朝陽BR-5噸單級反滲透+EDI超純水設備
- 公司名稱 上海濱潤環保科技有限公司
- 品牌 濱潤
- 型號
- 產地
- 廠商性質 生產廠家
- 更新時間 2025/7/21 14:15:18
- 訪問次數 36
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| 應用領域 | 環保,食品/農產品,化工,電子/電池,制藥/生物制藥 |
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朝陽BR-5噸單級反滲透+EDI超純水設備
一、核心工藝原理與技術邏輯
多介質過濾單元：采用 φ800mm 的不銹鋼過濾罐，內裝石英砂（粒徑 0.5-1.2mm）和無煙煤（粒徑 0.8-1.5mm）的混合濾料（體積比 3:1），通過機械截留和吸附作用去除原水中的懸浮物、泥沙及大顆粒膠體，使進水濁度≤1NTU。運行流速 10-12m/h，每 24 小時自動反沖洗一次（反洗強度 15L/(m2?s)，時間 10 分鐘），并配備手動正洗功能，確保濾料清潔度。
活性炭吸附單元：φ600mm 的不銹鋼罐內填充 1.0m3 的椰殼活性炭（碘值≥1000mg/g），主要去除原水中的余氯（降至 0.05mg/L 以下）、有機物（TOC 去除率 40-50%）及部分重金屬離子（如鐵、錳）。運行流速 8-10m/h，通過在線余氯監測儀（檢測限 0.01mg/L）實時監控出口水質，當余氯＞0.03mg/L 時，自動啟動再生程序（采用 5% 鹽酸溶液浸泡 2 小時，再用純水洗至中性）。
軟化單元：采用雙罐流量控制型鈉離子交換系統（樹脂型號 001×7），單罐樹脂裝填量 0.5m3，通過鈉離子與水中鈣、鎂離子的交換反應，將原水硬度降至≤0.5ppm。雙罐交替運行（一用一備），當單罐產水量達到 80 噸時，自動切換至備用罐并啟動再生（再生液為 8% NaCl 溶液，用量為樹脂體積的 1.5 倍），確保出水硬度穩定。
精密保安過濾單元：作為 RO 系統的最后一道保護屏障，采用 40 英寸 5μm 聚丙烯折疊濾芯（6 支并聯），截留預處理過程中可能泄漏的微小顆粒和膠體，確保進入 RO 膜的水中顆粒粒徑＜5μm。濾芯外殼為 316L 不銹鋼材質，配備壓差變送器（報警閾值 0.1MPa），當進出口壓差超過設定值時，自動提醒更換濾芯。
膜組件：8 支 ESPA2-8040 苦咸水膜元件分為兩組，每組 4 支串聯，膜殼采用玻璃鋼材質（工作壓力 1.6MPa），端蓋密封方式為 O 型圈密封（材質 EPDM）。膜組件的排列方式確保每支膜元件的進水壓力和流量均勻，減少因水力不平衡導致的膜污染。
高壓泵：采用臥式多級離心泵（流量 6.7m3/h，揚程 160m），配備變頻控制器（0-50Hz 可調），可根據 RO 產水流量自動調節轉速，避免因流量波動導致的壓力沖擊。泵出口安裝壓力傳感器和安全閥（起跳壓力 1.6MPa），確保系統運行安全。
輔助系統：包括阻垢劑投加裝置（PTP-2000，濃度 2-3ppm），防止 RO 膜表面形成碳酸鈣和硫酸鈣垢；pH 調節裝置（投加氫氧化鈉溶液，將進水 pH 調至 7.5-8.5），提高 CO?的去除率；以及在線監測儀表（進水壓力、產水壓力、濃水壓力、電導率、流量），實時記錄系統運行參數。
EDI 模塊：3 臺 EDI 模塊（型號 IP-LXM45Z）并聯運行，每臺模塊包含 100 對陰、陽離子交換膜，內部填充 0.5L 混合離子交換樹脂（陽樹脂：陰樹脂 = 1:1）。模塊運行溫度控制在 15-35℃，進水壓力 0.2-0.4MPa，濃水排放率 10-15%，確保模塊內部的水流和電流分布均勻。
整流器：提供直流電源（輸出電壓 0-600V，電流 0-10A），并具備恒壓 / 恒流兩種控制模式，可根據 EDI 進水電導率自動調節輸出電流，當進水電導率升高時，自動增加電流以保證脫鹽效果。
循環系統：采用不銹鋼離心泵（流量 1.5m3/h，揚程 30m）驅動濃水循環，通過流量計和調節閥控制濃水流量，確保濃水濃度在合適范圍內（通常為進水的 5-8 倍），避免濃水室結垢。
終端拋光混床：采用 0.5m3 的不銹鋼柱（直徑 300mm），內裝核級離子交換樹脂（陽樹脂：陰樹脂 = 2:1），作為 EDI 產水的最后一道精制工序，可將電阻率提升至 18.2MΩ?cm（理論極限值），并去除 EDI 未能去除的痕量有機物和離子。拋光混床的更換周期根據產水電阻率確定，當電阻率＜15MΩ?cm 時，提示更換樹脂。
超純水儲罐：采用 316L 不銹鋼材質（容積 8m3），內表面經電化學拋光（Ra≤0.4μm），配備 0.1μm 疏水性空氣呼吸器（帶加熱防凍功能）、攪拌裝置（轉速 30r/min）及液位傳感器（精度 ±10mm）。儲罐設計有 1° 的坡度，確保排空，避免死角積水。
循環輸送系統：采用衛生級離心泵（材質 316L，機械密封為 PTFE）提供動力，使管道內水流速維持在 1.5-2.0m/s（湍流狀態），抑制微生物附著和繁殖。管道采用自動軌道焊接（焊縫內表面 Ra≤0.8μm），閥門為零死角隔膜閥，所有連接部位均采用快裝接頭，便于拆卸和清洗。
在線監測與消毒系統：總送管道安裝電阻率儀（帶溫度補償，精度 ±0.1MΩ?cm）、TOC 分析儀（檢測限 5ppb）和顆粒計數器（0.1μm，計數精度 ±10%），總回管道安裝電阻率儀。消毒采用紫外線殺菌（254nm，劑量 30mJ/cm2）和臭氧消毒（濃度 0.1-0.2ppm）相結合的方式，每周進行一次臭氧消毒（持續 30 分鐘），每月進行一次紫外線燈管強度檢測，確保殺菌效果。
EDI 進水預處理技術：為確保 EDI 模塊的長期穩定運行，單級 RO 產水需經過精密過濾（1μm）和軟化處理（硬度≤0.5ppm），防止 EDI 膜結垢和樹脂污染。同時，在 RO 產水管道添加還原劑（亞硫酸氫鈉，濃度 1-2ppm），去除殘余的游離氯（降至 0.01mg/L 以下），避免氯對 EDI 膜的氧化降解。
電阻率精準控制技術：通過 PLC 控制系統實時采集 EDI 產水電阻率信號，當電阻率低于 15MΩ?cm 時，自動增加 EDI 運行電流（每降低 1MΩ?cm，電流增加 0.5A），直至電阻率恢復至 16MΩ?cm 以上。同時，在終端拋光混床出口安裝電阻率儀，當電阻率＜17MΩ?cm 時，自動切換至備用拋光混床，確保產水質量。
TOC 深度去除技術：采用 “活性炭吸附 + RO 膜截留 + EDI 深度處理 + 終端紫外氧化” 的四級 TOC 控制工藝，可將原水 TOC（通常 1-5mg/L）降至≤50ppb。其中，185nm 紫外燈管（安裝在 EDI 產水管道）產生的羥基自由基，可氧化分解水中的小分子有機物，TOC 去除率可達 30-40%。
節能運行技術：單級 RO 系統采用變頻高壓泵，根據產水需求動態調節轉速，較定頻泵節能 15-20%；EDI 系統采用恒電流控制模式，避免因電壓過高導致的能耗增加；循環系統采用變頻水泵，根據管道壓力自動調節流量，使單位產水能耗控制在 1.5kW?h/m3 以下。
系統防污染技術：RO 膜采用錯流過濾（濃水排放率 25%），減少污染物在膜表面的沉積；EDI 模塊定期進行濃水循環沖洗（每天 3 次，每次 5 分鐘），防止樹脂污染；超純水儲罐采用氮氣保護（維持微正壓 0.01-0.02MPa），避免空氣中的 CO?和微生物進入。同時，系統每小時自動記錄各單元的運行參數，通過 AI 算法分析污染趨勢，提前預警可能的污染風險（如 RO 膜膠體污染、EDI 樹脂有機物污染）。
系統驗證與合規管理：設備安裝完成后，需進行全面的性能驗證，包括 RO 系統的脫鹽率、EDI 系統的電阻率、產水量等關鍵參數的測試，確保符合設計要求。對于用于制藥和電子行業的設備，還需進行 GMP 合規性驗證，包括 DQ（設計確認）、IQ（安裝確認）、OQ（運行確認）和 PQ（性能確認），其中 PQ 階段需連續 30 天監測產水水質，確保電阻率≥15MΩ?cm、TOC≤50ppb、微生物＜10CFU/ml。
預防性維護計劃：制定詳細的維護計劃，包括日常維護、每周維護、月度維護和年度維護：
日常維護：檢查各單元的運行壓力、流量、水質參數，記錄運行數據，及時處理異常情況；
每周維護：更換保安過濾器濾芯，清洗 EDI 模塊濃水室，檢查紫外線燈管運行狀態；
月度維護：校準電阻率儀、TOC 分析儀和顆粒計數器，檢查 RO 膜壓差和脫鹽率，進行 EDI 模塊的性能測試；
年度維護：更換 RO 膜元件（根據運行情況，通常 3-5 年更換一次）、EDI 模塊樹脂（5-7 年更換一次），檢查管道和閥門的腐蝕情況，進行系統的全面清洗和消毒。
故障診斷與處理：設備運行過程中可能出現各種故障，如 RO 產水電導率升高、EDI 電阻率下降、產水量減少等，需建立快速診斷和處理機制。例如，當 RO 產水電導率突然升高時，可能是膜元件損壞或密封圈老化，需關閉系統進行檢查，更換損壞的膜元件或密封圈；當 EDI 電阻率下降時，可能是樹脂污染或膜結垢，需進行化學清洗（酸洗或堿洗），恢復 EDI 性能。同時，設備配備遠程監控系統，可實時傳輸運行數據至廠家技術中心，便于專業人員進行遠程診斷和指導。
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