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電子廠配套用工業超純水設備工程案例
一、項目背景 深圳某電子廠配套工業超純水設備工程案例。二、設計水量 本系統要求產品水量為50m3/h,因此設計產水量確定為50m3/h。 系統采用兩級反滲透裝置的系統回收率為75%,故系統的設計進水水量為66.7m3/h。三、設計進水水質 本純水系統的進水為當地深井水,其水質經當地環保部門進行了全水質分析,主要檢測分析結果見水質報告。四、目標水質 根據產品水的用途與要求,確定產品水的目標水質為:電阻率≥10MΩ?cm五、處理工藝選擇 電子用純水不同于一般的純水制備,它對水質具有更為嚴格的規定,屬于高純水范疇。一般來說,高純水制備主要包括預脫鹽與精處理脫鹽兩大部分,如何進行工藝的選擇和組合成為高純水制備的關鍵。典型工藝流程 (水質符合美國ASTM標準,電子部超純水水質標準(18MΩ*cm,15MΩ*cm,2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四級) 1、預處理→反滲透→水箱→陽床→陰床→混合床→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→精制混床→精密過濾器→用水對象 2、預處理→一級反滲透→加藥機(PH調節)→中間水箱→第二級反滲透(正電荷反滲膜)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象 3、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象 4、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→精制混床→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象 目前,預脫鹽處理常常采用的主要是離子交換工藝和反滲透工藝。離子交換已被廣泛使用許多年,我國八、九十年代初的純水制備工藝基本上都采用離子交換法,該工藝技術成熟,工藝可靠,而且可根據目標水質的要求進行多種離子交換方式的組合。隨著科技和自動化技術的發展,離子交換再生頻繁、操作復雜、維護麻煩、運行費用高等缺陷就越來越突出,九十年代逐漸被新的反滲透技術代替,特別是預脫鹽目前基本上都采用反滲透技術。和離子交換相比,反滲透具有運行穩定、占地少、操作維護簡單、可實現高度自控,處理水量越大,其優勢就越明顯。 預脫鹽后續的精脫鹽處理工藝則根據目標水質的要求而有所不同,對超高純水(電阻率大于16MΩ?cm),目前一般采用更先進的EDI技術;對電阻率低于16MΩ?cm的純水,目前仍采用經濟可靠的混合床技術。因為對純水的精脫鹽,混床又顯示出其獨有的優勢:脫鹽穩定,效率高,再生周期長,操作維護少。鑒于以上的分析,結合項目的現實情況,在綜合技術因素、經濟因素的前提下,確定本純水工程采用以反滲透為主體工藝,混床作為精處理工藝。具體工藝流程簡圖如下: 本系統原水采用深井水,水溫在15℃左右,對于反滲透系統不是最佳溫度。反滲透系統的最理想的溫度為20℃左右,如果要保證20℃的溫度,必須對原水采用加溫措施,加溫的方式可以選用電加熱或蒸汽換熱,對于小水量系統比較可行,但是對于較大水量系統,能耗偏高。
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140DAO85300出與升溫帶來的益處相比,反而不具有經濟性。溫度的升高雖然有利于提高反滲透系統的回收率,但是在本系統設計中對于反滲透系統的回收率具有一定的余度,因此無需加溫仍完全可以滿足系統要求。同時,升溫過程的控制和操作也比較復雜。因此,本系統不考慮采用原水升溫措施,只在反滲透系統中考慮水溫影響,進行修正。 原水經泵提升依次經過組合過濾器、投加阻垢劑和保安過濾器等預處理工段,用以去除原中水的懸浮固體、膠體、有機物,并降低原水的濁度、色度等,保證RO進水SDI<3,以提供合格的反滲透進水。 保安過濾器出水經高壓泵提升進入反滲透裝置,反滲透出水進入中間水箱,反滲透部分設有在線PH調節裝置。為保證反滲透裝置長期穩定運行,設置反滲透清洗裝置,視需要對反滲透膜進行清洗。 中間水箱出水經純水泵提升至混床除鹽系統,利用離子交換原理進一步脫鹽,處理后產出的合格水流經微孔過濾器至純水箱處,再經供水泵提升,經過紫外線消毒裝置殺滅細菌后進入用水點。 值得注意的是,本系統一次性按照產品水量為50m3/h進行設計,考慮到實際生產中可能會在初期生產的1-2年內不需要如此大的水量,需水量可能在60%左右,因此在系統配置中控制泵的選型匹配,在不同產水量的要求下,啟動不同臺數的水泵,達到系統對產水量的需求。六、主要工藝說明1.預處理 反滲透系統長期穩定運行的關鍵在于預處理,預處理的好壞不僅決定著反滲透裝置的清洗次數,而且決定著反滲透膜元件的使用壽命。預處理部分主要解決以下問題: 1.防止膠體物質及懸浮物固體顆粒、泥沙等產生污堵; 2.防止大分子有機物質、微生物產生污堵; 3.防止反滲透膜元件表面結垢(包括因濃縮而出現鐵鋁化物等的結晶)