一级反渗透二级edi超纯水系统

1、一级反渗透二级edi超纯水系统本文介绍了二级EDI膜堆的结构及其丄作原理，总结了一级反渗透+二级EDI超纯 水工艺在广州市药品检验所超纯水制备系统的应用经验，阐述了在原水含盐量高的 情况下，采用一级反渗透+二级EDI超纯水工艺具有节水、节电、运行成本低，产 水电阻率高的先进性，得出了一级反渗透+二级EDI超纯水工艺具有普及推广的价 值和意义。关键字：二级EDI膜堆1篇反渗透23篇纯水工艺1篇反渗透法+ 级电去离子（一级EDI） +抛光混床法制备纯水技术具有安全可 靠，不需酸碱再生，因此得到广泛重视，已在制药、电子、电力、化工等行业生产 中得到普遍应用1-2 o在原水含盐量高的情况下，要求稳定产

2、出电阻率17 MQ?cm以上的超纯水，采 用此工艺，按常规设计采用二级反渗透+脱气装置+级EDI +抛光混床纯水工艺。 因其系统投资很大，很难被采用。本公司最新设讣的一级反渗透+脱气装置+二级 EDI超纯水设备在广州市药品检验所应用的实践证明，该工艺是可幕的，稳定的， 经济的，可行的，具有极大的推广价值。以下就该纯水工艺的应用予以介绍。1 项目概况及要求1.1原水水质广州市药品检验所位于原广州市水泥厂附近。由于原广州市水泥厂多年污染及 咸潮的影响，该河段上的自来水厂供水TDS高，碱度大，硬度高。原水水质报告详 见表1表1项目数据项目数据TDS, mg/L195铜含量» mg/L0.

3、01总有机碳含虽.mg/L48钾含址,mg/L0. 01二氧化硅总含址,mg/L1钠含址，mg/L68氯含fit, mg/L70锌含址，mg/L0. 05总硕度，mg/L170铝含址，mg/L0. 01碳酸盐硕度，mg/L120铁含址，mg/L0. 04非碳酸盐硬应.mg/L50游离二氧化碳 mg/L3.55PH8.01.2广州市药品检验所使用纯水较多，对纯水水质要求达到如下三个标准: 达到实验室分析用水标准GB6682-2000 I级标准; 达到中国药典2005版纯化水标准； 其中电阻率要求达到17MQ?cm以上。1. 3设备功能要求广州市食品药品检验所为减少外勤人员，降低所用人员费用，要求

4、纯水设备功 能如下： 系统全自动控制,无人员值守； 系统运行费用达到最低； 采用R0EDI纯水工艺，要求终端产水电阻率三年内不得低于17MQ?cm；2 项目难点分析及方案筛选2.1根据原水水质报告，本项口的实施有如下儿个难点： 原水硬度高，必须采用软水器去除钙镁离子； 碱度高，二氧化碳含量高，必须采用脱气装置； 含盐量高，必须采用一级反渗透或二级反渗透预除盐； 终端产水电阻率稳定达到17 MQ?cm以上，按常规设计，必须加抛光混 床。2.2根据用方对设备的要求，我方设讣如下三种纯水工艺方案进行评估筛选: 采用砂滤+碳滤+软水器+级R0+脱气装置+级EDI+抛光混床+UV杀菌+微 滤纯水工艺可以

5、达到其用水要求，产水电阻率稳定高于17MQ?cm, 一次性投资成 本低，但抛光混床可使用周期短，更换耗品费用高，运行成本高； 釆用砂滤+碳滤+软水器+级R0+PH调节装置+二级R0 +级EDI+抛光混床 +UV杀菌+微滤纯水工艺，虽然可以稳定达到其用水要求，但一次性投资成本高， 系统占地面积大，耗水耗电多，且抛光混床的耗品费用咼，运彳丁成本咼O 采用砂滤+碳滤+软水器+级R0 +脱气装置+二级EDI +UV杀菌+超滤纯水匚 艺，可以稳定达到其用水要求，且占地面积较小，耗水耗电少，无抛光混床的耗品费用，运行成本低。根据评估结果，征得用方的同意，决定采用第种最新的设讣方案。3 一级反渗透+二级ED

6、I超纯水工艺的全系统组成及各设备作用说明：3. 1系统设备的详细组合工艺流程：a3.2系统中各设备作用说明：原水箱：防止市政自来水供水量或供水压力不足而设，起到缓冲作用，以保 证后续用水的稳定性。增压泵：对前处理供水进行加压。机械过滤器：去除水中的粉尘、铁锈等悬浮物及部分胶体朵质。活性碳过滤器：去除有机物杂质、部分臭味，除余氯。可防止有机物污染反 渗透膜和余氯氧化反渗透膜。软水器：去除钙、镁等离子，可防止反渗透膜结垢。保安滤器:去除5微米以上的残余微粒，防止其堵塞反渗透膜。高压泵：给反渗透装置提供一定压力的水。反渗透：有效去除分子量200以上的有机物大分子、有毒有害物质，对离子 的去除率高达9

7、8%以上。脱气纯水箱：含脱气装置，脱除水中二氧化碳，使其含量达到5ppm以下； 含液位控制器,空气过滤器，储存反渗透产的纯水。EDI供水泵：对二级EDI提供一定压力的纯水。微孔滤器:去除因脱气装置吹气带来的微尘污染和细菌污染，以保护二级 EDI免受污染。 一级EDI装置：对一级EDI产水进行初提纯，即使在RO产水电导率大于10 u s/cm时，也能保证一级EDI产水电阻率大于5M Q ?cm°二级EDI装置：对一级EDI产水进行精提纯，以保证二级EDI产水电阻率稳 定大于18MQ?cm。氮封超纯水箱：储存二级EDI产出的超纯水，防止超纯水二次污染。变频泵：为检验大楼分质供超纯水，以根

8、据检验大楼纯水用量及时调整泵的 转速，达到节电目的。UV杀菌灯：对送到检验大楼的超纯水灭菌。超滤器：滤除超纯水中细菌尸体和热源。4 一级反渗透+二级EDI超纯水系统的产品水水质和年度运行数据的记录4.1 一级反渗透+二级EDI对高含盐量的自来水处理后的检测结果，详见表2表2检査项目检测结果检查项目检测结果电阻率 MQ cm (25eC)详见表3钠，最大值/(Mg rl)0.5全硅.最大值/(Ug - r1)<1.0钾，最大值/(Mg-rl)<0. 25>1畑微粒数.最大值/(个£)1氯,最大值/(Mg - L-1)<0. 10细菌个数.最大值/(个未检出硝酸根

9、，最大值/(Mg fl)<0. 10料最大值/(UgI?)<0. 20磷酸根.最大值/(Pg-fl)<0. 10锌，最大值/(Mg - L'1)<0.050硫酸根.最大值/(Mg-C1)<0. 10银,最大值/(Mg - C1)<0. 10总有机碳.最大值/(Mg - r1)2042年度运行数据的记录本套一级反渗透+脱气装置+二级EDI设备于2006年6月完成安装调试，2006 年7月投入使用。为更好的记录各项数据指标，本套系统釆用人机界面+旦£可编 程控制器+A/D变换器。所用传感器包括:各水箱液位传感器,各点压力监测 传感器,各流量监测

10、传感器,各点电导、电阻监测传感器,PH监测传感 矍，温度监测传感器。上述传感器均采用变送器以420mA送入A/D变送器转成 数字信号进行处理，处理结果送存储器存储。每次开机十分钟后，进行取样记录。 现将运行一年内的每月数据记录整理如下，详见表3表3记录日期时间自來水 电导率/PHR0产水电导率/PH级 EDI 产水电阻率/PH二级 EDI 产水电阻率/PH年月日时分电导率PH电导率PH电阻率PH电阻率PH(u s/cm)(u s/cm)(MQ?cm)(MQ?cm)2006. 07. 02, 9:21713.57. 159.66. 6015. 066. 8018.067.002006. 08.

11、03. 9:01712.47.29.66. 5014. 576. 7018.077.002006. 09.01. 9:10713. 17. 169.86. 4014. 066. 7018.066. 902006. 10. 07. 9. 08714.27. 1710.26. 1013. 866. 7018.066. 902006. 11.01, 9:10714. 37. 2311.46. 3013. 366. 6017.966. 902006. 12. 07. 9:15714.37. 2411.56. 4012. 796. 6017.896. 952007. 01. 02, 9:08675. 1

12、7. 2610.36.4512.216. 6017.906. 952007.02. 06. 9:01675. 47. 1510.86. 3511. 716. 5517.926. 922007. 03.03. 8:55676. 47. 1011.86. 7511. 116. 8817.966. 932007.04.01. 9:02675.87. 1512.86. 7610. 316. 8817. 916. 982007.05. 06, 9:10674. 97. 1414.86. 759. 116. 8617. 946. 962007. 06.01. 9:06673.87. 1312.86. 77

13、10. 306. 8717.886. 972007. 07. 02, 9:13673.87. 1313.86. 769. 706. 8317.906. 932007. 08. 03, 9:03712.77. 1416.36. 765. 606. 8517.896. 952007.09. 01, 9:06715.67. 161656. 735. 436. 8817.886. 982007. 10. 08, 9:04716.67. 1918.56. 705. 226. 8917.876. 994 HJJ二级EDI膜堆简介HJJ二级EDI膜堆是山二级EDI串联而成的EDI膜堆新产品。它的制水流程如T

14、：一级R0产纯水一一级EDI-二级EDI-产品超纯水HJJ二级EDI膜堆的结构详见图1图1 HJJ二级EDI膜堆结构图HJJ二级EDI膜堆为无浓水循环之膜堆，其进水为一级R0产纯水。一级R0产 纯水经过含有核级树脂的一级EDI纯水室进行粗提纯，再经过含有电子级树脂的二 级EDI纯水室进行精提纯，经两个纯水室提纯后，其电阻率可稳定达到18 MQ?cm。二级EDI膜堆的最大优点是可抗击一级R0产纯水的含盐量变化大所造成 的一级EDI产水水质不稳定问题。4本套系统的投资及运行成本分析6. 1投资成本分析本套系统投资成本分析如下预处理：全自动功能，采用多路阀，罐体1665,总投资29万元；1. 2m3

15、/h -级反渗透：采用四条BW30-4040膜元件，总投资3. 5万元;lm3/h二级EDI：采用本公司自产HJJ-2EDI-HM-B-1000膜堆，总投资3. 9万 元；其他配套设备，总投资2. 8万元；该设备总投资：13.1万元。设备折旧按十年计算，平均每吨水折旧费4. 55元。6.2耗品成本分析，年平均耗品费用3034元，详见表4序号耗品名称耗品用虽规格型号维修周期维修讯价维修总价年平均费用1石英砂370kg3 jlmm五年1 元/kg370元74元2活性碳60kg48目三年10 元/kg600元200元3软化树脂110kg001X7三年10 元/kg600元200元4保安滤芯2芯20&

16、quot; X5Pm四个月10元/支20元60元5反渗透膜4支4040四年1500元/支6000 元1500 元6二级EDI膜堆1套HM-1000五年一次5000元/套500元1000 元小计3034 元6.3耗电量及费用分析，详见表5表5项目功率（kw）电价（元/kw?h）运行电费（元/h）增压泵0.45高压泵1.4EDI供水泵0. 37EDI电源0. 24脱气风机0. 05变频纯水泵0. 55小计3. 060.61.836说明：电费按广州市丄业用电收费标准il算。6.4耗水量及费用分析，详见表6项目流址（m7h）水利用率水价（元/ m3）运行水费（元/h）原水进水21. 613. 22R0

17、产水1. 260%EDI产水1. 191.6%总利用率55%说明：水费按广州市用水收费标准计算。6. 5运行成本分析运行成本=耗品费+电费+水费+设备折旧费=105+1. 84+3. 22+4. 55 = 10. 66 （711/ m3） o4本项LI所取得的经验 在原水硬度较高的情况下，软水器具有很大作用，不仅可除去自来水的硬 度，减小反渗透膜因钙镁离子引起的污染，而且可大大降低反渗透产水电导率。不 使用软水器，反渗透产水14 P s/cm：使用软水器，反渗透产水电导率910 u s/cmo软水器使RO纯水含盐量减少20%。 在原水含盐量较高的情况下，采用一级反渗透作二级EDI的预脱盐装置，

18、反 渗透膜应采用高脱盐率的抗污染膜元件，以保证进入二级EDI的纯水的含盐量达到 最小，减小二级EDI的除盐负荷。 在原水碱度较高，二氧化碳含量较高的情况下，脱气装置很重要。一级反渗 透产水C02含量达18ppm,经脱气后可达到5ppm以下。 在要求产水电阻率稳定高于15 MQ?cm的情况下，采用一级反渗透+二级 EDI纯水工艺可节约抛光混床，且产水电阻率具很高的稳定性。尽管自来水电导率 变化及反渗透使用时间的增加使反渗透产水电导率变化很大，但二级EDI产出的超 纯水电阻率变化很小，该套设备运行一年，二级EDI产水电阻率仅下降0. 3MQ ?cmo 对15 MQ?cm以上的高纯水的储存需采用氮封装置，以隔离超纯水箱内的超 纯水与空气接触，使其免受污染