預(yù)處理主要目的是去除原水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物和余氯等妨礙后續(xù)反滲透運(yùn)行的雜質(zhì),使得反滲透裝置的入口水質(zhì)符合卷式復(fù)合膜進(jìn)水水質(zhì)的要求(濁度<1NTU、余氯<0.1ppm、SDI<5)。處理工藝包括石英砂濾、活性炭過濾、精密過濾。
石英砂過濾器:內(nèi)部裝填不同規(guī)格的精選石英砂、錳砂,采用壓力過濾。它具有截污能力大、濾速高、過濾周期較長的優(yōu)點(diǎn)。待濾水從過濾器上部進(jìn)入,自上而下穿過濾料層之后,水中雜質(zhì)顆粒便被濾料顆粒所粘附,從而使其從水中分離出來,水則進(jìn)一步得到澄清。隨著過濾時(shí)間的延續(xù),濾料層中所截留的雜質(zhì)顆粒越來越多,其孔隙率越來越小,水壓損失便越來越大。到過濾周期末,水壓損失達(dá)到極限值,或者濾層的截污能力達(dá)到{zd0},使出水水質(zhì)惡化。此時(shí)則需停止過濾進(jìn)行反沖洗。
活性炭過濾器:活性炭被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等工業(yè)用水的凈化、脫氯、除油和去臭,同時(shí)降低水的色度、濁度,減少對(duì)反滲透的污染,處理后水質(zhì)余Cl含量≤0.1PPM。由于活性炭的比表面積很大,其表面又布滿了平均直徑為20-30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán),可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附、以及靜電引力作用,因此,活性炭還能去除水中對(duì)于陰離子交換劑有害的物質(zhì),從而提高了純水處理能力。通常,能夠去除63%-86%膠體物質(zhì);50%左右的鐵;以及47%-60%的有機(jī)物質(zhì)。
阻垢劑投加裝置:由于反滲透膜鍋爐裝置有溶解固體物濃縮排放和淡水利用等問題。根據(jù)原水水質(zhì)分析報(bào)告,為了防止?jié)馑耍貏e是RO壓力容器中{zh1}一級(jí)膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)諸如CaCO3、CaSO4 因濃度積大于其平衡溶解度指數(shù)而結(jié)晶析出,從而損壞膜元件的應(yīng)用特性,因此在進(jìn)入膜元件之前設(shè)置了阻垢劑投加裝置。該裝置由計(jì)量箱、計(jì)量泵組成,阻垢劑是一種有機(jī)物化合物質(zhì),除了能在朗格利爾指數(shù)(LSI)=3.0情況下運(yùn)行之外,還能阻止 的結(jié)垢,它的主要作用是相對(duì)增加水中結(jié)垢物質(zhì)的溶解性,以防止碳酸鈣、硫酸鈣等物質(zhì)對(duì)膜的阻礙,同時(shí)它也可以降低鐵離子堵塞膜的微孔的程度。
阻垢劑加藥的投加藥約為原水流量的2.5~10ppm。加藥器的控制方式是與原水泵聯(lián)動(dòng),藥箱低液時(shí)自動(dòng)報(bào)警及停泵。
精密過濾器:精密過濾器的主要作用是截留因石英砂過濾器未能去除的大顆粒物、膠體、懸浮物,更好的保護(hù)RO膜。本系統(tǒng)配置兩套精密過濾系統(tǒng)過濾精度分別是10μm和1μm精度的保安過濾器,以防止大顆粒物進(jìn)入高壓泵及反滲透膜。精密過濾器的外殼采用碳鋼襯膠,內(nèi)裝精度10μm和1μm濾芯。在正常工作情況下,濾芯可維持2~3個(gè)月左右的使用壽命,當(dāng)大于設(shè)定的壓差(通常為0.07-0.1MPa)時(shí)應(yīng)當(dāng)更換。
反滲透裝置:RO處理主要是除鹽,主要把含鹽水加壓通過RO膜把水分子與鹽分子分離,要滿足用戶提供的純水的指標(biāo),整機(jī)脫鹽率要達(dá)到98%。RO系統(tǒng)產(chǎn)水量為30m3/h,采用美國KOCH8040-HR-400膜(或陶氏BW30-400同級(jí)),膜數(shù)量為30支,每套排列方式為5芯裝,共6支膜殼,水回收率: 75%,整機(jī)脫鹽率:≥98%。
利用離子交換樹脂中基團(tuán)的交換作用將水中的鹽份(陰陽離子)成分給予去除,以降低水的電導(dǎo)率,使出水水質(zhì)達(dá)到高純水要求。
進(jìn)一步脫除水中離子,膠體等,保證出水水質(zhì),確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
混床采用碳鋼襯膠材質(zhì),配臺(tái)灣南亞活結(jié)式UPVC閥門,管道等。
樹脂采用混床專用的可提高出水質(zhì)量及制水周期的ROHM&HAAS樹脂(或綠寶等同級(jí)樹脂),易于分層,易于再生。
混床可以進(jìn)一步去除水中的離子,使產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)一步提高,wq可以達(dá)到產(chǎn)水電阻率≤10MΩ.cm的要求。
當(dāng)混床運(yùn)行一段時(shí)間后,其中的樹脂會(huì)失效,此時(shí)需要進(jìn)行再生操作,再生時(shí)采用體內(nèi)再生法。
因?yàn)殡x子交換的再生周期主要是根據(jù)進(jìn)水的離子含量,樹脂的數(shù)量和交換容量決定的,當(dāng)運(yùn)行一定周期后,離子交換樹脂基本失效(可通過系統(tǒng)上的電阻表數(shù)值變化確定),需要及時(shí)再生。再生的過程通過單獨(dú)配置的再生系統(tǒng)完成,再生系統(tǒng)由酸、堿計(jì)量箱,射流器,中間水泵等組成。
由于混床的閥門為手動(dòng)閥門,因此在操作方面,是可以jq調(diào)節(jié)的。
在混床的設(shè)置中,根據(jù)產(chǎn)水水質(zhì)要求,確定流速為30m/h的保守流速,當(dāng)供水需要量突然增大時(shí),可將單臺(tái)混床的產(chǎn)水流量增大10m3/h,再生中選用4-5%的HCL與NaOH溶液,以5m/h的再生流速對(duì)混床進(jìn)行再生,置換反洗流速選擇10~15m/h,防止過高的流速造成對(duì)樹脂的損壞。建議樹脂進(jìn)行合適的補(bǔ)充,因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中,樹脂是有一定的破碎的,建議每年補(bǔ)充總樹脂量的5%~10%,建議混床樹脂的使用壽命在2~3年之間。
工作原理:
罐體內(nèi)填裝強(qiáng)酸性陽離子和強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂,考慮到CO2等非溶解性陰離子對(duì)陰離子交換樹脂的影響,選用配比為1:2。通過樹脂的選擇交換性,對(duì)原水中的離子進(jìn)行交換,交換下來的離子,用A表示,進(jìn)入水中,樹脂中的有效交換基團(tuán)攜帶水中原有的離子可通過再生的方式恢復(fù)其原有的交換能力。運(yùn)行方式如下:
R-Y+A→R-A+Y
再生用4-5%~5%的強(qiáng)酸HCI溶液和強(qiáng)堿NaOH溶液,再生公式如下:
R-A+Y→R-Y+A
再生液排放,交換器清洗后恢復(fù)交換能力,可以連續(xù)使用。