随着杂质在填料层中和不断聚积,压头损失将不断增大。当进、出水压头损失达到设定值时,系统将自动转换至反洗状态(本源反洗),逐台反洗,以清洗聚积起来的杂质。当系统处于反洗状态时,过滤仍然继续,只是其中要进行反洗的罐子由于水力阀改变方向,不进行过滤,系统中其它罐体仍然在过滤。过滤过的清洁水部分用来反洗罐体,其余仍送到用水点。反冲洗排水则通过水力阀的反洗排水口被排出。4.3活性碳过滤器活性碳过滤器压力容器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。功能：在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI5，TOC2.Oppm。活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。【9】水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。根