反渗透+混床超纯水设备系统

反渗透+混床超纯水设备系统

反渗透+混床超纯水设备系统，是制取超纯水设备常用的工艺，相对于反渗透+EDI超纯水设备比较便宜，其优点在于初投资少，占用的地方少，但缺点就是需要经常进行离子再---生，耗费大量酸碱，而且对环境有一---定的破坏性。由于投资少很多客户都会选择此工艺，广泛用于电子，光电，半导体，电镀，锅炉用水等行业。反渗透+混床超纯水设备系统出水水质：电阻率≥10MΩ.CM,后面再加个精混床出水水质电阻率≥16MΩ.CM

反渗透+混床超纯水设备系统工艺流程：

市政自来水 → 原水箱 → 原水泵→ 机械滤器→ 活性炭滤器→ 中间水泵→ 中间水箱→ 反渗透装置→ 高压泵→ 保安滤器→ 混床→ 纯水箱→ 纯水用水点

原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲保证本系统中反渗透预除盐部分的正常运转，必---须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使反渗透的进水达到要求，故本系统设置原水预处理部分。原水预处理部分包括机械滤器、活性炭滤器、保安滤器等装置

1、机械滤器：反渗透设备对进水的浊度有较高的要求，特别是反渗透进水的污染指数SDI值要求小于4，浊度小于1NTU。多介质滤器中的滤料包括五种规格的石英砂和无烟煤，用于除去原水中的悬浮物及脱稳后的胶体。在正常的使用时，水流速12.0m/h，机械滤器出力4.0m3/hr，送往活性炭滤器和保安滤器进一步处理作爲反渗透设备进水。

2、活性炭滤器：反渗透设备要求进水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭滤器脱除原水中的余氯，防止反渗透膜受到污染。同时可以进一步吸附原水中的有机物。活性炭滤器内填精制耶壳型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质，降低化学耗氧量COD。活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均爲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羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质，防止反渗透膜被氧化。通常能够去除63%—86%胶体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。 活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。此过程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果，因此活性炭脱出余氯的效果非常强。

3、保安滤器：保安滤器属于微滤设备，在预处理系统中起保险作用，当机械滤器工作状态不正常时把关，爲保证任何情况下都能够提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒进入水泵和反渗透系统，特设置保安滤器作爲---后的过滤装置。当滤器进出囗压差大于0.1Mpa时需更换滤芯（由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。

4、反渗透纯水设备除盐部分：水中含有各种无机盐，用通常的过滤是无法去除的，而用传统的离子交换法去除，却面临着酸碱耗量大，再---生周期短，工人劳动强度大及环境污染严重等问题，反渗透技术是近二十几年来新兴的高新技术，它利用逆渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，能使水中的无机盐去除率达到99％。因此它具备操作简单，能耗低、无--污--染等优点，在纯水制备方面得以广泛采用。

反渗透除盐系统的构成和功能：

（1）高压泵：高压泵的设置是爲了使反渗透的进水达到一---定的压力，让逆渗透过程得以进行，即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到达淡水层。

（2）反渗透膜元件和压力容器：反渗透装置可以去除水中绝大部分无机盐、微粒、细菌、病毒以及其他溶解性物质等。反渗透膜元件采用海德能公司生産的ESPA2高脱盐率低压膜，材质爲芳香族聚酰胺复合膜。该膜元件的使用条件爲：高温度45℃，pH范围3.0—10.0，高操作压力4.16MPa,大压力损失爲0.07 Map，进水高污染指数SDI爲5，进水高浊度1.0NTU，进水高余氯含量0.1ppm,，单根浓水与透过水的流量比爲5：1。在正常使用的情况下，该膜元件的平均使用寿命爲3年。 该膜元件设计工作压力在1.4—1.7 Map的范围内。压力容器即爲反渗透膜元件提供工作压力环境的外壳，采用不锈钢4"-2W的压力容器，额定工作压力120PSI，即0.9Mpa，一根压力容器可以装2根反渗透膜元件。

（3）自动冲洗装置：反渗透在运行的过程中，浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在开机前、停机后或连续运行一个可调整的期间后对反渗透膜进行定时的低压冲洗，将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后，系统自动恢复到冲洗啓动前的状态。 反渗透装置设有德国产自动低压冲洗保护装置，当反渗透开机时该装置自动发生冲洗膜的动作，以确保膜污染降到低程度。　　　

5、混床精除盐部分：将离子交换混床柱设置在反渗透除盐部分后面，既发挥了反渗透的特长，又避免了离子交换柱频繁再---生的不足，是纯水制备工艺的佳选择。离子交换部分包括了中间水箱、增压泵、混床和再---生装置。

混床：即混合离子交换器，出水水质电阻率≥15.0 MΩ.CM，利用充分混和的优--质强酸强碱性阳阴离子交换树脂，分别将逆渗透出水中未去除的阳离子换爲H+离子，阴离子换爲OH-离子，并迅速合成水，相当于无数级阳床和阴床。

离子交换设备是利用阴、阳离子交换树脂的交换吸附性能，去除水中的各种阴、阳离子，达到去离子的目的，离子交换设备按单台设备分类，可分为阴床、阳床、混床。在水处理应用中，由阳床、阴床单组或阵列装置而成，后置混合离子交换器，能得到更高纯度的産出水，具有投资节省、工业成熟等特点。离子交换设备是制备高纯水的必---要设备，广泛应用于电子、电镀、锅炉用水等领域，与RO、EDI设备组合后水质的电阻率可达到18.2MΩ.CM.

所谓混床，就是把一---定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。混床超纯水设备本体是带上下碟形封头的圆柱形钢结构，内壁衬5mm耐酸耐碱硬橡胶防腐；设备内部中排装置由不锈钢管、不锈钢缠绕管焊制而成；集水装置为衬胶多孔板配滤水帽。益民水处理专业生产混床超纯水设备，十年成功经验，现详细介绍混床超纯水设备系统的操作运行维护管理等注意细项。

混床超纯水设备操作系统操作说明

1、正洗 打开混床进水阀一、排气阀，水流自上而下，当水充满设备时打开下排阀，关闭排气阀，正洗流速同制水流速，当出水电阻率大于出水要求时，转入制水。

2、制水 正洗结束，打开出水阀，关闭下排阀，稳定制水流量，直至出水电阻率小于要求时，制水周期结束。

3、再---生

（1）反洗预分层 打开混床反洗阀、反洗排放阀，控制反洗分层流速10 m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为佳控制流速，以阴阳树脂基本分层为反洗终点。

（2）沉降 打开排气阀，使反洗预分层后展开的树脂自然、均匀地沉降下来，而后打开下排阀，使容器内液面降至树脂层面以上10～20cm处，避免进再---生液时不必---要的稀释。

（3）失效 打开混床进碱阀、进水阀二、下排阀，浓度按4％左右控制,并注意当喷射器进水流量发生变化时, NaOH吸入量也会发生变化,要加以调整；进碱时间45分钟左右。

（4）反洗分层 打开混床反洗阀、反洗排放阀，控制反洗分层流速10 m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为佳控制流速，以阴阳树脂分层界限分明为反洗终点。反洗结束时应缓慢关闭反洗阀，使树脂颗粒逐步沉降，以达到佳分层效果。如一次操作未达要求，可重复操作以达到满意的效果。

（5）沉降 打开排气阀，使反洗分层时展开的树脂自然沉降下来，并打开中排阀，使容器内液面降至树脂层面以上10～20 cm处，避免进再---生液时不必---要的稀释。

（6）再---生：采取分步再---生

① 进碱打开混床进碱阀、中排阀、反洗进水阀，进碱阀进碱与反洗进水阀进水同步进行，碱、水从中排口排出。再---生液浓度、再---生时间同“失效”步骤相同。

② 进酸：打开混床进酸阀、进水阀二、反洗进水阀，进酸阀进酸与进水阀二进水同步进行，酸、水从中排口排出。再---生液浓度按4％左右控制,并注意当喷射器进水流量发生变化时，HCl吸入量也会发生变化,要加以调整；进酸时间30分钟左右。

（7）置换清洗 由进酸、进碱阀中吸入适量清水（混床出水），由中排阀排出，然后打开混床进水阀二、反洗进水阀，以上下等量水流量进行清洗。清洗时间为半小时或以排水基本中性为终点。

（8）混合

① 排水打开排气阀、中排阀，将容器内积水排至树脂层面以上10～20 cm处，使树脂层有充分的混合空间。

② 混合打开反洗排水阀、排气阀、进气阀，氮气（或压缩空气、真空抽气等）压力：1～1.5 kg/cm2，混合时间为10分钟左右，或以容器内两种树脂充分混合而定。

③ 排水关闭进气阀，打开下排阀、排气阀，应用尽快的速度排水，促使树脂迅速下沉，以防止树脂在沉降过程中重新分离，以引起混合不彻---底，但同时要防止树脂层脱水。

④ 正洗打开进水阀、排气阀，当水充满设备时，打开下排阀、关闭排气阀，以制水流量为正洗流量，进入正洗工况，达到出水指标转入制水或备用。 注：严禁在液面低于树脂层面状态下反洗树脂，以免干树脂堆压挤坏中排装置或再---生布碱装置。严禁干树脂存放。设备长时间停运后开车，应从再---生工序开始。

二、混床超纯水设备操作系统运行管理 混床运行时应严格把好每道工序，就能得到良好运行工况。但一旦出水不合格或制水周期明显缩短，则要仔细检查影响混床再---生效果，运行工况的每个参数。下面叙述影响混床再---生效果、运行工况的一般参数。

1、反渗透装置产水水质是否变坏。如反渗透产水电导升高，则明显会缩短混床的制水周期。

2、混床再---生时是否有疏忽。比如：进酸、碱不均匀，置换时间不够等。

3、混床操作屏的阀门是否有泄露。

4、混床的进酸、碱装置、混床中排装置、集水装置是否有松动、脱落、损坏。

5、混床再---生用的酸碱质量是否达标，加酸碱的量是否够 。

6、混床用树脂是否损耗而减少。如减少，则需添加。如碎树脂太多，则先清---除碎树脂，再补足树脂。

7、如果上述情况都排除，那混床用树脂可能被污染，则需要复苏或更换。

此文由益民水处理超纯水设备技术整理，http://www.dgym.cn