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        除鹽(純水)水處理設備

        時間:2017-08-07 10:44:11

        一、一級除鹽(純水)水處理設備

        ㈠ 一級復床式除鹽水處理設備

        1、概述

        復床式除鹽工藝是離子交換除鹽工藝中最常用的一種。H型陽離子交換樹脂和OH型陰離子交換樹脂分別裝在兩個交換床的形式,稱為復床式。原水一次相繼通過H型陽離子交換床和OH型陰離子交換床來進行除鹽的形式稱為一級復床式除鹽。

        由于復床式除鹽設備具有工藝成熟、系統簡潔、投資少、運行及管理簡單的特點,所以主要用于鍋爐、電子、電力、化工、醫藥、造紙等多種行業與領域制備一級除鹽水。

        2、工作原理

        原水通過陽離子交換器時,水中的陽離子,如 Ca2+、Mg2+、K+、Na+等被交換器上的陽離子交換樹脂所吸附,而陽離子交換樹脂上可以交換的H+被置換到水中,并且和水中的陰離子生成相應的無機酸。當含有無機酸的陽床出水再通過陰離子交換器時,水中的陰離子如SO42-、Cl-、HCO3-等被交換器上的陰離子交換樹脂所吸附,而陰離子交換樹脂上的可交換離子OH-被置換于水中,并和水中的H+結合成H2O。

        經過上述陰、陽離子交換器處理的水,水中的鹽分被除去,此即為一級復床的除鹽處理。一級復床除鹽的處理過程,通常是由強酸性H型交換器、除碳(CO2)器以及強堿性OH型交換器組成,如下圖所示:

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        在一級復床除鹽系統中,一般在陰離子交換器前面設置除碳(CO2)器,以去除水中的CO2(即去除HCO3-),減輕陰離子交換器的進水負荷。

        3、技術要求

        ⑴進水水質:符合《中華人民共和國國家標準——生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)。特別適用于進水含鹽量較低、強酸陰離子總量<200mg/L(以CaCO3計)、堿度<150mg/L(以CaCO3計)的原水處理。

        ⑵進水溫度:2~50℃。

        ⑶壓力(動態):0.3~0.5MPa。

        ⑷出水水質:電導率≤10μs/cm(25℃)、SiO2≤0.1mg/L。

        4、設備選型

        ⑴固定式逆流再生陽離子交換器

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        ⑵固定式順流再生陰離子交換器

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        ㈡ 反滲透除鹽(純水)水處理設備

        1、概述

        反滲透技術可以有效去除水中的溶解鹽、膠體、細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子,無需化學品即可有效脫除水中鹽份,系統脫鹽率一般在98%以上。所以反滲透是最先進的也是最環保、最節能的一種脫鹽方式,現已成為主流的預脫鹽處理設備。其主要用于制藥、醫藥行業無菌、無熱源純水制取;電力、電子、工業鍋爐等行業用純水、超純水的預除鹽處理;生物醫藥用水;化工、化妝品配料用水;苦咸水、海水淡化;電鍍涂裝行業所用溶液配給,零件清漂洗;飲用純凈水、食品飲料用水;市政廢水處理及貴重物質的回收與濃縮等。

        反滲透裝置主要由反滲透膜元件、膜高壓容器、高壓泵組件、壓力管路、系統電氣控制設備及相應的流量、壓力、檢測儀表、加藥系統等組成。

        2、技術要求

        ⑴進水水質:符合《中華人民共和國國家標準——生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)。特別適用于進水含鹽量較低、強酸陰離子總量<200mg/L(以CaCO3計)、堿度<150mg/L(以CaCO3計)的原水處理。

        ⑵進水溫度:2~50℃。

        ⑶壓力(動態):0.3~0.5MPa。

        ⑷出水水質:電導率≤10μs/cm(25℃)、SiO2≤0.1mg/L。

        3、設備選型(單級反滲透裝置)

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        二、二級除鹽(純水)水處理設備

        二級除鹽(純水)水處理是在一級除鹽水處理的基礎上,利用混床或EDI等二級除鹽水處理設備制取廣泛應用于高壓鍋爐、電子、電力、化工、醫藥、造紙等多種行業與領域的電導率≤0.2μs/cm(25℃)、SiO2 ≤ 20μg/L的二級除鹽水。

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        ㈠ 混合離子交換除鹽(純水)水處理設備

        1、概述

        混合離子交換器通常置于一級復床、反滲透或電滲析等一級除鹽水處理設備之后,且利用混合離子交換法原理來制取純度較高的二級除鹽水。

        所謂混合離子交換法,就是把混合均勻的陽、陰離子交換樹脂放置在同一個交換器中,所以可看著是由無數陽、陰交換樹脂交錯排例的多級式復床,進水一次性通過這個多級復床,水中所含離子態鹽類物質幾乎盡數被混合的陽、陰離子交換樹脂交換吸附,從而獲得出水水質較高的二級除鹽水。

        在混合離子交換器中,陽、陰離子交換反應幾乎同時進行,經H型樹脂交換所產生的H+和經OH型樹脂交換所產生的OH-瞬間發生中和反應生成H2O,徹底消除了反離子的影響,這不僅可以使交換反應得以連續、順利進行,而且有利于出水水質的提高。

        由于混合離子交換器的進水水質為一級除鹽水(電導率≤10μs/cm(25℃),SiO2≤0.1mg/L),交換器的進水負荷較輕,所以混合離子交換器的運行周期通常可達數日至數十日。

        本混合離子交換器采用體內再生法,即再生時首先利用陰、陽離子交換樹脂的密度差,采用水力反洗的方法將陽、陰離子交換樹脂完全分層(陽樹脂在下,陰樹脂在上),然后在采用分步或同步法對陽、陰離子交換樹脂進行再生(進酸及堿)、置換清洗、小正洗、混脂、大正洗,再生結束即可后轉入運行或備用。

        2、技術要求

        ⑴進水要求:一級除鹽水。

        ⑵進水溫度:2~50℃。

        ⑶壓力(動態):0.3~0.5MPa。

        ⑷出電導率≤0.2μs/cm(25℃),SiO2≤20μg/L。

        3、主要技術數據

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        ㈡連續電除鹽(EDI)水處理設備

        1、概述

        EDI(Electrode ionization)是一種具有革命性意義的水處理技術,它巧妙地將電滲析技術和離子交換技術相融合,無需酸堿的化學再生,而能連續制取高品質的純水。

        EDI技術的出現是水處理技術的一次跨越性的進步,代表著水處理行業的發展方向,標志著水處理工業綠色產業的行列。與傳統離子交換(DI)相比,EDI所具有以下的優點:

        ⑴ EDI無需化學再生,節省酸和堿;

        ⑵ EDI再生時不需關閉設備;

        ⑶ EDI組合式模塊,使設備更加緊湊;

        ⑷ 操作管理方便,勞動強度小,運行費用低。

        ⑸ 操作管理方便可以連續運行,且能提供穩定的水質。

        2、技術要求

        ⑴進水水質:

        ①電導率≤20μs/cm(建議<10μs/cm);

        ②PH值:6.0~9.0(建議7.0~9.0,但硬度不可過高);

        ③水溫度:5~35℃;

        ④硬度(以CaCO3計):<0.5ppm;

        ⑤有機物:最大為0.5ppm,TOC建議為零;

        ⑥氧化劑:最大為0.05ppm(Cl2),0.02 ppm(O3)兩者為零最優;

        ⑦Fe,Mn:<0.01ppm;

        ⑧二氧化硅:<0.5ppm;

        ⑨二氧化碳:< 5ppm;

        3、EDI膜堆主要技術參數

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        三、超純水處理設備

        現代工業技術的發展,對水質的要求日益嚴格,其中直接采用純水作溶劑和工藝用水的部門逐漸增多,因而純水制備技術相應地迅速發展起來。所謂超純水是指化學純度極高的水,它是微電子技術、半導體集成電路的重要基礎材料,也是生物醫學、制藥衛生、化工、食品等工業部門的基礎材料之一。

        超純水的制備工藝,一般由預處理、預脫鹽和后處理三個工序組成。后處理工序用以深度除鹽、殺菌或精密過濾等。深度除鹽通常用終端拋光混床離子交換法,殺菌一般用紫外光照射法,精密過濾主要是除去前道工序帶來的微細顆粒和大分子有機物等,根據進水情況和用水要求,可選用各種規格才超濾膜和微濾膜來進行。其典型工藝流程圖如下。

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        超純水已成為現代工業部門必不可少的基礎材料之一,在電子、醫藥、能源、化工、汽車、機械、電鍍、電池、冶金等幾乎全部工及實驗業領域中得到廣泛應用。


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