2 t/h纯水处理系统工程设计

王欣　马少华

摘   要：2 t/h纯水处理系统采用预处理、反渗透脱盐及恒压送水作为纯水处理的主体工艺，制备的纯水可达到《工业用水软水化除盐设计规范》（GBJ 109—1987）规定标准。投资少、成本低，在纯水处理当中具有较好的应用前景。

关键词：纯水;工程设计;纯水处理系统

纯水又称纯净水、去离子水，是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法进行加工，不含任何添加物、无色透明、可直接饮用的水。天津某科技有限公司拟新增一套2 m3/h纯水处理系统，本工程设计采用预处理、反渗透脱盐及恒压送水作为纯水处理的主体工艺。

1    设计介绍

供水方式：连续供水，供水量为5.0 m3/h（其中有周期性高峰供水，高峰期时间约为10 min，高峰流量为8.0 m3/h左右）。

操作方式：系统可以手动/自动切换，采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）进行全自动控制。

本工程设计出水指标为：反渗透脱盐率>98%，系统回收率≥75% ，反渗透出力为2.0 m3/h（25 ℃），出水水质要求为1.0 μm/cm 。

2    工艺流程

2 t/h纯水处理系统由预处理、反渗透脱盐及恒压送水等几個部分组成。

2.1  预处理部分

预处理装置主要解决如下问题。

（1）防止膜面结垢（包括CaCO3，CaSO4，SrSO4，CaF2，SiO2，铁铝氧化物等）。

（2）防止胶体物质及悬浮物固体微粒污堵。

（3）防止有机物质的污染。

（4）防止微生物污堵。

（5）防止氧化性物质对膜的氧化。

（6）保持反渗透装置产水稳定。

其产水可以达到如下要求：浊度≤1度;污染指数（Silting Density Index，SDI）≤4;水温为20～25 ℃;余氯≤0.1 mg/L。

设备主要包括：多介质（石英砂）过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器装置、反渗透部分、电子数据交换（Electronic Data Interchange，EDI）装置。

2.2  恒压供水装置

经过净化后的净化水经过过流式紫外线杀菌器后，由一台压控恒压送水泵提升至0.3 MPa的压力输送至生产各个用水点使用，当所有用水点全部停止用水时，定压水泵自动停止供水，直至某个用水点再次用水时自动启动运行，真正实现高效节能、恒压供水[1]。

2.3  控制系统说明

本系统控制方式为中央集中控制，配备PLC及水质检测仪表，实现系统的准确测量，调节并完成工艺规定的自动化生产要求。

在线水质仪表可对系统中的各检测点（如压力、流量、电导率等）进行检测，供监视、控制和记录用。PLC可进行系统设备的程序控制，并且根据生产需要实现系统的联锁和平衡。

3    主要设备

3.1  多介质（石英砂）过滤器

（1）设备基本参数：直径为Ф600 H1 750 mm;形式为垂直圆筒;数量为1台。

（2）设备出力：5 m3/h。

（3）运行流速：15 m/h。

（4）运行压力：0.25 MPa，出厂试验压力：0.75 MPa。

（5）滤料：烧结无烟煤滤料及精制石英砂滤料。

（6）本体材料：304SUS（内衬PE防腐层）。

3.2  活性碳过滤器

（1）设备基本参数：直径为Ф600 H1 750 mm;形式为垂直圆筒;数量为1台。

（2）设备出力为5.0 m3/h。

（3）运行流速为15.0 m/h。

（4）设计压力为0.25 MPa;出厂试验压力为0.75 MPa。

（5）水处理专用果壳活性碳滤料中粒度为1.6～4.0 mm。

（6）本体材料为304SUS。

（7）内部防腐材料使用PE防腐内胆。

3.3  精密过滤器

（1）型式与型号分别设置为BALS1000/5、垂直圆筒。

（2）设备处理量：5 m3/h 。

（3）数量：1台。

（4）设备本体材料：304SS。

（5）滤芯规格：材质使用聚丙烯（熔喷绕丝），其外径/内径厚度为65 mm/27 mm，过滤精度为5 μm/1 μm，数量为5支，长度为1 000 mm。

3.4  一级水箱

（1）设备规格：2 000 L。

（2）设备材质：304。

（3）数量：1台。

3.5  一级高压泵

（1）型号：CDL8-14。

（2）型式：多级立式离心泵。

（3）数量：1台。

（4）运行工况：流量为5 m3/h;扬程为1.41 MPa;功率为5.5 kW。

（5）材料：泵壳为304SUS;叶轮为304SUS。

3.6  一级RO装置膜组件

（1）型式：涡卷式反渗透膜 。

（2）型号：BW30-400GI。

（3）脱盐率：1年内≥98%，3年后≥95%。

（4）材料：聚酰胺复合膜。

（5）膜元件总数量：3根。

（6）使用年限：3年。

3.7  二级水箱

（1）设备规格：2 000 L。

（2）设备材质：304。

（3）数量：1台。

3.8  二级高压泵

（1）型号：CDL4-16。

（2）型式：多级立式离心泵。

（3）数量：1台。

（4）运行工况：流量为3.0 m3/h;扬程为1.46 MPa;功率为3.0 kW。

（5）材料：泵壳为304SUS;叶轮为304SUS。

3.9  二级RO装置膜组件

（1）型式：涡卷式反渗透膜。

（2）型號：BW30-400GI。

（3）脱盐率：1年内≥98%，3年后≥95%。

（4）材料：聚酰胺复合膜。

（5）膜元件数量：2支。

（6）使用年限：3年。

3.10  EDI增压泵

（1）型号：CHL4-30/380 V。

（2）数量：1台。

（3）运行工况：流量为2 m3/h;扬程为35 m;功率为0.75 kW。

（4）制造商及产地：南方/杭州。

3.11  EDI去离子水装置

（1）型号：PU-2000L。

（2）附件：机架、水质检测仪表。

（3）数量：1套。

（4）制造商及产地：南方/杭州。

3.12  紫外线杀菌器

（1）型号：FYH-UV2000。

（2）数量：1台。

（3）材质：304SUS。

（4）工作压力：0.60 MPa。

（5）功率：150 W。

（6）电源：220 V/50 Hz。

3.13  纯水恒压送水泵。

（1）型号：CHL4-40。

（2）数量：1台。

（3）材质：304SUS。

（4）流量：2 m3/h。

（5）扬程：36 m。

（6）功率：0.75 kW。

（7）工作压力：0.25～0.35 MPa。

4    结语

2 t/h纯水处理系统采用预处理、反渗透脱盐及恒压送水作为纯水处理的主体工艺，具有投资少、成本低、处理工艺技术先进、技术成熟、应用广泛、占地面积小、辅助设施工程量小、操作管理简便、运行连续稳定等综合性优点，制备的纯水可达到《工业用水软水化除盐设计规范》（GBJ 109—1987）的标准。

[参考文献]

[1]陈   磊.超滤技术在纯水深度处理中的应用[J].北方环境，2011，23（4）：130-131.