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1、精选优质文档-倾情为你奉上水处理系统设计说明一、 设计依据与设计工艺（） 设计依据是根据客户提供的原水水质（所在地区的自来水标准要求）和对水处理系统产水流量及产水水质要求的相关参数，专为贵司生产工艺用水而设计的水处理系统。（） 水处理系统由四个部分组成，分别为预处理（石英砂过滤器+活性炭过滤器+软化过滤器）系统，二级反渗透（RO）系统，电渗析（EDI）系统，微孔过滤（.us精密过滤）系统。在终端用水管网上采用巴氏或酒精消毒方法，出水要求可达到2010中国药典标准，二、设计原则（）根据采用先进的工艺技术和性能优越对维生物无害的设备，系统中采用以太网远程监控的自动控制系统。整套系统预处理部分正常运
2、行和反洗为自动控制，反渗透（RO）部分为全自动运行，电渗析（EDI）部分为全自动运行，使水处理系统投产后能运行稳定，易于操作。从而降低了设备故障概率，延长了设备的使用寿命，减少了运行成本，降低了劳动强度。（）设计中，优化总体设计，合理布局管线。设备和管道采用抗污染和腐蚀的不锈钢材质，终端供水采用变频启动恒压运行，在线监控的检测仪器均采用精度准确的进口仪表。三、水处理系统概况本系统以m3/h的终端出水16M.cm的超纯水处理系统进行说明，本设计以4m3/h预处理，.m3/h二级反渗透（RO）和m3/h电渗析（EDI）系统作设计说明；如下：1、 设计基础（1）原水水质：贵司所在地自来水，应该满足自
3、来水标准要求。（2）设计规模：预处理设备产水量：4m3/h一级RO产水量：3m3/h恒温水出水温度:255二级RO产水量：.m3/h恒温水出水温度:255EDI产水量：m3/h恒温水出水温度:255（3）出水水质：当自来水电导率：00 us/cm，余氯0.1mg/L时；一级反渗透（RO）产水电导率10S/cm；二级反渗透（RO）产水电导率S/cm；电渗析（EDI）产水电阻率16M.cm；备注及特别说明：本设计说明以原水小于00 us/cm，余氯小于0.1mg/L的设计参数进行设计，当进水电导升高，反渗透的产水电导率升高，导致后段产水水质变化。2、公用工程（1） 电力：380V 220V 50H
4、Z 配电功率：1KW（2） 原水水量：4m3/h（3） 压缩空气：压缩空气： 3.0m3/min（客户自备无油压缩空气） 仪表压缩空气露点： -30温度： 常温压力： 0.6MPa(G)无油、无尘管道供给（管廊）。装置压缩空气温度： 常温压力： 0.6MPa(G)无油、无尘管道供给（管廊）。四、工艺概述1、工艺流程：原水原水箱增压泵石英砂过滤器活性炭过滤器软化过滤器阻垢剂絮凝剂再生剂保安过滤器一级高压泵一级反渗透（RO） 一级RO水箱还原剂PH调节剂二级高压泵二级反渗透（RO）二级RO水箱EDI供水泵紫外杀菌器 消毒剂（酒精） 或精密过滤器EDIDI水箱终端供水泵巴氏消毒用水点2、工艺说明（1
5、）原水箱 起到缓冲和调节水量的作用，保证原水泵的安全稳定运行，及通过液位控制系统达到与水泵连锁控制的目的。原水箱的进水采用机械浮球控制，根据原水箱液位自动切断进水，保证系统的安全稳定运行。该水箱的有效容积满足预处理设备的反洗水量。 （2）增压泵 系统配置两台立式不锈钢原水泵，一用一备，每台出力为4m3/h、扬程为48m，确保系统的安全稳定运行，为预处理设备提供必须的动力。同时可增加流量、降低出口压力的方式对预处理设备进行反冲洗，同时将原水泵启动，对预处理设备进行低压大流量的反冲洗，反冲洗流量完全满足需要。增压控制说明控制参数：原水箱水位；原水水箱至一级RO水箱间设备的保护性信号。控制逻辑： 增
6、压泵的开启和关闭受控于：原水箱水位、中间水箱水位和原水水箱至一级RO水箱间设备的保护性信号。仅当满足：原水箱水位高于保护性水位；中间水箱水位处于上升阶段；没有发生原水水箱至中间水箱间设备的保护性信号，此三个条件时原水泵方可启动。 增压泵提供给石英砂过滤器的动力输送，为有效保护系统免受水锤冲击的影响，同时运行过程中节省电消耗。全部运行状态由PLC进行自动控制。（3）加药系统 絮凝剂加药系统：原水中的胶体粒子和细微悬浮物粒径较小，由于布朗运动、水合作用，尤其是微粒间的静电斥力等原因，胶体和细微悬浮物能在水中长期保持悬浮状态，静而不沉。该设备向水中投加化学电解质，破坏胶体和悬浮物的稳定性，使水中胶体
7、脱稳，原水中微生物、胶体及有机物在电荷作用下，互相聚集至大颗粒絮凝体，很快沉淀下来，快速形成沉淀，较容易被过滤器去除，从而达到净化水质的目的。一般情况下加反渗透系统专用的絮凝剂，一般加药量为1.53ppm。 还原剂加药系统：还原剂NaHSO3(亚硫酸氢钠)的作用是还原水中存在的余氯。因为反渗透复合膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为1000ppm小时，所以，必须投加适量的NaHSO3，以防止氧化剂对膜产水通量造成的衰减，导致反渗透膜脱盐率的下降。具体的加药量根据ORP值进行调整。阻垢剂加药系统：为了防止RO浓水端，特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类Mg（OH）2、CaCO3、Ca
8、SO4等结晶析出，浓水朗格里尔指数LSI1.8，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，故在系统中设置加阻垢剂系统。以上药剂在使用过程或更换品牌药剂的过程中，要注意与膜表面电荷性的匹配，常规反渗透膜表面带负电荷，因此在选择药剂时，不能选择带正电荷的药剂，并且药剂的兼容性要好，不能产生任何反应，混合使用效果要良好。系统由计量箱、计量泵、管道连接及加药装置组成。（4）石英砂过滤器 本过滤器选用不锈钢材质的罐体，滤料为不同比重和粒径的石英砂，自上而下粒径逐级分配，利用深层过滤原理，属于反粒度过滤，增加过滤层的截污能力，产水能力大，杂质穿透深，在保证出水水质的前提下提高过滤速度。主要是去除水中的悬
9、浮物、胶体、有机物，使预处理出水达到RO进水要求，并可以滤除原水带来的颗粒，并保证其出水SDI（污染指数）小于等于5。特性：1) 可以极为有效地控制对反渗透系统非常敏感的胶体、悬浮物。2) 具有独特的均匀布水方式，采用布水器加水帽的集水方式，使过滤达到最大效果，能长期满足反渗透膜对污染指数SDI的要求。3) 带空气擦洗的反洗装置，能力强、时间短、水耗低。（气源来自用户提供的罗茨风机或无油压缩空气）。4) 选用较低的流速，以适应将来水质变坏的可能性。5) 单台过滤器反洗周期达24小时以上。6) 填充精选的均匀滤料，以保证良好的过滤效果，且不会出现反洗乱层现象。建议每周对SDI进行一次测量，根据S
10、DI值及运行压差确定需要反洗的时期，此时可人工进行反洗程序，便于灵活的对设备进行维修及操作。操作压力值：0.10.4Mpa（5）活性炭过滤器本过滤器选用不锈钢材质的罐体，滤料为在多孔活性碳上涂以高分子聚合物，但又不致于无堵塞微孔的涂层活性碳，活性碳的比表面积达8002000m2/g，具有很大的比表面积和特别发达的微孔，所以吸附容量大，吸附能力强，吸附作用主要依靠其本身的小孔、过渡孔和大孔，存在物理吸附活性点和化学吸附活性点，在其综合的吸附作用下，不仅很好的处理微生物，余氯，胶体及有机物，还能很好的处理化学有害物质，以保证出水水质。本设计使用活性炭过滤器，主要是为了去除水中的有机物，余氯及色度和
11、异味。活性炭过滤器是吸附前级过滤中无法去除的余氯、微生物、胶体以有机物，防止后级反渗透膜受其氧化降解，出现不可恢复的损坏，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，进一步降低RO进水的污染物含量以及浊度。经过多介质过滤器和活性炭过滤器处理后，反渗透进水水质可以达到如下指标： SDI： 小于 5 COD： 小于 1.5 ppm 浊度： 小于 1NTU 余氯： 小于 0.1 ppm根据运行压差确定需要反洗的时期，此时可人工进行反洗程序，便于灵活的对设备进行处理操作。同时，根据产水的余氯情况，确定活性炭是否需要进行彻底的更换，建议每周对活性炭出水进行余氯含量的测量工作。（6）软化过滤器 软
12、化器选用不锈钢材质的罐体，滤料为强酸性阳树脂，主要针对来水中的硬度进行脱除，保证出水硬度达到软化水的要求，软化树脂就是树脂将水中的钙、镁离子置换出来，减少了钙、镁离子的含量，使水中不易形成碳酸盐垢和硫酸盐垢。原水通过软化器时，软化器内的钠型阳离子交换树脂即与水中的钙镁离子置换产出软化水，反应式为2RNa2+Ca2+(Mg2+)2RCa(Mg)+4Na+ 工作原理：利用离子交换剂活性基团中的H+、Na+等阳离子与水中的Ca2+、Mg2+等进行离子交换，从而去除以达到软化的目的。钠离子交换软化处理的交换过程，可以用下式表示。 2RNa+ Ca2+= R2Ca+2Na+ 2RNa+ Mg 2+= R
13、2Mg +2Na+即通过钠离子交换器后，水中的Ca2+、Mg2+被置换成Na+，可以有效的降低原水的硬度。软化器出水硬度满足RO 系统的进水要求。 再生原理：当钠离子交换树脂失效后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理，再生剂为NaCl，再生过程的反应如下： R2Ca+ 2NaCl=2RNa+ CaCl2 R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2经过上述处理，树脂即可恢复原来的交换能力。 软化器内部上下需装有过滤水帽，阻止树脂流失。可采用自动多路控制阀进行控制，自带再生系统，同时也可根据需要切换到手动，并且再生期间纯水系统连续运行的要求，盐药品溶液箱的容积满足7天的药品用量。软化器的运行过程应
14、该包括进水，反洗，注盐，慢洗，正洗几个过程，各个过程的运行时间应该可以根据需要在相应的控制器调整。（7）保安过滤器保安过滤器中的滤元为可更换卡式0.5m的棉芯滤棒，在压力的作下，使原液通过滤材，滤渣留在滤材壁上，滤液透过滤材流出，从而达到过滤的目的。是为了防止有较大的颗粒从前处理（如软化器）泄漏出来流入反渗透膜元件，堵塞破害膜元件而设立的一种微孔过滤器。当过滤器进出口压差大于设定值（通常为0.070.1Mpa）时应当更换。过滤器为平底、腰部快速接口式的快开、快装式构造，可以方便的将过滤器打开，便于更换滤芯，上部具有排气阀，可以防止空气进入泵而损坏泵，下部具有排污阀，可以随时排掉截留的杂质。设备
15、要求： 1) 滤器的结构满足快速更换滤芯的要求。 2) 滤器装设排气阀。 3) 滤器的出水管上设排放阀。（8）反渗透装置根据原水指标和产水要求，系统采用二级反渗透，根据反渗透在水处理使用领域的设计，反渗透采用美国GE公司的AG4040膜。根据膜元件制造厂商导则规定，本工程一级RO膜元件设计通量为27.6LMH，一级反渗透共15支膜排列为2：2：1，二级反渗透共12支膜排列为2：2，保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。反渗透系统是本流程中最主要的脱盐装置，它具有极高脱盐能力。为保证系统运行的安全性和灵活性，反渗透系统采用一级三段和二级二段，提高回收率，降低操作压力。反渗透系统包括中间水箱、高压泵
16、、反渗透膜组、冲洗系统、清洗系统、控制仪表系统六个部分。（9）高压泵反渗透的使用过程中，水的流向和运动是逆自然渗透的，要改变这种逆自然的渗透，必须给液体一个动力，使它改变自然渗透过程中，淡水向浓水方向运动，盐份向淡水方向渗透的规律，而提高这个动力有效的措施是增加外界压力，高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。一级反渗透的高压泵其出力为4.2m3/h，扬程155m，二级反渗透的高压泵其出力为3.6m3/h，扬程135m，选用的高压泵扬程及型号，能满足反渗透3年内的使用要求，同时也满足在低温情况下的使用要求，因为反渗透膜在使用过程中，产水量及需要的压力是要不断上升的（在产水
17、量不变的情况下）；同时随着温度的下降，要达到同样的产水量，需要提供压力，因此，在选用的高压泵性能均能满足此类要求。设置两台高压泵，一级和一级各一台泵，保证系统正常连续运行。同时，在高压泵的进水口，设置低压保护开关和电动慢开阀，使得出水阀门缓慢开启，保护RO膜免受高压启动时的冲击，后设置高压开关以保护反渗透膜免受水锤的损坏。（10）反渗透膜组 本系统设置两套反渗透系统，设置为一级三段和二级二段，一级出水能力为3m3/h，二级出水能力为2.5m3/h。反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物，使出水达到用户要求。 RO膜元件采用美国GE公司的AG40
18、40低压苦咸水高脱盐率膜，该类膜元件由三层复合薄膜卷成，表面为聚酰胺材质，并由一层微孔聚砜层支撑可承受高压，对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，适应于地表水、地下水作为水源的工业纯水上。反渗透膜的基本工作原理反渗透膜是一种采用错流过滤以制取纯水的工艺，被处理料液以一定的速度流过膜面，透过液从垂直方向透过膜，同时大部分截留物被浓缩液夹带出膜组件。错流过滤模式减小了膜面浓度极化层的厚度，可以有效降低膜污染。膜系统 膜系统是指膜分离装置单元。压力驱动膜系统主要由预处理系统、升压泵、膜组件（压力容器和膜元件）、管道阀门和控制系统构成。膜污染 各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无
19、机颗粒物、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）。在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。难溶盐会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。半透膜 半透膜是具有选择性透过性能的薄膜。当液体或气体通过半透膜时，一些组分透过，而另外一些组分被截留。实际上半透膜对于任何组分都有透过性，只是透过的速率相差很大。在反渗透过程中，溶剂（水）的透过速率远远大于溶解在水中的溶质（
20、盐分）。通过半透膜实现了溶剂和溶质的分离，得到纯水以及浓缩的盐溶液。渗透 渗透是当流体在跨越半透膜屏障时的一种自然过程。如果将一箱纯水用一张半透膜垂直分为两部分，纯水与理想半透膜的两面以相同的温度和压力接触，在这样的条件下没有跨越半透膜的水的流动产生，因为在膜两侧的化学势完全相等。如果在其中一侧加入溶解性盐，盐溶液一边的化学势降低了。纯水便会向盐溶液一侧渗透，从而产生一个渗透流，直到化学势的平衡重新建立为止（图6a）。渗透压 按照科学术语，在半透膜的两边存在一个“化学势”（离子或溶质分子的浓度差）的差值，通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。当平衡重新建立时，在半透膜的两侧形成了一个水位差即静
21、压差，这个压力差便是渗透压。渗透压是溶液本身的性质，取决于溶液浓度，与半透膜没有关系。渗透压与溶质浓度之间的关系为：Posm = 1.19 (T + 273) * (mi) (1)其中Posm渗透压（psi），T为温度（）, (mi)是溶液中所有溶质的总摩尔浓度。TDS为1000ppm的水溶液的近似渗透压约为11 psi (0.76 bar)。反渗透操作压力值：1.01.8Mpa反渗透 在图1a的箱子中，水通过渗透作用流向盐溶液一侧，直到达到新的平衡建立。在盐溶液一边施加一个额外的压力与渗透压相等，原有的平衡会受到影响（图1b）。外加压力将会使盐溶液一边的化学势增加，使溶剂流向纯水一边。这种现
22、象便是反渗透。反渗透过程的驱动力是外加压力，反渗透分离所需能量与溶液的难度直接相关。因此，从盐溶液中生产同样体积的水，盐的浓度越高，所需能耗也越高。对于反渗透过程分离水和盐的机理还没有一个公认的统一解释。目前一般推荐两种传递模型：毛细孔流模型和溶解扩散模型。水通过膜有两种方式，一种是通过膜上存在的孔，另外一种是通过膜中的分子节点之间的扩散。根据理论，膜的化学性质是，在固液界面上水优先吸附并通过，盐被截留。水与膜表面之间有弱的化学结合力，使得水能够在膜的结构中分散。膜的物理和化学性质决定了在传递过程中水比盐的优先地位。反渗透冲洗系统 当反渗透装置停机时，因膜内部的水已经处于浓缩状态，在静止状态下
23、，容易造成膜组件的污染，因此还需要用淡水冲洗膜表面，以防止污染物沉积在反渗透膜表面，影响膜的性能，我司在自控方面设置了开机时，自动低压排出反渗透膜内的空气，同时自动冲洗膜表面；在停机时，对反渗透膜表面进行低压大流量的冲洗，更换出浓缩水，防止结垢物质的沉积。同时，在系统运行过程中，为了不让Ca2+、Mg2+等难溶、易结垢的离子长期停留在RO膜表面而导致缓慢结垢，我公司对RO系统设计了工作一定时间后，大流量冲洗5min，此过程由控制系统自动控制，这样大大延长了RO膜的使用寿命。控制仪表 为了控制、监测反渗透系统正常运行，在整套反渗透系统中还需配置一系列的在线监测仪表。它包括电导率表、流量计、压力表
24、、压力开关等。（11）RO水箱系统安装一个一级RO水箱和二级RO水箱，水箱的设计需要系统正常运行的缓冲及储存水量，同时配套液位控制系统，与各水泵及系统连锁控制，达到保护系统的作用。同时，水箱的选择应充分考虑到有效容积满足系统连续运行的缓冲水量，并且尽量减少由于水箱空间的增大引起空气或其他污染物对水的影响，特别是CO2对水电导率的影响。安装液位开关，以对水位进行高、低位显示实施相应连锁及液位报警。（12）EDI供水泵 系统配置两台立式不锈钢原水泵，一用一备，每台出力为3m3/h、扬程为48m，确保系统的安全稳定运行，为电渗析器（EDI）系统提供必须的动力和工作压力。选用格兰富立式水泵，占地小，免
25、维修机械密封泵，噪音小，性能稳定。配置2台水泵，一用一备，材质为304不锈钢。给水泵受PLC控制及启停，水泵的启动主要靠二级RO水箱的液位连锁控制，保护水泵的安全稳定运行。该运行方式也可人为执行。同时配套相应的阀门、管道、仪表等。（13）TOC脱除器 UV除TOC的作用就是产生185nm紫外线照射，使有机物分解转化成无机物二氧化碳和羧酸，后者是离子型的，可与树脂相互作用，再经过离子交换将其除去。除TOC机的作用主要是去除水中的TOC。UV185：波长185nm，强度：Ws/cm2。 (14) 精密过滤器 精密过滤器中的滤元为可更换卡式0.45m的折叠式滤棒，主要用来截留来产水中泄露的杂质和细菌
26、尸体，防止进入产水影响产水质量。当过滤器进出口压差大于设定值（通常为0.070.1Mpa）时应当更换。过滤器为平底、腰部快速接口式的快开、快装式构造，可以方便的将过滤器打开，便于更换滤芯，上部具有排气阀，可以防止空气进入泵而损坏泵，下部具有排污阀，可以随时排掉截留的杂质。设备要求： 1) 滤器的结构满足快速更换滤芯的要求。 2) 滤器装设排气阀。 3) 滤器的出水管上设排放阀。(15) EDI电除盐系统1) 设计要求出水量：2m3/h。出水水质：电阻率(25) 16.0MCM2) 设备概述 采用美国IONPURE公司的专利产品电去离子（EDI）设备可以满足日益增长的对高纯水的需求。EDI工艺系
27、统代替传统的DI混合树脂床来制造去离子水，结合了混床和电渗析两大工艺的特点。与DI树脂不同的是，EDI在更换树脂床或使用化学试剂进行树脂再生时并不需要关闭系统。正因为如此，EDI最大限度地减少了水的质量不稳定因素，同时简化了操作和基建成本。 典型的EDI从与反渗透（RO）及其他纯化设备连接处的水流中去除离子, 高质量模块可以产出高达16MCM的超纯水。EDI可以连续运行或者间歇运行。比传统DI优越之处：出水水质具有最佳的稳定度。能连续生产出符合用户要求的超纯水。模块化生产，并可实现全自动控制。不需酸碱再生，无污水排放。不会因再生而停机。无需再生设备和化学药品储运。设备结构紧凑，占地面积小。运行
28、成本和维修成本低。运行操作简单，劳动强度低。3) EDI工艺的详细描述 来自城市水源的水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐。这些盐由带负电的离子（anion）和带正电的离子（cation）组成。99%以上的离子都可以通过恰当的反渗透（RO）处理得以去处。城市的水源还含有微量金属、溶解气体（如CO2）和其它微弱电离的化合物，这些杂质在工业应用过程当中必须去除（如硼和硅）。RO渗透水（EDI进水）的电导率一般在4-60S/cm之间。而根据应用领域的不同，超纯水或去离子水的电阻率一般在2-16M.CM之间变化。EDI的工作过程通过交换羟基离子或氢氧根离子去除不想要的离子，然
29、后将这些离子输送到废水流中。离子交换反应在组件的纯化室中进行，在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子（OH-）而从溶解盐（如氯化物、Cl-）中获得阴离子。同样，阳离子交换树脂释放出氢离子（H+）而从溶解盐中(如钠、Na+)获得阳离子。 一个直流（DC）电场通过放置在组件一端的阳极（+）和阴极（-）施加。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动，然后穿过薄膜进入浓水室。带负电的阴离子（如OH-、Cl-）被吸引到阳极（+）。这些离子穿过阴离子选择性薄膜，进入相邻浓水室，而不会穿过相邻的阳离子选择性薄膜并滞留在浓水室，而且得以妥善处理。在淡水室中带正电的阳离子（如H+、Na+）被吸引到阴极（-）。
30、这些离子穿过阳离子选择性薄膜进入临近的浓水室，他们在那里被临近的阴离子选择性薄膜阻挡，同时得以妥善处理。 在浓水室中，仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。两股水流（H+和OH-）趋势离子都被输送并且被加到所要求的电流之中。水流流过两种不同类型的腔体，纯化室中的离子就会耗尽，同时被收集到邻近的浓水流之中，这就从组件中带走了被去除的离子。 在纯化室中还会发生一个重要现象，在电势梯度高的特定区域，电化学“分解”能够使水产生大量的H+和OH-离子。这些区域中产生的H+和OH-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂不断再生，并且形成不需要外加化学
31、试剂的薄膜。 恰当的处理EDI进水对于理想的性能和EDI系统无故障工作是一个基本要求（实际上对于任何基于离子交换树脂的去离子系统都是这样）。进水流中的杂质对去离子组件会产生负面影响，要么增加维修频率，要么减少组件的寿命。 EDI单独放在固定支架上，配备单独的控制系统，便于单独针对昂贵的EDI系统进行操作、运行，保证其稳定持久的工作时间。EDI操作原理如下图：简单的工作原理总结如下：1) 原水进入系统后将分流至产品水及浓缩水层,水流流向将与膜层表面平行。2) 专利树脂将与原水的离子作交换。3) 电吸力将迫使交换的阳离子透过阳离子膜。反之，阴离子透过阴离子膜。4) 阳离子渗透膜将钠离子Na+之阳离
32、子排出产水层，并防止阴离子由另一侧浓水层进入产水层。5) 离子渗透膜将氯离子Cl-之阴离子排出产水层，并防止阳离子由另一侧浓水层进入产水层6) 浓缩水层排出含离子之浓缩水。7) 产水排出出水端。 EDI系统采用每组模块对应单独的整流电源及自控仪表，流量及产水质量检测，有故障时，有信号控制该组停止运行，并报警；其他膜组仍可正常运行，不影响产水。特殊优点：以高产率生产超纯水（IONPURE高效膜堆产率可高达95）；连续再生、产水水质稳定、免去离子设备，无需再生；无再生污水，不须污水处理设施；减低运行及维修成本；减小车间建筑面积及高度，占地面积小；无须用酸碱再生，实现无环境污染；无须酸碱储备和酸碱稀
33、释运送设施；节省了反冲和清洗用水；使用安全可靠，避免工作接触酸碱；安装简单、安装费用低廉； EDI膜堆利用离子交换树脂除去水中几乎所有的离子，其出水电阻率16 MCM。同时在直流电场的作用下，水中电解出的H+、OH-对树脂进行再生，从而不必像混床那样需要停机进行再生，可以连续运行，而且没有再生酸碱废水产生。因为EDI膜堆浓水室有树脂，因此不需要浓水循环，也不用向浓水中加盐来维持一定的导电能力。每个膜堆单独设置电源，可以监控单个膜堆的工作电流、电压。每个膜堆设有一系列阀门，可以对单个膜堆进行清洗、维护，而不影响其他膜堆正常运行。设取样点，取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。（16）D
34、I水箱（配置氮封装置） EDI产水进入纯水箱，水箱的设计需要系统正常运行的缓冲及储存水量，同时配套液位控制系统，与各水泵及系统连锁控制，达到保护系统的作用。同时，水箱的选择应充分考虑到有效容积满足系统连续运行的缓冲水量，并且尽量减少由于水箱空间的增大引起空气或其他污染物对水的影响，特别是CO2对水质的影响。1） 安装液位开关，以对水位进行高、中、低位显示实施相应连锁及液位报警。2） 纯水箱为立式水箱，优质玻璃钢缠绕成型，数量1台，常温常压。3) 提供液位变送器，以对水箱液位进行连续指示和高、低液位报警并实施相的联锁。4) 防止超纯水容器被空气污染的常见方法：充氮法：即在水箱水面上充入氮气使箱内
35、维持适当的正压力，阻止大气与箱内水面接触。薄膜袋法：即在在水箱内设置袋状薄膜覆盖于水面上，薄膜袋随水位升降，减少水面与空气接触面积。浮顶法：即以密度比水轻的轻质材料在水箱内制成整块板状浮顶浮于水面，并用轻质弹性材料（如海绵、发泡塑料等）遮盖浮顶与箱间的间隙，浮顶随水面升降。从而减少空气与水面的接触机会。在上述三种方法中又以氮封水箱最常见，实施最简单，效果最好。氮封水箱的组成：氮气源：通常可以选用洁净高压氮气瓶、制氮机、工厂现有洁净压缩氮气；密闭水箱：超纯水水箱一定要全密封，一方面防止氮气外泄，另外防止空气进入水箱污染超纯水。控制系统：需要有一套全自动的程序来协调控制，保证超纯水不会被大气污染。
36、(17) 终端供水泵 采用1用1备，使用不锈钢离心泵，单独供水，保证系统的供水稳定，提供使用点的用水压力。终端供水泵变频控制恒压供水，保证用水点的用水稳定。终端供水泵受PLC控制及启停，水泵的启动主要靠超纯水箱的液位和终端出水压力传感连锁控制，保护水泵的安全稳定运行。该运行方式也可人为执行。同时配套相应的阀门、管道、仪表等。（18）巴氏消毒器 巴氏消毒法又称低温杀菌，以液体介质通过低温加热杀菌处理，温度控制在6065，在加热杀死有害细菌的同时又不损坏有用细菌的生长。此消毒方法常用在牛奶的储存和运输当中，也是生物制药用水消毒杀菌的良选。（19）0.2m终端过滤器 截留来产水中泄露的杂质和细菌尸体
37、进入产水影响产水质量，防止产品水影响产水质量。过滤器中的滤元为可更换卡式折叠滤棒，当过滤器进出口压差大于设定值（通常为0.070.1Mpa）时应当更换。过滤器为平底、腰部快速接口式的快开、快装式构造，便于更换滤芯。上部有排气阀，可以防止空气进入泵而损坏泵，下部具有排污阀，可以随时排掉截留的杂质。设备要求：1) 滤器的结构满足快速更换滤芯的要求。2) 滤器装设排气阀。3) 滤器的出水管上设排放阀。0.2um过滤器均制造成快装、快开模式，可以方便的将过滤器打开，并可迅速的装上滤芯，便于过滤器的操作，（20） 控制系统系统分为两层：监控中心、现场各种仪表及控件，结构如下：工厂网络上位机UPS通讯总线
38、打印机 PLCI/O模块现 场 仪 表 1）控制系统采用西门子或三菱可编程序控制器(PLC)进行数据采集和系统控制，电源采用西门子或同档次产品。控制系统能对整个工艺系统进行集中监视、管理、自动程序控制。整套系统的步骤都由PLC程序自动进行。整套工艺要求在上位机集中监控。整套控制系统分就地与远控。就地控制能实现设备的就地控制及自动控制。上位机能实现设备的全自动控制，同时具备手动，自动，步进，跳步，步延等功能。通过上位机可实现对过程控制逻辑量强制，时间常数在线修改及自动报表功能。2）采用CRT操作站，上位机带光驱及USB插口。通过CRT画面和鼠标器对整套工艺系统进行监视和控制，不再设置常规的仪表盘
39、台和模拟屏。所有运行参数、报警信号均能打印记录。可编程序控制器有独立的中央处理单元(CPU)、接口组件、输入和输出通道、存储器、电源、机柜、专用连接电缆和连接件、打印机等。3）风机、泵和气动阀门等除了在水处理控制室的操作站上遥控外，设有就地控制开关。对于气动阀门能在就地电磁阀箱上进行控制，而且在手动时还能保持必要的联锁，但远方/就地切换在PLC内实现。每个工艺罐或槽上的电磁阀放在一个就地电磁阀箱内，箱上绘有该设备的模拟流程图，电磁阀的操作开关按该流程图中所示相位置排列。控制要求1）系统的故障报警和某些重要设备的运行状态、过程参数送入控制系统。2）控制系统采用自动程序控制、远方手动操作及就地操作
40、相结合的控制方式。程序控制必须设有步进操作、成组操作或单独操作等手段，并有跳步、中断或旁路等操作功能，还设有必要的步骤时间和状态指示、选择和闭锁功能。3）泵和风机除了在水处理控制室遥控外，还在MCC上设有就地控制开关；对于气动阀门还能由电磁阀箱上的按钮控制。就地控制有必要的联锁，远方/就地切换在PLC内完成。4）水泵的控制受水箱液位高低的联锁。5) 凡是与酸、碱溶液接触的测量元件、阀门、逻辑开关、变送器、就地仪表等设备均满足相介质的防腐要求；6) 存放液体的箱、罐、池都有液位计和液位开关或远传连续式液位变送器。水箱的液位信号要求在上位机中显示。主要设备规范和性能要求1）人机接口控制系统设置操作
41、员站。操作站具有数据采集和处理、画面显示、参数越限报警、系统故障自诊断及报警、制表打印等功能。要求硬盘容量大，计算机带光驱及USB口。操作站为工控机,21英寸彩色CRT，分辨率至少为1280*1024，并带有鼠标器和薄膜式键盘作为光标定位装置。操作站的CRT画面能显示工艺流程及测量参数、控制方式、程序运行状态、控制对象状态等，并能对参数进行成组显示、趋势显示和棒图显示，当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，以不同颜色进行显示。上位机故障或退出不影响PLC的正常工作。上位机具有与DCS系统远程的，双向的通讯能力及预留接口。逻辑控制的编程采用逻辑功能块的连接来实现，使程控梯形图的每一部份都能在
42、CRT上显示，并且各个状态都能得到监视。通过上位机可实现对过程控制逻辑量强制，时间常数在线修改在手动控制方式，CRT上能提供操作指导和下一步执行程序的显示。CRT显示能提供多窗口技术。操作站具有完整的系统组态、数据库管理、程控逻辑编程和系统调试，上传，下载功能，不再设编程器。工业监控软件采用进口产品。监控软件点数充分考虑扩容要求，同时提供监控软件。2）可编程序控制器（PLC）所有硬件选用标准产品或标准选配件，以确保元件的互换性。系统中所有模件是插接式的，便于更换系统中任一模件的故障，不影响其他模件的运行。系统中设置自诊断功能，诊断至I/O模件级，以便在程控系统故障时给出LED自诊断故障显示和音
43、响报警。3）中央处理单元（CPU）PLC系统CPU设置足够容量的存储器。所有逻辑程序和整定参数储存在可编程序控制器的非易失存储器内。过程控制、监视和故障诊断的功能都在可编程序控制器内提供，至少包括下列功能：实时时钟和日历、继电器和闭锁继电器、转换接点、逻辑功能、顺序开关逻辑、计时器、移位寄存器和PID运算等。4）输入/输出(I/O)模件系统内所有模件均为固态电路、标准化、模件化、插接式结构，具有热插拔功能。I/O处理模件能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化、热电偶冷端补偿、过程参数的质量检查、工程单位换算等功能，对波动较大的模拟量进行数字滤波。所有开关量输入和输出信号最好采用24VD
44、C。 模拟量输入和输出是4-20mADCI/O模件到现场I/O点，在模件板上每个开关量输入/输出点都有一只指示灯。当现场输入触点闭合或输出接通时，对的指示灯亮。所有输出模件都有单独的熔断器，起过负载保护和断路保护作用，并有熔断指示器。所有I/O模件的I/O通道有电隔离措施，并能在I/O模件对现场接线和对其他模件之间提供1500V以上的有效隔离值。开关量输入模件对检测一对闭合触点而需要的最小门槛电流为10mA，这样可以避免使用外接负载电阻。当负载电流的需要量高于输出模件里的输出触点的额定电流时，设置中间继电器。能更换所有的I/O模件，而不用改变盘柜与其它的连接线。机柜内提供I/O总量的10%为备
45、用，同时在插槽上还有扩充15%I/O模件的空间。5）通讯PLC系统中，需有通讯模块，以便PLC系统参数远传或接收远端控制信号。能与中控DCS系统进行数据交换。CPU、I/O及外围设备之间的通讯保证可靠性，通讯协议包括CRC(循环冗余校验)、奇偶误差校验、成帧出错校验和溢出误差校验。6）编程和组态程控逻辑采用逻辑图或梯形图格式进行编程。有些场合可以根据需要采用方便的指令或功能块。所采用的编程技术使得在监视逻辑状态方面具有最大的清晰度，并具有操作的灵活性和修改程序的方便性。所有程控逻辑均在可编程序控器内完成，而不需采用硬接线。过程控制和监视画面组态可方便地从标准图中调用并可根据需要由用户自行建立所需的图形。画面具动态和静态两种形式，颜色随参数或设备状态变化而变化。组态画面包括水处理系统整套工艺参数。组态图中预留2对配置好的启停按钮，以便将来添加设备卖方提供STEP7编程软件及编程附件。7）仪控设计技术要求所有控制仪表及设备具有最高的可靠性、可用性、稳定性、可操作性。显示仪表的刻度单位符合中华人民共和国法定计量单位。例如： 压力和差压：Pa 、kPa 或 MPa 温度： 流量