市政超纯水制备系统工艺设计

市政超纯水制备系统工艺设计

1.工艺设计1.1水质质量该项目是一种高度纯水制备的高纯水装置（不包括回收系统）。市政自来水作为原料，处理规模为2240m。1.2ro钢结构机器ro钢盘过滤器过滤水池ro钢盘过滤器过滤机ro阴床romb去离子水池romb去除氧mbroromb去除氧模mb去氧模mb本着功能性、安全性、可靠性、经济性的设计原则，结合水质特点选择了如下工艺流程：原水池→原水泵→热交换器→石英砂过滤器→过滤水池→过滤水泵→活性炭过滤器→阳床→脱碳塔→阴床送水泵→阴床→去离子水池→RO送水泵→UV杀菌灯→保安过滤器→RO高压泵→RO系统→RO水池→MB送水泵→MB系统→0.45μm过滤器→脱氧模→纯水箱→纯水泵→TOC去除灯→热交换器→抛光混床→0.1μm过滤器。1.2.1制水工艺对产水性能的要求根据表1和表2的数据，可选择合适的工艺单元和工艺路线，满足产水水质要求的同时降低投资成本和运行成本。该工程的亮点在于后段纯水系统针对电阻率、TOC、DO3个重难点水质指标进行了优化设计。(1）原水的电导率较低，产水电阻率要求是18MΩ·cm，制成系统主体工艺可采用“2B3T→单级RO→MB”，经过试验研究，选择经济可靠的进口优质离子交换树脂，保证电阻率稳定达标的同时降低了投资成本。(2）产水TOC的要求是50ppb，抛光系统中采用一级TOC-UV工艺，经过试验研究，选择经济可靠的进口优质TOC-UV，保证TOC稳定达标的同时降低了投资成本。(3）产水DO的要求是50ppb，制成系统末端采用一级脱气膜工艺。每组脱气膜的进出口装有切断阀门，备用的脱气膜可以每组共用，减少投资成本。1.2.2uv-c-ms/ms杀菌系统及设备选型该工程水量较大，主要设备数量设计采用“N+1”原则，辅助设备可不备用，所有管道、阀门选择合适材质，高压部分宜选用SS304或SS316材质，低压部分选用UPVC材质。(1）多介质过滤器、活性炭过滤器（砂滤、炭滤）。在系统最前端设置砂滤、炭滤进行预处理，满足后续工艺进水要求。该工程采用压力型过滤器，15+1设计，容量185m(2）阳离子交换塔、脱炭酸塔、阴离子交换塔（2B3T）。2B3T系统的树脂塔采用复床式填充。将同性（阳性或阴性）的弱、强不同类型的树脂分别填充在同一树脂塔的上、下填充层。该工程采用“15+3”设计，185m(3)UV杀菌装置。UV杀菌灯的主要目的是去除水中的细菌。在UV杀菌灯的进出口及旁通各配有一个截止阀用于调节流量，同时配备的辐射剂量为30000µwS/cm(4）反渗透装置。前段有2B3T装置，水质已达2μs/cm左右。该工程的反渗透装置更大的作用是去除水中的TOC。该工程采用“17+1”设计，每套反渗透装置单独设置高压泵并配置变频器，以实现高压泵的变频启动和节能。反渗透膜采用超低压膜，降低系统能耗，两段式设计（18:6），回收率高达90%。同时反渗透装置配有在线化学清洗装置。(5）混床装置。混床是将阴阳离子交换树脂按一定比例混合均匀，离子交换后，生成等物质量的H+和OH-相结合又生成水，使反应具有不可逆性，提高出水水质。该工程采用“12+1”设计，185m(6）脱气膜装置。脱气膜是利用扩散的原理将水中的气体氧气去除的膜分离产品。管道、法兰、阀门均采用PVC-U材质或不锈钢材质。该工程采用40inch-X40脱气膜，配有真空泵，氮气吹扫模式，3支/单元，每组进出口装有切断阀门，备用的脱气膜可以每组共用，减少投资成本。(7)TOC-UV灯。TOC-UV是一种利用185nm紫外线去除水中有机物的装置。本体采用SS316材质，配有信号输出功能，方便集中控制。UV装置安装在支架上，管道、法兰、阀门采用SS316材质。(8）抛光混床通过抛光混床进一步提高水质，同时作为安全保证。该工程采用“18+1”设计，容量125m(9）终端过滤器。该过滤器为绝对过滤，采用0.1μm的滤芯进一步阻截水中的细微颗粒物，以达到客户对颗粒物的要求。该工程采用“17+1”设计，0.1µm,40PES滤芯，外壳SS304抛光，设有排水阀和排气阀。2.节能潜力及特性(1）具有稳定性。一是系统根据后续单元运行流量情况智能选择前级单元的运行数量，并通过程序确保每台设备的运行时间基本相同。避免因系统频繁启停而造成水质的波动、系统整体回收率下降、单位产水量能耗高的情况出现，达到最佳节能目的；二是系统某一接点或某一设备的故障不影响其他设备和系统的正常运行，且设备本身具有较好的稳定性和良好的故障保护功能，可以确保系统整体寿命达到最长的目的。(2）具有先进性。所选用的系统和设备是目前在国际国内处于领先水平的，既能够满足系统长期建设和发展的需要，又可以最大限度地保护用户投资，保障用户生产。3.水质指标与运行费用(1）运行效果。该工程经过2个月调试顺利完成业主超纯水出水节点要求，系统运行效果较好，纯水系统工程于2019年1月验收，产水水质均能达到设计要求，部分主要的水质指标结果如表3所示。(2）运行费用。主要包括化学品、动力消耗、电力消耗、耗材消耗品等。总计运行费用约6.51元/t产水（不计折旧费，维护费，人员管理费等）。详细内容如表4所示。4.膜面板运行效果综上所述，得出以下结论：(1）采用“预处理→2B3T→单级RO→MB→精处理”的工艺路线，针对电阻率、TOC、DO3个重难点水质指标进行了优化设计，合理选用其他优质品牌，高效制得