工业超纯水制备全过程分析..doc

工业超纯水制备全过程分析　　电子用纯水不同于一般的纯水制备，它对水质具有更为严格的规定，属于高纯水范畴。一般来说，高纯水制备主要包括预脱盐与精处理脱盐两大部分，如何进行工艺的选择和组合成为高纯水制备的关键。 　　工业超纯水制备全过程分析 　　一、 项目背景 　　某电子厂配套纯水制备工程。 　　二、设计水量 　　本系统要求产品水量为50m3/h，因此设计产水量确定为50 m3/h。 　　系统采用两级反渗透装置的系统回收率为75%，故系统的设计进水水量为66.7 m3/h。 　　三、设计进水水质 　　本纯水系统的进水为当地深井水，其水质经当地环保部门进行了全水质分析，主要检测分析结果见水质报告。 　　四、目标水质 　　根据产品水的用途与要求，确定产品水的目标水质为： 　　电阻率≥10MΩ·cm 　　五、处理工艺选择 　　电子用纯水不同于一般的纯水制备，它对水质具有更为严格的规定，属于高纯水范畴。一般来说，高纯水制备主要包括预脱盐与精处理脱盐两大部分，如何进行工艺的选择和组合成为高纯水制备的关键。 　　典型工艺流程 　　(水质符合美国ASTM标准，电子部超纯水水质标准(18MΩ*cm，15MΩ*cm，2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四级) 　　预处理-反渗透- 水箱-阳床-阴床-混合床-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象 　　预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-第二级反渗透(正电荷反渗膜)-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象 　　预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象 　　预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象 　　目前，预脱盐处理常常采用的主要是离子交换工艺和反渗透工艺。离子交换已被广泛使用许多年，我国八、九十年代初的纯水制备工艺基本上都采用离子交换法，该工艺技术成熟，工艺可靠，而且可根据目标水质的要求进行多种离子交换方式的组合。随着科技和自动化技术的发展，离子交换再生频繁、操作复杂、维护麻烦、运行费用高等缺陷就越来越突出，九十年代逐渐被新的反渗透技术代替，特别是预脱盐目前基本上都采用反渗透技术。和离子交换相比，反渗透具有运行稳定、占地少、操作维护简单、可实现高度自控，处理水量越大，其优势就越明显。 　　预脱盐后续的精脱盐处理工艺则根据目标水质的要求而有所不同，对超高纯水(电阻率大于16 MΩ·cm)，目前一般采用更先进的EDI技术;对电阻率低于16MΩ·cm的纯水,目前仍采用经济可靠的混合床技术。因为对纯水的精脱盐，混床又显示出其独有的优势：脱盐稳定，效率高，再生周期长，操作维护少。 　　鉴于以上的分析，结合项目的现实情况，在综合技术因素、经济因素的前提下，确定本纯水工程采用以反渗透为主体工艺，混床作为精处理工艺。： 　　本系统原水采用深井水，水温在15℃左右，对于反渗透系统不是最佳温度。反渗透系统的最理想的温度为20℃左右，如果要保证20℃的温度，必须对原水采用加温措施，加温的方式可以选用电加热或蒸汽换热，对于小水量系统比较可行，但是对于较大水量系统，能耗偏高。其付出与升温带来的益处相比，反而不具有经济性。温度的升高虽然有利于提高反渗透系统的回收率，但是在本系统设计中对于反渗透系统的回收率具有一定的余度，因此无需加温仍完全可以满足系统要求。同时，升温过程的控制和操作也比较复杂。因此，本系统不考虑采用原水升温措施，只在反渗透系统中考虑水温影响，进行修正。 　　原水经泵提升依次经过组合过滤器、投加阻垢剂和保安过滤器等预处理工段，用以去除原中水的悬浮固体、胶体、有机物，并降低原水的浊度、色度等，保证RO进水SDI3，以提供合格的反渗透进水。保安过滤器出水经高压泵提升进入反渗透装置，反渗透出水进入中间水箱，反渗透部分设有在线PH调节装置。为保证反渗透装置长期稳定运行，设置反渗透清洗装置，视需要对反渗透膜进行清洗。中间水箱出水经纯水泵提升至混床除盐系统，利用离子交换原理进一步脱盐，处理后产出的合格水流经微孔过滤器至纯水箱处，再经供水泵提升，经过紫外线消毒装置杀灭细菌后进入用水点。 　　值得注意的是，本系统一次性按照产品水量为50m3/h进行设计，考虑到实际生产中可能会在初期生产的1-2年内不需要如此大的水量，需水量可能在60%左右，因此在系统配置中控制泵的选型匹配，在不同产水量的要求下，启动不同台数的水泵，达到系统对产水量的需求。 　　六、主要工艺说明 　　1. 预处理 　　反渗透系统长期稳定运行的关键在于预处理，预处理的好坏不仅决定着反渗透装置的清洗次数，而且决定着反渗透膜元件的使用寿命。预处理部分主