1.1原水水源及水質
原水水源：自來水，原水水質檢測
2工藝係統描述工藝流程
工藝流程圖詳見見附圖，主要工藝（yì）路線（xiàn）如下（xià）：
原水→原水箱→原水泵→氧化劑加藥（yào）裝（zhuāng）置→UF裝置→UF原水箱→RO原（yuán）水泵→還（hái）原劑加藥裝置→5μm保安過濾器→阻垢劑加藥（yào）裝置→一級高壓泵→一級反滲透膜組→一級RO產水箱→NaOH加藥裝置（zhì）→二（èr）級（jí）高壓泵→二級反滲透膜組→RO產水（shuǐ）箱→RO增壓（yā）泵→TOC去除器→脫氧膜組1→EDI裝置→氮封EDI產水箱→超純水泵→TOC去除燈→拋光混床→終端精密過濾器→超純水使用點。
用水點1：純水泵1→換熱器→TOC去除器→脫氧膜組2→一級拋光混床→二級（jí）拋光混床→終端濾器→去用（yòng）戶終端工藝用水點
用水點2：→純水泵2→TOC去除器→精濾器→去用（yòng）戶其它工（gōng）藝用水點
用水點3：→二級RO產水箱→去用戶其它（tā）工藝用（yòng）水點
2.2工藝係統簡述
工藝（yì）流程分為超濾預處理係統+反滲透初除鹽係統+EDI精除鹽係統+循環精（jīng）處理係統四部分，即UF+RO+EDI+循環精處理 。各部分功能簡述如（rú）下：
3.2.1超濾預處理係統（UF）
超濾預處理係（xì）統作為反滲透的前處理，主要目的是去（qù）除原水中的懸浮物、膠體、色度（dù）、濁度、有機（jī）物等妨礙後續反滲透運行的（de）雜質。原水為（wéi）自來水，水溫受季（jì）節變化的影響較大。
預（yù）處（chù）理的設備主要包括（kuò）原水箱、原水泵、板式換熱器、氧（yǎng）化劑加藥裝置、超濾裝置（UF）和反洗泵等。
3.2.1.1超濾裝置
預處理的主要處理裝置為超（chāo）濾裝置。超（chāo）濾膜分（fèn）離技（jì）術（shù）具有占地麵積小、出水水質好（出水SDI15小於3）、自動化（huà）程度高（gāo）等（děng）特點。本（běn）係（xì）統采用超濾作為除鹽係統的預處理，超濾膜采用材質為PVDF的中空纖維，其表麵活化層致密，支撐層（céng）為海綿狀網絡結構，故耐壓、抗（kàng）汙染、使用壽命長，且能長期保證產水水質， 對膠體、懸浮顆粒、色度、濁度、細菌、大分子（zǐ）有機物具有良（liáng）好的分離能力。
超濾裝置采（cǎi）用（yòng）全流過濾、頻繁反洗的全自動（dòng）連續運行方式，運行30分鍾，反衝洗30秒。氣洗時間間隔為24--48小時。係統采用（yòng）PLC控（kòng）製。化學清洗頻率2～3個月（yuè），化學清（qīng）洗時間（jiān）10分鍾，和反滲透共用一套化學清洗（xǐ）係統。
l）UF主要特點
1）中空纖維（wéi）外表麵活化層孔隙率高，故纖維單（dān）位麵積產水量大；
2）中空纖維強度高，采用反向衝（chōng）洗和氣濟工藝，使組件可（kě）在全流過濾狀態下工作，化學清（qīng）洗周期大大延長：
3）UF裝置（zhì）操作成本低；
4）UF裝置操作和維護簡單。
2）超濾係統技術先進性
1）過濾膜采用PVDF，化學性能穩定，耐酸堿，易清洗。
2）膜表麵經過親水改性，水通量大，水量衰減小。
3）外壓式中空纖維膜，耐壓高，壽命長。
4）外壓式運行方式與內壓式膜．相比，進水條件寬，截留物（wù）不易堵塞進水流道，當原水懸（xuán）浮物含量高時，不（bú）會象（xiàng）內壓式那樣（yàng）造（zào）成汙染物濃縮（suō）並堵死在絲的中空通道中。外壓式膜即使在原水懸浮物含量（liàng）較高的情況下，也能進行全流（liú）過濾（lǜ），而內壓式則**采用循環錯流過濾，水回收率低，動力消耗（hào）大。
5）采用氣（qì）水混（hún）合反衝洗方式，反洗效果好，性能恢複能力強。
6）超濾作為反滲透預處理同常規的過（guò）濾工藝相比具有以下（xià）優點：
●過濾水質顯著提高，大大延長反滲（shèn）透的清洗周（zhōu）期，減少反滲透係統的投資量和（hé）運行費（fèi）用
●隻需一步處理，減少運行費用，提（tí）高效（xiào）率減少了化學藥（yào）劑投加量
采用超（chāo）濾係（xì）統作（zuò）為反滲透的預處理，係統可（kě）適應較大範圍的進水水（shuǐ）質變化（huà），濁度小於50的情況下均可使用，且產水水質較好，產水SDI15值小於3。超濾的采用可（kě）以更有效地保護反滲透裝置，使反滲透膜免（miǎn）受汙染，使用壽命可從3年（nián）延長（zhǎng）至5年，甚至更長時間；同時可提高反（fǎn）滲透膜的設計水通（tōng）量（liàng），即在產（chǎn）水量不變的前提下可減少膜的使用數量，從而減少反滲透裝置的設備投資。超濾裝置的運行工況：
l）設計溫度：25℃
2）設計進水量：30 m3／h／套
3）設計產水（shuǐ）量：28m3／h／套
4）係統回收率：≥95％（三年內）
5）組件清洗周期：2～6個月／次
3.2.2反滲透初除鹽係統（RO）
反滲透初除鹽係統承擔了主要的脫鹽任務。反滲（shèn）透係統設備包括超濾（lǜ）產水箱、UF水增壓泵、還（hái）原劑加藥裝置、阻垢劑（jì）加藥裝置（zhì）、NaOH加藥裝置、5μm保安過濾器、高壓泵、反滲（shèn）透膜組等。
3.2.2.1還原劑加藥裝置
在反滲透高（gāo）壓泵前加入還原劑，用以（yǐ）還原水中的（de）氧化劑，如剩（shèng）餘氯［CI］，使水中的剩餘氯［CD＜0.1mg／L，使RO進水滿足RO裝置的進水要求（qiú）。
3.2.2.2阻垢劑加藥裝置
阻垢劑加藥係統在反滲透進水中加（jiā）入阻垢劑，防止反滲透濃水中碳酸鈣（gài）、碳酸鎂、硫酸鈣等難溶鹽濃縮後析出結（jié）垢，堵塞反滲透膜。從而損壞膜元件的應用特性，因此在進入膜元件之（zhī）前設置了阻垢（gòu）劑投加裝置。阻垢劑（jì）是一種有機化（huà）合物（wù）質，除了能在朗格利爾指數（ LSI）=2.6情況下（xià）運行之外，還能阻止SO2-的結垢（gòu），它的主要作用是相對增加水中（zhōng）結垢物質的溶解性，以防止碳酸鈣、硫酸鈣等物質對膜的阻（zǔ）礙，同時（shí）它（tā）也可以降低鐵離子堵塞膜的微孔。
本係統推薦使用進口複合阻垢劑，它具有：
1）抑製析出作用。
2) 分散作用。
3）晶格扭曲作用。
4) 絡（luò）合作用。
3.2.2.3NaOH加藥裝置
在二級（jí）反滲（shèn）透高壓泵（bèng）前加入NaOH，用以調節其進水pH值，不僅可以提（tí）高RO裝（zhuāng）置對鹽離子和TOC的脫除，而且能（néng）使RO產水的pH值滿足IONPURE的EDI裝置進水要求。
3.2.2.4反滲透裝置
反滲透（tòu）係統主要去除水中（zhōng）溶解鹽類，同時去除（chú）一些有機大分子，前階段未（wèi）去除的小顆粒（lì）等。包括5μm保（bǎo）安過（guò）濾器、高壓泵、反滲透裝置、反滲透清洗（xǐ）係統等。本工程中，擬采用陶氏公司的BW30－400型反滲透膜，單根膜脫（tuō）鹽率可大於 99. 7％。
預處理係統產水進入（rù）反滲透膜組，在（zài）壓力作（zuò）用下，大部分水分子和微量其它離子透過（guò）反滲透膜，經收（shōu）集後成為產品（pǐn）水，通（tōng）過產水管道（dào）進入（rù）後續設（shè）備；水中的大部分鹽分和膠體、有機物等不能透過（guò）反滲透膜，殘（cán）留在少量濃水中，由濃水（shuǐ）管排出。
在反滲透裝置停運時，自動衝洗3～5分鍾，以去除沉積在膜表麵（miàn）的汙垢，使裝置和反滲透膜得到有效保養。
反滲透膜經過長期運行後，會積累某些難以衝洗的汙垢，如有機物、無機鹽結（jié）垢等（děng），造成反滲透膜性能（néng）下降。這類汙垢（gòu）**使用化（huà）學藥品進行清洗才能去（qù）除，以恢（huī）複反滲透膜的性能（néng）。化學清洗使用反滲透清洗裝置進行，裝置包括一台清洗液箱、清洗過濾器、清洗泵以及配套（tào）管道、閥門和儀表。當膜組件受汙（wū）染（rǎn）時，可以用它進行（háng）RO係統的化學清洗。反滲透裝置的運行工況：
1）設計溫度：25℃
2）設計進水量：56m3／h
3）設計產水量：
一級反滲透產水量：48m3／h
二級反滲透產（chǎn）水量：38.5m3／h
4) 係統回收率
一級反滲透（tòu）回（huí）收率：≥75％（三年內）
二級反滲透回（huí）收率：≥80％（三年內）
5）係統脫鹽率: ≥ 97％（三年內）
6）組件清（qīng）洗周期：3～6個月／次
3.2.3EDI精除鹽係統（tǒng）
EDI精除鹽係統主要功能是為了進（jìn）一步去（qù）除水中的離子。EDI精除鹽係統設備主要包括RO產水箱、RO水增壓泵、紫外光殺菌器、脫氧膜裝置、EDI裝置（zhì）等。
3.2.3.1脫氧膜裝置1
脫氧膜裝置采用脫氧膜（mó）2級串聯，配（pèi）置真（zhēn）空泵，以抽（chōu）真空和氮氣吹掃同時進行的方式，去除水中的CO2和溶解氧，裝置出力32m3／h,，滿足係統出水溶解氧＜5ppb的要求。
3.2.3.2EDI裝置
EDI技術（shù）是將電滲析（xī）和離子（zǐ）交換相結合的（de）除鹽新工藝，該設備取電滲析和混床（chuáng）離子交換兩者之長，彌補對方之（zhī）短，即可利用離（lí）子交換做深度處理，且不用藥劑進行再（zài）生，利用電離產生的H+和OH-，達到再生樹脂的目的。
IONPURE裝（zhuāng）置主要技術（shù）參數：
l）設計進水量：30.5 m3／h
2）設計產水量：29.0 m3／h
3）回收率：≥90－95％
4）產水電（diàn）阻率：≥16MΩ.cm
EDI的如下特點：
1）可連續生產符合用戶要求的合格超純水，產（chǎn）水穩定;
2）無需化學藥品進行再生，沒有化學物排放，屬綠色環保產品;
3）結構緊湊，占地麵積小，製水成本低;
4）出廠（chǎng）前完成裝置調試，現場安裝調試簡單;
5）運行操作簡單，勞（láo）動強（qiáng）度極低（dī），培訓容易
6）模塊（kuài）化組合，便於係統水（shuǐ）量的（de）調整;
7）運行電壓（yā）低能耗小。
3.2.4循環精處理係統
循環精處理係統（tǒng）主要功（gōng）能是為了保證係統出（chū）水的水質、水量的穩定性以及各項指標在通常狀態下滿足業主要求，本係統水量循環比（bǐ）例（lì）為1.5。係統設備主要包括氮封EDI產水箱、純水泵、電加熱器、TOC去除器、拋光混床（chuáng）、樹脂捕（bǔ）捉器、終端精密過（guò）濾器和終（zhōng）端超濾等。
3.2.4.1脫氧膜（mó）裝置2
脫氧膜裝置采用脫氧膜2級串聯，配置真空（kōng）泵，以抽真空和氮氣吹掃同（tóng）時進行的方式，去除水中的CO2和溶解氧，裝置出力 23.0 m3／h，溶解氧去除率 99.96％， CO2去除率92.30％。滿足係統出水溶（róng）解氧＜5ppb的要求。
3.2.4.2TO去除器
TOC去（qù）除器（qì）的主要功（gōng）能是利用185μm 波長紫外線將水光解成氫氧根（gēn）離子和氫離子，氫氧根離子能氧化和裂解有機（jī）物（wù），使其被氧化形成碳酸氫根離子後，被後續混床去除。TOC去（qù）除器出力（lì）23.0m3／h，TOC可減（jiǎn）少到（dào）5ppb以下。
3.2.4.3拋光混床
設置拋光混床是（shì）為了進一步去除超（chāo）純水（shuǐ）循環係統中可能引入的微量離子，保證出水電阻率 ＞ 18.1MΩ.cm，以滿足用戶要求（qiú）。拋光混床內裝填的樹（shù）脂為超純水級樹脂，失（shī）效（xiào）後無（wú）需再生（shēng），直接更換。更換（huàn）周期約為6～8個月。
3.2.4.4終端精過（guò）濾（lǜ）
本係統采用精（jīng）密過濾器及濾芯組件，此過濾器能（néng）有效截留（liú）超純水中的微（wēi）細顆粒，保證出水水質。
3係統控製與（yǔ）電氣3.1控製係統概（gài）述
係統中的（de）控製對象主要是開關量，涉（shè）及到（dào）的控（kòng）製對（duì）象除了開關閥以外，主要是泵（bèng）設備的控製。也就是說係統是一個以（yǐ）開關量控製為主的係統；所（suǒ）以（yǐ）本控製係統采用可編程邏輯控製器（PLC）完成電氣和儀表部分的自（zì）動控製，同時可顯示工藝過（guò）程中的主要（yào）監測（cè）指標以及係統運行狀態。
根（gēn）據係統特點，把工藝流程分為預處理係（xì）統、反滲透係統、精處理係統、循環精處理四部分。采用PLC集中控製。
3.2PLC控（kòng）製原理
PLC即可編程邏輯控製器，它根據編製的程序以（yǐ）及采（cǎi）得的數據信息進行邏輯運算，並將運（yùn）算結果通過（guò）信號輸出到執行機構來（lái）控製（zhì）係統設備（bèi）的運行。
采集（jí）的數據信號（如流量、液位、閥門和（hé）馬達的反饋信號（hào）等）通過開（kāi）關量輸入、模擬量輸入等卡（kǎ）件傳送至（zhì）中央處理器CPU，CPU經過邏輯運算，將運算結（jié）果通過（guò）開關量輸出、模擬量輸出（chū）等卡件以（yǐ）及配合的外圍電路，驅動執行機構（如（rú）閥門（mén）、馬達等），用戶將編製的程（chéng）序下傳至（zhì）CPU，CPU按用戶指令進行運算，實（shí）現可編程（chéng）控製。
3.3設備控製原理
3.3.1水泵（bèng）控（kòng）製（zhì）
原水泵、超濾反洗泵、UF水增壓泵、RO水增壓泵、EDI水增壓泵等均根據相應的水箱液位控（kòng）製後停，同時（shí）聯鎖整個係統設備的啟（qǐ）停（tíng）。
RO裝置的高壓泵進出口（kǒu）均裝有低壓和高壓保護開關。當供水量不足使高壓泵（bèng）入口（kǒu）的（de）水壓低於某（mǒu）一設定值（通常為 0.1MPa）；會自動（dòng）發出信（xìn）號（hào）停止高壓泵運行，保護高（gāo）壓泵不在無水情況下工作。當係統因其它的原因或（huò）誤操（cāo）作，使高壓泵的出口壓力超過某設（shè）定（dìng）值時（通常為2.0MPa），高壓泵出（chū）口（kǒu）壓力保護會自動切斷高壓泵供電，同（tóng）時（shí）停運（yùn）相應（yīng）的RO裝置，保護係統（tǒng）設備不受損害。
3.3.2加藥控製
對於配比加藥的控製，本係統是根據對應反滲透裝（zhuāng）置的啟停控（kòng）製對應計量泵的啟停，從而實現定量投加。
氧（yǎng）化劑、還原劑、阻垢劑計量泵和對應的（de）工藝流程泵聯鎖啟停。
3.3.3超濾控製
超濾裝置的啟動、運行、反洗、氣洗、正洗（xǐ）、停機備用等過程均可由PLC實現自動控製。同（tóng）時，設置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在（zài）就地（dì）盤上可讀（dú）出其有關工藝參數，以及能在就地操作盤上操作相關的水泵和自動閥門。對重要參數如（rú）流量等（děng）設（shè）有在線檢測儀（yí）表（biǎo），並設定有超限報警功（gōng）能。
3.3.4反滲透係統( RO）控製
RO係統的啟動（dòng）、運行、衝洗、停機備用等過程均可由PLC實現自動控（kòng）製。同時，RO係統還設置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出RO有關工藝參數，如電導（dǎo）率、流量、pH值、壓力等；以及能（néng）在就地操作（zuò）盤上啟停RO進水高壓（yā）泵及（jí）相（xiàng）關（guān）的自（zì）動閥門。對重要參數如流量、電導（dǎo）率、pH值、壓力等（děng）設有在（zài）線檢測儀表，並設定有超（chāo）限報警功能。
3.3.5反滲（shèn）透（ RO）啟停保護
當RO投入運行時，為了防（fáng）止高壓泵（bèng）突然啟動升壓，產生（shēng）對RO膜（mó）元件的高壓衝擊破壞反滲透膜，在RO裝置的高壓泵出口至RO膜（mó）組件間設置一個漫開閥門，由可編程序控製器（qì）（PL）控製（zhì）打開閥門，使反滲透（tòu）膜元件逐漸（jiàn）升壓（yā）至一定的壓力（lì）。在RO停止使用（yòng）時，應用原水對RO膜組件自動衝（chōng）洗3～5min左右，以避免濃水中的（de）高濃度（dù）鹽類在RO膜表麵沉積結垢而影響膜的性能。
3.3.6 EDI裝置的控製
EDI裝置的啟動、運行、停機備用等過程均可由 PLC實現自動控製，同時， EDI裝置還設置一塊就地儀表（biǎo）盤（pán）和操作盤。對 EDI係統的重（chóng）要參數如電阻率、流量等設在線檢測儀表，並設定（dìng）有（yǒu）超限報警功能；可在就地操作盤（pán）調節整流（liú）器電流、濃水泵及相關的（de）自動（dòng）閥門。
3.4控製（zhì）係統配置
3.4.1硬件
控製係統硬件組成包（bāo）括1套可編程控製器（PLC）和（hé）1台程控櫃構（gòu）成的控製係統。PLC采用性（xìng）能可靠（kào）、廣泛應用於（yú）工（gōng）業控製領域的產品。
3.4.2軟件
我公司在大量實踐運用的基礎上開發的控製（zhì）軟（ruǎn）件，能為係統的運行和保護提供可（kě）靠的工作程（chéng）序。
（1）PLC應用軟件：運行於PLC，實現各種控製功能。
（2）監控軟（ruǎn）件：基於（yú）WINDOWS9X／NT平台，功能強、使用簡單、運用可（kě）靠的（de）軟件。 作為人機界麵，用於操作、調試人員監視裝置運行狀態、控製現場設備的接口。
3.5儀表
3.5.1概述
現場儀（yí）包括溫度、壓力、液位、流量、在線分析儀表和控製閥等。分析儀表有電導率（lǜ）、pH表等檢測儀表
3.5.2儀表選型
現場儀表的選型原則是滿足工藝（yì）要求、質量可靠。
3.6電氣
3.6.1供配電
超純水站用電（diàn）設備電壓等級為380／220VAC。設低壓（yā）配電櫃即MCC櫃，向超純水工藝係統動力設備供電。
3.6.2電氣設備控製
電機采用自動／手動兩（liǎng）種操作方式。集控操作在PLC相統一進行，控製由PLC實現。控製室上位機用於監控電氣設備（bèi）的運行狀態、參數（shù）、電氣設（shè）備故障報警等。
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