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電子廠配套用工業(yè)超純水設備工程案例
一、項目背景 深圳某電子廠配套工業(yè)超純水設備工程案例。二、設計水量 本系統(tǒng)要求產(chǎn)品水量為50m3/h，因此設計產(chǎn)水量確定為50m3/h。 系統(tǒng)采用兩級反滲透裝置的系統(tǒng)回收率為75%，故系統(tǒng)的設計進水水量為66.7m3/h。三、設計進水水質(zhì) 本純水系統(tǒng)的進水為當?shù)厣罹?，其水質(zhì)經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門進行了全水質(zhì)分析，主要檢測分析結(jié)果見水質(zhì)報告。四、目標水質(zhì) 根據(jù)產(chǎn)品水的用途與要求，確定產(chǎn)品水的目標水質(zhì)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(zhì)具有更為嚴格的規(guī)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(zhì)符合美國ASTM標準，電子部超純水水質(zhì)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(diào)節(jié)）→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(shù)成熟，工藝可靠，而且可根據(jù)目標水質(zhì)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(shù)的發(fā)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(shù)代替，特別是預脫鹽目前基本上都采用反滲透技術(shù)。和離子交換相比，反滲透具有運行穩(wěn)定、占地少、操作維護簡單、可實現(xiàn)高度自控，處理水量越大，其優(yōu)勢就越明顯。 預脫鹽后續(xù)的精脫鹽處理工藝則根據(jù)目標水質(zhì)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(shù)；對電阻率低于16MΩ?cm的純水,目前仍采用經(jīng)濟可靠的混合床技術(shù)。因為對純水的精脫鹽，混床又顯示出其獨有的優(yōu)勢：脫鹽穩(wěn)定，效率高，再生周期長，操作維護少。鑒于以上的分析，結(jié)合項目的現(xiàn)實情況，在綜合技術(shù)因素、經(jīng)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(tǒng)原水采用深井水，水溫在15℃左右，對于反滲透系統(tǒng)不是最佳溫度。反滲透系統(tǒng)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(tǒng)比較可行，但是對于較大水量系統(tǒng)，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(jīng)濟性。溫度的升高雖然有利于提高反滲透系統(tǒng)的回收率，但是在本系統(tǒng)設計中對于反滲透系統(tǒng)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(tǒng)要求。同時，升溫過程的控制和操作也比較復雜。因此，本系統(tǒng)不考慮采用原水升溫措施，只在反滲透系統(tǒng)中考慮水溫影響，進行修正。 原水經(jīng)泵提升依次經(jīng)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(jīng)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(diào)節(jié)裝置。為保證反滲透裝置長期穩(wěn)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(jīng)純水泵提升至混床除鹽系統(tǒng)，利用離子交換原理進一步脫鹽，處理后產(chǎn)出的合格水流經(jīng)微孔過濾器至純水箱處，再經(jīng)供水泵提升，經(jīng)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(tǒng)一次性按照產(chǎn)品水量為50m3/h進行設計，考慮到實際生產(chǎn)中可能會在初期生產(chǎn)的1-2年內(nèi)不需要如此大的水量，需水量可能在60%左右，因此在系統(tǒng)配置中控制泵的選型匹配，在不同產(chǎn)水量的要求下，啟動不同臺數(shù)的水泵，達到系統(tǒng)對產(chǎn)水量的需求。六、主要工藝說明1.預處理 反滲透系統(tǒng)長期穩(wěn)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(shù)，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(zhì)及懸浮物固體顆粒、泥沙等產(chǎn)生污堵； ２．防止大分子有機物質(zhì)、微生物產(chǎn)生污堵； ３．防止反滲透膜元件表面結(jié)垢（包括因濃縮而出現(xiàn)鐵鋁化物等的結(jié)晶）
