纯化水系统培训

纯化水系统知识项目部 2010-9-28

三

纯化水系统

纯 化 水系统图纯化水系统图饮 用 水石 英 沙

阻 垢 剂 箱

原 水 罐

原 水 泵

过 滤 器

活 性 炭 过 滤 器

中 间 水 箱

用 水 点

紫外线灯

纯 化 水 泵

纯 化 水 贮 罐

纯 化 水 贮 罐

氢 氧 化 钠

纯化水系统常见配置方法1 一级反渗透系统 出水电阻率一般在≤20μs/cm(25℃),原 水电导率600以下 饮料、制酒用水、精细化工 2 二级反渗透系统 一般地说该纯水电阻率将低于 0.5M cm(25 C),即电导率高于2uS/cm。 3 双级反渗透+加碱 以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能 确保双级反渗透纯水的电阻率≤2μs/cm 制药企业

预 处 理 单元1水质要求：原水符合饮用水标准。2 主要设备

原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、软水器、阻垢加药系统、保安过

滤器、换热器

预 处 理 单元3 主要设备功能 1)多介质过滤器工作原理：多介质过滤器(机械过滤器)是以成层状的无烟煤、石英砂、多孔陶瓷、 锰砂或其他材料为床层，床的顶层由最轻和最粗品级的材料组成，而最 重和最精的材料放在床的低部。其原理为按深度过滤 --水中较大的颗粒 在顶层被去除，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除。 常用：二层滤料+垫层或三层滤料+垫层 无烟煤+石英砂+锰砂 石英砂过滤器(下-上)10mm以上 5-10mm 2-5mm 0.5-1.5mm

性能特点：多介质过滤器能够有效去除原水中悬浮物、机械杂质、有机物、菌藻 类，降低水的浊度，保证其出水SDI(污染指数)小于等于4。

预处理单元2)活性炭过滤器活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。

性能特点：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，对胶体 及色素、重金属离子、水中异味、COD等有较明显的去除吸附作用。可 以进一步降低RO进水的SDI值，TOC<2.Oppm。余氯< 0.05 mg/L 活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，还需定期 用蒸汽消毒。

过滤器示意图：

预处理单元4)保安过滤器保安过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质，防止这些颗粒 经高压泵加速后可能击穿反渗膜组件，造成大量漏盐的情况。 1)采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径，截留不同粒 径的微粒，从而达到过滤的目的。 2)滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤 孔径也各不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在 0.01-120μm范围。

保安过滤器

预 处 理 单元3)换热器 (板式、列

管)对活性炭过滤器进行巴氏消毒。 活性炭过滤器是有机物、微生物、热原物质集中的地方，活性炭吸附 了有机物、悬浮粒子，不仅富集了微生物，而且造成了微生物生长的有 利条件。巴氏消毒的程序一般为80℃下2小时，由热交换器将水加热至 80℃以上，然后用泵进行局部循环，在80℃以上热水作用下微生物被 杀菌，已吸附有机物及细菌内毒素被解吸附。在消毒程序结束时再进行 反冲，不仅有效地消除了微生物的污染，而且起到了将活性炭再生的作

用。

反渗透系统Reverse Osmosis(RO)定义：用足够压力使溶液中溶剂通过反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相 反，故称反渗透。作用原理是扩散和筛分，是纯化水系统核心设备。

性能特点：它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物等，它可 以去除水中的97%以上的离子，还能有效去除TOC及内毒素，TOC去除 率达到90%。 反渗透膜组件采用芳香族聚酰胺复合膜，孔径很小，大都≤ 10 × 10 –10 ( 10埃),它具有极高的脱盐能力。反渗透系统包括高压泵、 反渗透膜组、清洗系统及控制仪表

反渗透系统进水水质要求：项目 浊度(NTU) SDI 余氯(mg/L) Fe2+(mg/L)TOC(mg/L)

限值

≤1

≤5

≤0.1

≤4

≤3

应用领域：· 海水淡化、苦咸水淡化 · 工业纯水、锅炉补给水制造 · 饮用水市政给水、排水、中水处理 · 冷却循环水、工业、市政污水处理 · 食品、制药及各种工艺用水、半导体超纯水制造 · 各种水溶液的脱盐、 · 地表水除浊、废水处理及脱色 · 市政景观及农业灌溉 · 乳制品分离、浓缩 分离及浓缩

反渗透系统发展历史：1960年美国加利福尼亚大学的洛布与素里拉简发明了第一代高性能的非对 称性醋酸纤维素膜，反渗透(RO)首次用于海波及苦咸水淡化。

1970年 杜邦公司发明了芳香族聚酰胺中空纤维反渗透器；1980年 全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件问世；

1990年 中压、低压、及超低压高脱盐聚酰胺复合膜进入市场，从而为反 渗透技术的发展开辟了广阔前景；1998年 低污染膜研发成功，进一步扩大了反渗透的应用范围；

反渗透系统知名厂家：美国陶氏陶氏化学公司是世界上唯一一家同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技 术和产品的公司 ，自从陶氏公司发明世界上第一个RO反渗透膜以来，膜已 应用到各行各业，为人类提供了很大的技术改变。

美国海德能世界上最大的膜生产商之一，在国内建立大型生产基地、研发中心 80%

美国通用流体膜 韩国世韩 日本东丽

反渗透系统结构形式1、 板框式这种形式的装置由通用公司发展起来的。膜支撑体在一种圆形

平板上，这块 平板称为多孔板，常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集 起来。 缺点：①安装和维护费用高，②进料分布不均匀，③流槽窄，④多级膜装卸复杂， ⑤单位体积中膜的比表面积低，产水量少。 尽管有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比管式装置小，在小规模的 生产场所还是有一定的优势的。

反渗透系统结构形式2 管式它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在管式装置中把料液进 行浓缩，运行期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常 可以预防溶液的浓缩弄脏或堵塞膜。其主要优缺点可以归纳如下： 优点：①能够处理含悬浮固体的溶液，②合适的流动状态就可以防止浓差极化 和膜污染等，并容易调整。 缺点：①设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。②单位体积中膜的 比表面积小。③必须把管子外部包起来。④要使用支 撑材料

反渗透系统结构形式3 螺旋式反渗透装置a) 反渗透膜膜体由反渗透膜、纯水导水层、原水导水层组成。纯水导水层被密封于 两层反渗透膜之间；原水导水层与外界相通，其一端是原水进水端，另一端是浓水 排放端。 b) 原水中一部分水分子通过反渗透膜，而原水的浓度随即上升，原水成为浓水，沿 原水导水层流出膜体，这样就形成了废水。 c) 水分子通过反渗透膜后，在纯水导水层集结，并沿垂直方向流动。纯水导水层与 中心管相连，纯水汇集到中心管后，从纯水出水口流出。 优点：①单位体积中膜的表面积比率大 ②压力导管的设计简单，安装和更换容易， 结构紧凑。 缺点：①料液含悬浮固体时不适宜②料液流动路线短③压力消耗高④再循环浓缩 困难

反渗透系统

反渗透系统结构形式4 中空纤维式反渗透装置美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空 纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，内部可以装填几百万根 中空纤维，其中外径50μm、内径25μm 。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤 维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端 连续排掉。 优点：①单位体积中膜的表面积比率高，因此组件可以小型化；②膜不需支撑 材料，中空纤维本身可以受压而不破裂。 缺点：①膜表面去污困难，料液需经严格预处理；②中空纤维膜一旦损坏是无 法更换的。

反渗透系统膜材质：目前市场上，膜材料主要为醋酸纤维CA和芳香聚酰胺PA类 醋酸纤维膜： 主要是因为其耐氯，所以还是经久不衰。但是其适合的pH范围小

,易水解 芳香聚酰胺膜：

进水几乎不能有氯，只能通过各种预处理除氯。

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