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一、光学、电子、光伏等行业超纯水解决方案  

一、设计基础
      1.1 原水水源:常规市政水,水源发生变化时,方案将做出调整。
      1.2 原水水质:根据贵司提供的部分水质指标进行设计,考虑每年的水质随四季有变化的问题。
      1.3出水水质:≥18 MΩ.CM
      1.4 公用工程
          1.4.1 电力:380V 220V 50HZ。
          1.4.2 压缩空气:0.6Mpa(压缩空气由客户自备)。
          1.4.3 高纯氮气:氮封水箱用99.995%高纯度氮气。
          1.4.4 换热器用热源:热水,温度50-60℃,压力0.3Mpa;或蒸汽,温度150℃(热水或蒸汽          由客户自备)。
      1.5 工程界限:由原水箱到终端用水点止;电气由业主接电源至纯水房内的电源柜;纯水房内所需        的氮气、压缩空气等由业主负责提供;机房内送排风系统、排水系统、消防系统、照明等由业主负责。


二、工艺概述
      2.1 工艺流程:预处理(盘式过滤+超滤装置)+二级反渗透+EDI+PMB工艺。
      2.2 本水处理系统是由预处理(吸吮式网式过滤+超滤装置)系统、反渗透系统、EDI电除盐系统和抛光混床为核心工艺,预处理系统主要用于去除原水中的悬浮物、胶体硅、有机物、余氯以及含有的杂质,防止原水污染反渗透膜;二级反渗透部分是主要的除盐装置,去除原水中大部分的溶解固形物、胶体硅及有机物,使预脱盐系统的产水满足EDI的进水要求;EDI连续电除盐设备针对反渗透的产水进一步进行脱盐处理,使水的离子去除率达到一个新的水平,同时,末端设置抛光混床确保产水电阻率达到18 MΩ•cm以上,产水经过0.1um的精密过滤器,保证出水的物化指标和生化指标达到客户的用水要求。
      2.3 系统内工艺管道因处理工序的不同而采用了不同等级管道材料,其中超滤系统、反渗透系统的低压管路部分到EDI装置进水均采用UPVC管路,EDI装置产水到抛光混床及供水管路均采用CL-PVC管路,反渗透高压管路则采用承压好的不锈钢管。管道材料的分级采用在满足工艺系统要求的情况下,兼顾了系统的经济性、合理性,一定程度上降低了系统造价,节约投资。
      2.4 系统内所有的水泵在不同处理阶段,采用不同等级的不锈钢材质。在超滤系统、反渗透系统和EDI系统,选用304SS材质的水泵,而在化学清洗装置及精处理部分选用的水泵均采用316、工艺说明与设备规范


三、超纯水系统的设计和操作参数
      3.1 原水进水水质:市政自来水,如有特殊物质含量超标,需增加相关设备
      3.2 操作压力:
          3.2.1 预处理部分操作压力值:0.3~0.5Mpa
          3.2.2 反渗透操作压力值:1.0~1.65Mpa
          3.2.3 EDI操作压力:0.3~0.5Mpa
      3.3 系统水的回收率: 75%/ 85%


四、设计依据
      4.1 原水水源:根据使用自来水的水质标准,若由于其他原因超出自来水标准而含有反渗透不允许的含有物,则该设计应做相应调整。
      4.2 供货界限:系统设备从压力来水到终端精密过滤器出水口至用水点,甲方将动力电源送至系统设备上。甲方以单独供电的形式将电源输送连接至水站主控柜,设备的吊装有客户负责,我司全力协助完成;
      4.3 施工条件:施工场地及纯水房全部完工,施工用水、用电已接入施工现场,另外,来水距离设备安装地不得超过壹米,动力电源距离设备安装地不超过壹米。

五、超滤装置
      5.1 概述     
      5.1.1系统预处理采用了先进的超滤过滤技术。这是因为随着超滤膜制造技术的提高和应用工艺的不断完善,其性能可靠性高、抗污染能力强、透水性大、占地面积小、操作简便、出水水质优异且恒定、使用寿命长等优点,使超滤膜在水处理预处理领域应用的范围逐渐得到推广。 
  


          
      5.1.2 反渗透系统的主要特点是对进水水质要求较严格,主要反映在反渗透膜污堵指标的淤泥密度指数SDI值上。在采用膜过滤技术的前提下才有可能长期稳定的保持SDI<3的状况,所以超滤过滤技术作为RO的预处理在国内外已得到越来越广泛的应用及迅速的增长。
    
六、反渗透装置
      6.1 根据原水指标和产水要求,考虑到运行成本及投资成本,系统采用二级反渗透,根据我司多年来在反渗透使用领域的设计经验,一级反渗透采用美国海德能公司生产的膜元件型低压高脱盐复合膜;二级反渗透采用美国海德能公司生产的膜元件盐复合膜。根据膜元件制造厂商《导则》规定,本工程一级反渗透膜元件设计通量≤30LMH,二级反渗透膜元件设计通量≤40LMH;保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。反渗透系统是本流程中最主要的脱盐装置,它具有极高脱盐能力。

 


 
七、EDI系统
      7.1 紫外线杀菌器及精密过滤器:系统在运行过程中,水箱及管道内会滋生部分有机物和细菌,如果不经过任何处理直接进入EDI系统,在EDI内部特殊的工作状况下,会造成树脂的污染及膜块的污堵(正常使用时不会造成细菌污染,污染主要在管道内),直接影响产水质量及产水量,因此在EDI前增加紫外线杀菌器及精密过滤器,将系统运行过程中滋生的有机物和细菌以及杂质杀死并过滤,保证EDI系统安全稳定的运行。使用紫外线杀菌器,选择杀菌效果最强的253.7钠米波长的紫外线进行杀菌,将几乎所有的细菌(0.5um左右)杀死,并通过过滤精度为0.45um的折叠滤芯进行过滤,确保水质,保证系统的安全稳定运行。
     7.2 EDI装置
     7.2.1 EDI电去离子除盐设备IONPURE EDI概述
     7.2.2 EDI工艺系统代替传统的DI混合树脂床来制造去离子水,结合了混床和电渗析两大工艺的特点。与DI树脂不同的是, EDI在更换树脂床或使用化学试剂进行树脂再生时并不需要关闭系统。正因为如此, EDI最大限度地减少了水的质量不稳定因素,同时简化了操作和基建成本。
     7.2.3 典型的EDI从与反渗透(RO)及其他纯化设备连接处的水流中去除离子。我司的高质量?榭梢圆龈叽16MΩ•cm的超纯水。EDI可以连续运行或者间歇运行。
     7.2.4 比传统DI优越之处:
              7.2.4.1 出水水质具有最佳的稳定度。
              7.2.4.2 能连续生产出符合用户要求的超纯水。
              7.2.4.3 ?榛,并可实现全自动控制。
              7.2.4.4 不需酸碱再生,无污水排放。
              7.2.4.5 不会因再生而;。
              7.2.4.6 无需再生设备和化学药品储运。
              7.2.4.7 设备结构紧凑,占地面积小。
              7.2.4.8 运行成本和维修成本低。
              7.2.4.9 运行操作简单,劳动强度低。
     7.2.5 本EDI系统采用每组?槎杂Φザ赖恼鞯缭,单组有故障时,有信号控制该组停止运行并报警。


     7.3 氮封水箱:
     系统安装一个DI水箱,水箱的设计满足系统正常运行的缓冲及储存水量,同时配套液位控制系统,与各水泵及系统连锁控制,达到;は低车淖饔。同时,水箱的选择应充分考虑到有效容积满足系统连续运行的缓冲水量,并且尽量减少由于水箱空间的增大引起空气或其他污染物对水的影响,特别是CO2对水质的影响。此纯水箱采用氮封装置,确保EDI产水水质稳定。安装液位开关,以对水位进行高、中、低位显示实施相应连锁及液位报警。


     7.4TOC 脱除器:
     UV除TOC的作用就是产生185nm紫外线照射,使有机物分解转化成无机物二氧化碳和羧酸,后者是离子型的,可与树脂相互作用,再经过离子交换将其除去。除TOC机的作用主要是去除水中的TOC。EDI产水TOC为50ppb以下,经过TOC 脱除器后TOC可降到30ppb以下,UV185::波长185nm,,强度:>180000μWs/cm2。


 
     7.5 抛光混床:
     抛光混床,即非再生混床系统,进一步的提高EDI纯水水质,它具有无需再生的特点。为保证水质的稳定。设备如下图所示(仅供参考)

 


 
     7.6终端过滤器
     终端采用过滤精度为0.1um的终端过滤装置,以截留水中破碎的树脂碎片和细菌尸体等物质。保证产水中的颗粒物含量满足生产工艺用水的要求,0.1um精度的保证,可确保产水质量的物化指标满足用水要求。
     7.7 控制系统
         7.7.1 电气配置:水处理室电源总进线柜动力电源采用单个供电回路,柜底进线。其中照明、检修、通风及其它零星电负荷,由用户统一完成其供电回路。本系统进线采用两路独立电源供电,手动切换向各供电单位供电。动力盘馈出回路包括本系统内需配电的电机。原水泵泵组,反渗透高压泵泵组,EDI水泵泵组,DI水泵泵组的电机控制各留有一路备用回路。
        7.7.2 控制仪表:本次设计选用的主要仪表为进口SUNTEX/+GF+产品,对每个设备的各个运行状态进行监测。主要部件及元器件等采用国际知名品牌的产品,保证系统的稳定运行及确保检测的质量,保证水质。
        7.7.3控制系统:整套系统预处理部分、反渗透部分和EDI部分是全自动运行,由PLC控制系统全程控制。在设备正常运行的情况下,可达到无人工操作的自动运行水平,同时也可实现手动操作,手动控制的功能。针对系统内的每一个控制点,采用连锁控制的逻辑原理,单独设备或单独动作点的运行或停止,由几个部分进行监控,确保系统稳定。         


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