制藥水處理設計方案

制藥水處理設計方案制藥水處理設計方案33/33制藥水處理設計方案水處理系統(tǒng)設計說明設計依據與設計工藝（１）設計依據是根據客戶提供的原水水質（所在地區(qū)的自來水標準要求）和對水處理系統(tǒng)產水流量與產水水質要求的相關參數，專為貴司生產工藝用水而設計的水處理系統(tǒng)。（２）水處理系統(tǒng)由四個部分組成，分別為預處理（石英砂過濾器+活性炭過濾器+軟化過濾器）系統(tǒng)，二級反滲透（）系統(tǒng)，電滲析（）系統(tǒng)，微孔過濾（０.２２精密過濾）系統(tǒng)。在終端用水管網上采用巴氏或酒精消毒方法，出水要求可達到《2010中國藥典》標準，二、設計原則（１）根據采用先進的工藝技術和性能優(yōu)越對維生物無害的設備，系統(tǒng)中采用以太網遠程監(jiān)控的自動控制系統(tǒng)。整套系統(tǒng)預處理部分正常運行和反洗為自動控制，反滲透（）部分為全自動運行，電滲析（）部分為全自動運行，使水處理系統(tǒng)投產后能運行穩(wěn)定，易于操作。從而降低了設備故障概率，延長了設備的使用壽命，減少了運行成本，降低了勞動強度。（２）設計中，優(yōu)化總體設計，合理布局管線。設備和管道采用抗污染和腐蝕的不銹鋼材質，終端供水采用變頻啟動恒壓運行，在線監(jiān)控的檢測儀器均采用精度準確的進口儀表。三、水處理系統(tǒng)概況本系統(tǒng)以２m3的終端出水≥16MΩ的超純水處理系統(tǒng)進行說明，本設計以4m3預處理，２.５m3二級反滲透（）和２m3電滲析（）系統(tǒng)作設計說明；如下：設計基礎（1）原水水質：貴司所在地自來水，應該滿足自來水標準要求。（2）設計規(guī)模：預處理設備產水量：≥4m3一級產水量：≥3m3恒溫水出水溫度:25℃±5℃二級產水量：≥２.５m3恒溫水出水溫度:25℃±5℃產水量：≥２m3恒溫水出水溫度:25℃±5℃（3）出水水質：當自來水電導率：≤５00，余氯≤0.1時；一級反滲透（）產水電導率≤10μ；二級反滲透（）產水電導率≤２μ；電滲析（）產水電阻率≥16MΩ；備注與特別說明：本設計說明以原水小于５00，余氯小于0.1的設計參數進行設計，當進水電導升高，反滲透的產水電導率升高，導致后段產水水質變化。2、公用工程（1）電力：380V220V50配電功率：1５（2）原水水量：≥4m3（3）壓縮空氣：壓縮空氣：3.0m3（客戶自備無油壓縮空氣）儀表壓縮空氣露點：-30℃溫度：常溫壓力：0.6(G)無油、無塵管道供給（管廊）。裝置壓縮空氣溫度：常溫壓力：0.6(G)無油、無塵管道供給（管廊）。四、工藝概述1、工藝流程：原水原水箱增壓泵石英砂過濾器活性炭過濾器軟化過濾器阻垢劑絮凝劑再生劑保安過濾器一級高壓泵一級反滲透（）一級水箱還原劑調節(jié)劑二級高壓泵二級反滲透（）二級水箱供水泵紫外殺菌器消毒劑（酒精）或精密過濾器水箱終端供水泵巴氏消毒用水點2、工藝說明（1）原水箱起到緩沖和調節(jié)水量的作用，保證原水泵的安全穩(wěn)定運行，與通過液位控制系統(tǒng)達到與水泵連鎖控制的目的。原水箱的進水采用機械浮球控制，根據原水箱液位自動切斷進水，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。該水箱的有效容積滿足預處理設備的反洗水量。（2）增壓泵系統(tǒng)配置兩臺立式不銹鋼原水泵，一用一備，每臺出力為4m3、揚程為48m，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為預處理設備提供必須的動力。同時可增加流量、降低出口壓力的方式對預處理設備進行反沖洗，同時將原水泵啟動，對預處理設備進行低壓大流量的反沖洗，反沖洗流量完全滿足需要。增壓控制說明控制參數：①原水箱水位；②原水水箱至一級水箱間設備的保護性信號。控制邏輯：增壓泵的開啟和關閉受控于：原水箱水位、中間水箱水位和原水水箱至一級水箱間設備的保護性信號。僅當滿足：①原水箱水位高于保護性水位；②中間水箱水位處于上升階段；③沒有發(fā)生原水水箱至中間水箱間設備的保護性信號，此三個條件時原水泵方可啟動。增壓泵提供給石英砂過濾器的動力輸送，為有效保護系統(tǒng)免受水錘沖擊的影響，同時運行過程中節(jié)省電消耗制。（3）加藥系統(tǒng)絮凝劑加藥系統(tǒng)：原水中的膠體粒子和細微懸浮物粒徑較小，由于布朗運動、水合作用，尤其是微粒間的靜電斥力等原因，膠體和細微懸浮物能在水中長期保持懸浮狀態(tài)，靜而不沉。該設備向水中投加化學電解質，破壞膠體和懸浮物的穩(wěn)定性，使水中膠體脫穩(wěn)，原水中微生物、膠體與有機物在電荷作用下，互相聚集至大顆粒絮凝體，很快沉淀下來，快速形成沉淀，較容易被過濾器去除，從而達到凈化水質的目的。一般情況下加反滲透系統(tǒng)專用的絮凝劑，一般加藥量為1.5～3。還原劑加藥系統(tǒng)：還原劑3(亞硫酸氫鈉)的作用是還原水中存在的余氯。因為反滲透復合膜對余氯十分敏感，總累積承受力僅為1000小時，所以，必須投加適量的3，以防止氧化劑對膜產水通量造成的衰減，導致反滲透膜脫鹽率的下降。具體的加藥量根據值進行調整。阻垢劑加藥系統(tǒng)：為了防止?jié)馑?，特別是壓力容器最后一根膜元件的濃水側出現(xiàn)難溶性鹽類[（）2、3、4等]結晶析出，濃水朗格里爾指數＞1.8，在膜表面形成垢層，從而損壞膜元件的應有性能，故在系統(tǒng)中設置加阻垢劑系統(tǒng)。以上藥劑在使用過程或更換品牌藥劑的過程中，要注意與膜表面電荷性的匹配，常規(guī)反滲透膜表面帶負電荷，因此在選擇藥劑時，不能選擇帶正電荷的藥劑，并且藥劑的兼容性要好，不能產生任何反應，混合使用效果要良好。系統(tǒng)由計量箱、計量泵、管道連接與加藥裝置組成。（4）石英砂過濾器本過濾器選用不銹鋼材質的罐體，濾料為不同比重和粒徑的石英砂，自上而下粒徑逐級分配，利用深層過濾原理，屬于反粒度過濾，增加過濾層的截污能力，產水能力大，雜質穿透深，在保證出水水質的前提下提高過濾速度。主要是去除水中的懸浮物、膠體、有機物，使預處理出水達到進水要求，并可以濾除原水帶來的顆粒，并保證其出水（污染指數）小于等于5。特性：1)可以極為有效地控制對反滲透系統(tǒng)非常敏感的膠體、懸浮物。2)具有獨特的均勻布水方式，采用布水器加水帽的集水方式，使過濾達到最大效果，能長期滿足反滲透膜對污染指數的要求。3)帶空氣擦洗的反洗裝置，能力強、時間短、水耗低。（氣源來自用戶提供的羅茨風機或無油壓縮空氣）。4)選用較低的流速，以適應將來水質變壞的可能性。5)單臺過濾器反洗周期達24小時以上。6)填充精選的均勻濾料，以保證良好的過濾效果，且不會出現(xiàn)反洗亂層現(xiàn)象。建議每周對進行一次測量，根據值與運行壓差確定需要反洗的時期，此時可人工進行反洗程序，便于靈活的對設備進行維修與操作。操作壓力值：0.1～0.4（5）活性炭過濾器本過濾器選用不銹鋼材質的罐體，濾料為在多孔活性碳上涂以高分子聚合物，但又不致于無堵塞微孔的涂層活性碳，活性碳的比表面積達800～2000m2，具有很大的比表面積和特別發(fā)達的微孔，所以吸附容量大，吸附能力強，吸附作用主要依靠其本身的小孔、過渡孔和大孔，存在物理吸附活性點和化學吸附活性點，在其綜合的吸附作用下，不僅很好的處理微生物，余氯，膠體與有機物，還能很好的處理化學有害物質，以保證出水水質。本設計使用活性炭過濾器，主要是為了去除水中的有機物，余氯與色度和異味?；钚蕴窟^濾器是吸附前級過濾中無法去除的余氯、微生物、膠體以有機物，防止后級反滲透膜受其氧化降解，出現(xiàn)不可恢復的損壞，同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質，進一步降低進水的污染物含量以與濁度。經過多介質過濾器和活性炭過濾器處理后，反滲透進水水質可以達到如下指標：：小于5：小于1.5濁度：小于1余氯：小于0.1根據運行壓差確定需要反洗的時期，此時可人工進行反洗程序，便于靈活的對設備進行處理操作。同時，根據產水的余氯情況，確定活性炭是否需要進行徹底的更換，建議每周對活性炭出水進行余氯含量的測量工作。（6）軟化過濾器軟化器選用不銹鋼材質的罐體，濾料為強酸性陽樹脂，主要針對來水中的硬度進行脫除，保證出水硬度達到軟化水的要求，軟化樹脂就是樹脂將水中的鈣、鎂離子置換出來，減少了鈣、鎂離子的含量，使水中不易形成碳酸鹽垢和硫酸鹽垢。原水通過軟化器時，軟化器內的鈉型陽離子交換樹脂即與水中的鈣鎂離子置換產出軟化水，反應式為222(2+)→2()+4工作原理：利用離子交換劑活性基團中的、等陽離子與水中的2+、2+等進行離子交換，從而去除以達到軟化的目的。鈉離子交換軟化處理的交換過程，可以用下式表示。22R2222R2+2即通過鈉離子交換器后，水中的2+、2+被置換成，可以有效的降低原水的硬度。軟化器出水硬度滿足系統(tǒng)的進水要求。再生原理：當鈉離子交換樹脂失效后，為恢復其交換能力，就要進行再生處理，再生劑為，再生過程的反應如下：R2222R2222經過上述處理，樹脂即可恢復原來的交換能力。軟化器內部上下需裝有過濾水帽，阻止樹脂流失。可采用自動多路控制閥進行控制，自帶再生系統(tǒng)，同時也可根據需要切換到手動，并且再生期間純水系統(tǒng)連續(xù)運行的要求，鹽藥品溶液箱的容積滿足7天的藥品用量。軟化器的運行過程應該包括進水，反洗，注鹽，慢洗，正洗幾個過程，各個過程的運行時間應該可以根據需要在相應的控制器調整。（7）保安過濾器保安過濾器中的濾元為可更換卡式0.5μm的棉芯濾棒，在壓力的作下，使原液通過濾材，濾渣留在濾材壁上，濾液透過濾材流出，從而達到過濾的目的。是為了防止有較大的顆粒從前處理（如軟化器）泄漏出來流入反滲透膜元件，堵塞破害膜元件而設立的一種微孔過濾器。當過濾器進出口壓差大于設定值（通常為0.07～0.1）時應當更換。過濾器為平底、腰部快速接口式的快開、快裝式構造，可以方便的將過濾器打開，便于更換濾芯，上部具有排氣閥，可以防止空氣進入泵而損壞泵，下部具有排污閥，可以隨時排掉截留的雜質。設備要求：1)濾器的結構滿足快速更換濾芯的要求。2)濾器裝設排氣閥。3)濾器的出水管上設排放閥。（8）反滲透裝置根據原水指標和產水要求，系統(tǒng)采用二級反滲透，根據反滲透在水處理使用領域的設計，反滲透采用美國公司的4040膜。根據膜元件制造廠商《導則》規(guī)定，本工程一級膜元件設計通量為27.6，一級反滲透共15支膜排列為2：2：1，二級反滲透共12支膜排列為2：2，保證膜元件正常運行和合理的清洗周期。反滲透系統(tǒng)是本流程中最主要的脫鹽裝置，它具有極高脫鹽能力。為保證系統(tǒng)運行的安全性和靈活性，反滲透系統(tǒng)采用一級三段和二級二段，提高回收率，降低操作壓力。反滲透系統(tǒng)包括中間水箱、高壓泵、反滲透膜組、沖洗系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、控制儀表系統(tǒng)六個部分。（9）高壓泵反滲透的使用過程中，水的流向和運動是逆自然滲透的，要改變這種逆自然的滲透，必須給液體一個動力，使它改變自然滲透過程中，淡水向濃水方向運動，鹽份向淡水方向滲透的規(guī)律，而提高這個動力有效的措施是增加外界壓力，高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。一級反滲透的高壓泵其出力為4.2m3，揚程155m，二級反滲透的高壓泵其出力為3.6m3，揚程135m，選用的高壓泵揚程與型號，能滿足反滲透3年內的使用要求，同時也滿足在低溫情況下的使用要求，因為反滲透膜在使用過程中，產水量與需要的壓力是要不斷上升的（在產水量不變的情況下）；同時隨著溫度的下降，要達到同樣的產水量，需要提供壓力，因此，在選用的高壓泵性能均能滿足此類要求。設置兩臺高壓泵，一級和一級各一臺泵，保證系統(tǒng)正常連續(xù)運行。同時，在高壓泵的進水口，設置低壓保護開關和電動慢開閥，使得出水閥門緩慢開啟，保護膜免受高壓啟動時的沖擊，后設置高壓開關以保護反滲透膜免受水錘的損壞。（10）反滲透膜組本系統(tǒng)設置兩套反滲透系統(tǒng)，設置為一級三段和二級二段，一級出水能力為≥3m3，二級出水能力為≥2.5m3。反滲透膜組是整個脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機構。它主要負責脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機物與微生物，使出水達到用戶要求。膜元件采用美國公司的4040低壓苦咸水高脫鹽率膜，該類膜元件由三層復合薄膜卷成，表面為聚酰胺材質，并由一層微孔聚砜層支撐可承受高壓，對機械張力與化學侵蝕具有較好抵抗性，適應于地表水、地下水作為水源的工業(yè)純水上。反滲透膜的基本工作原理反滲透膜是一種采用錯流過濾以制取純水的工藝，被處理料液以一定的速度流過膜面，透過液從垂直方向透過膜，同時大部分截留物被濃縮液夾帶出膜組件。錯流過濾模式減小了膜面濃度極化層的厚度，可以有效降低膜污染。膜系統(tǒng)膜系統(tǒng)是指膜分離裝置單元。壓力驅動膜系統(tǒng)主要由預處理系統(tǒng)、升壓泵、膜組件（壓力容器和膜元件）、管道閥門和控制系統(tǒng)構成。膜污染各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機顆粒物、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽會從濃水中沉淀出來，在膜面上形成結垢，降低膜的通量。這種在膜面上形成沉積層的現(xiàn)象叫做膜污染，膜污染的結果是系統(tǒng)性能的劣化。半透膜半透膜是具有選擇性透過性能的薄膜。當液體或氣體通過半透膜時，一些組分透過，而另外一些組分被截留。實際上半透膜對于任何組分都有透過性，只是透過的速率相差很大。在反滲透過程中，溶劑（水）的透過速率遠遠大于溶解在水中的溶質（鹽分）。通過半透膜實現(xiàn)了溶劑和溶質的分離，得到純水以與濃縮的鹽溶液。滲透滲透是當流體在跨越半透膜屏障時的一種自然過程。如果將一箱純水用一張半透膜垂直分為兩部分，純水與理想半透膜的兩面以相同的溫度和壓力接觸，在這樣的條件下沒有跨越半透膜的水的流動產生，因為在膜兩側的化學勢完全相等。如果在其中一側加入溶解性鹽，鹽溶液一邊的化學勢降低了。純水便會向鹽溶液一側滲透，從而產生一個滲透流，直到化學勢的平衡重新建立為止（圖－6a）。滲透壓按照科學術語，在半透膜的兩邊存在一個“化學勢”（離子或溶質分子的濃度差）的差值，通過溶液的滲透過程對化學勢差進行補償。當平衡重新建立時，在半透膜的兩側形成了一個水位差即靜壓差，這個壓力差便是滲透壓。滲透壓是溶液本身的性質，取決于溶液濃度，與半透膜沒有關系。滲透壓與溶質濃度之間的關系為：=1.19(T+273)*Σ()(1)其中＝滲透壓（），T為溫度（℃）,Σ()是溶液中所有溶質的總摩爾濃度。為1000的水溶液的近似滲透壓約為11(0.76)。反滲透操作壓力值：1.0~1.8反滲透在圖－1a的箱子中，水通過滲透作用流向鹽溶液一側，直到達到新的平衡建立。在鹽溶液一邊施加一個額外的壓力與滲透壓相等，原有的平衡會受到影響（圖－1b）。外加壓力將會使鹽溶液一邊的化學勢增加，使溶劑流向純水一邊。這種現(xiàn)象便是反滲透。反滲透過程的驅動力是外加壓力，反滲透分離所需能量與溶液的難度直接相關。因此，從鹽溶液中生產同樣體積的水，鹽的濃度越高，所需能耗也越高。對于反滲透過程分離水和鹽的機理還沒有一個公認的統(tǒng)一解釋。目前一般推薦兩種傳遞模型：毛細孔流模型和溶解擴散模型。水通過膜有兩種方式，一種是通過膜上存在的孔，另外一種是通過膜中的分子節(jié)點之間的擴散。根據理論，膜的化學性質是，在固液界面上水優(yōu)先吸附并通過，鹽被截留。水與膜表面之間有弱的化學結合力，使得水能夠在膜的結構中分散。膜的物理和化學性質決定了在傳遞過程中水比鹽的優(yōu)先地位。反滲透沖洗系統(tǒng)當反滲透裝置停機時，因膜內部的水已經處于濃縮狀態(tài)，在靜止狀態(tài)下，容易造成膜組件的污染，因此還需要用淡水沖洗膜表面，以防止污染物沉積在反滲透膜表面，影響膜的性能，我司在自控方面設置了開機時，自動低壓排出反滲透膜內的空氣，同時自動沖洗膜表面；在停機時，對反滲透膜表面進行低壓大流量的沖洗，更換出濃縮水，防止結垢物質的沉積。同時，在系統(tǒng)運行過程中，為了不讓2+、2+等難溶、易結垢的離子長期停留在膜表面而導致緩慢結垢，我公司對系統(tǒng)設計了工作一定時間后，大流量沖洗5，此過程由控制系統(tǒng)自動控制，這樣大大延長了膜的使用壽命。控制儀表為了控制、監(jiān)測反滲透系統(tǒng)正常運行，在整套反滲透系統(tǒng)中還需配置一系列的在線監(jiān)測儀表。它包括電導率表、流量計、壓力表、壓力開關等。（11）水箱系統(tǒng)安裝一個一級水箱和二級水箱，水箱的設計需要系統(tǒng)正常運行的緩沖與儲存水量，同時配套液位控制系統(tǒng)，與各水泵與系統(tǒng)連鎖控制，達到保護系統(tǒng)的作用。同時，水箱的選擇應充分考慮到有效容積滿足系統(tǒng)連續(xù)運行的緩沖水量，并且盡量減少由于水箱空間的增大引起空氣或其他污染物對水的影響，特別是2對水電導率的影響。安裝液位開關，以對水位進行高、低位顯示實施相應連鎖與液位報警。（12）供水泵系統(tǒng)配置兩臺立式不銹鋼原水泵，一用一備，每臺出力為3m3、揚程為48m，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為電滲析器（）系統(tǒng)提供必須的動力和工作壓力。選用格蘭富立式水泵，占地小，免維修機械密封泵，噪音小，性能穩(wěn)定。配置2臺水泵，一用一備，材質為304不銹鋼。給水泵受控制與啟停，水泵的啟動主要靠二級水箱的液位連鎖控制，保護水泵的安全穩(wěn)定運行。該運行方式也可人為執(zhí)行。同時配套相應的閥門、管道、儀表等。（13）脫除器除的作用就是產生185紫外線照射，使有機物分解轉化成無機物二氧化碳和羧酸，后者是離子型的，可與樹脂相互作用，再經過離子交換將其除去。除機的作用主要是去除水中的。185：波長185，強度：>180000μ2。(14)精密過濾器精密過濾器中的濾元為可更換卡式0.45μm的折疊式濾棒，主要用來截留來產水中泄露的雜質和細菌尸體，防止進入產水影響產水質量。當過濾器進出口壓差大于設定值（通常為0.07～0.1）時應當更換。過濾器為平底、腰部快速接口式的快開、快裝式構造，可以方便的將過濾器打開，便于更換濾芯，上部具有排氣閥，可以防止空氣進入泵而損壞泵，下部具有排污閥，可以隨時排掉截留的雜質。設備要求：1)濾器的結構滿足快速更換濾芯的要求。2)濾器裝設排氣閥。3)濾器的出水管上設排放閥。(15)電除鹽系統(tǒng)1)設計要求出水量：2m3。出水水質：電阻率(25℃)≥16.0MΩ·2)設備概述采用美國公司的專利產品—電去離子（）設備可以滿足日益增長的對高純水的需求。工藝系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混合樹脂床來制造去離子水，結合了混床和電滲析兩大工藝的特點。與樹脂不同的是，在更換樹脂床或使用化學試劑進行樹脂再生時并不需要關閉系統(tǒng)。正因為如此，最大限度地減少了水的質量不穩(wěn)定因素，同時簡化了操作和基建成本。典型的從與反滲透（）與其他純化設備連接處的水流中去除離子,高質量模塊可以產出高達16MΩ·的超純水。可以連續(xù)運行或者間歇運行。比傳統(tǒng)優(yōu)越之處：★出水水質具有最佳的穩(wěn)定度。★能連續(xù)生產出符合用戶要求的超純水?！锬K化生產，并可實現(xiàn)全自動控制?！锊恍杷釅A再生，無污水排放。★不會因再生而停機。★無需再生設備和化學藥品儲運?！镌O備結構緊湊，占地面積小。★運行成本和維修成本低?！镞\行操作簡單，勞動強度低。3)工藝的詳細描述來自城市水源的水中含有鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、二氧化硅等溶解鹽。這些鹽由帶負電的離子（）和帶正電的離子（）組成。99%以上的離子都可以通過恰當的反滲透（）處理得以去處。城市的水源還含有微量金屬、溶解氣體（如2）和其它微弱電離的化合物，這些雜質在工業(yè)應用過程當中必須去除（如硼和硅）。滲透水（進水）的電導率一般在4-60μ之間。而根據應用領域的不同，超純水或去離子水的電阻率一般在2-16MΩ之間變化。的工作過程通過交換羥基離子或氫氧根離子去除不想要的離子，然后將這些離子輸送到廢水流中。離子交換反應在組件的純化室中進行，在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子（）而從溶解鹽（如氯化物、）中獲得陰離子。同樣，陽離子交換樹脂釋放出氫離子（）而從溶解鹽中(如鈉、)獲得陽離子。一個直流（）電場通過放置在組件一端的陽極（+）和陰極（-）施加。電壓驅動這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動，然后穿過薄膜進入濃水室。帶負電的陰離子（如、）被吸引到陽極（+）。這些離子穿過陰離子選擇性薄膜，進入相鄰濃水室，而不會穿過相鄰的陽離子選擇性薄膜并滯留在濃水室，而且得以妥善處理。在淡水室中帶正電的陽離子（如、）被吸引到陰極（-）。這些離子穿過陽離子選擇性薄膜進入臨近的濃水室，他們在那里被臨近的陰離子選擇性薄膜阻擋，同時得以妥善處理。在濃水室中，仍然維持電中性。從兩個方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動離子的數目成比例。兩股水流（和）趨勢離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。水流流過兩種不同類型的腔體，純化室中的離子就會耗盡，同時被收集到鄰近的濃水流之中，這就從組件中帶走了被去除的離子。在純化室中還會發(fā)生一個重要現(xiàn)象，在電勢梯度高的特定區(qū)域，電化學“分解”能夠使水產生大量的和離子。這些區(qū)域中產生的和離子在混合的離子交換樹脂中可以使樹脂不斷再生，并且形成不需要外加化學試劑的薄膜。恰當的處理進水對于理想的性能和系統(tǒng)無故障工作是一個基本要求（實際上對于任何基于離子交換樹脂的去離子系統(tǒng)都是這樣）。進水流中的雜質對去離子組件會產生負面影響，要么增加維修頻率，要么減少組件的壽命。單獨放在固定支架上，配備單獨的控制系統(tǒng)，便于單獨針對昂貴的系統(tǒng)進行操作、運行，保證其穩(wěn)定持久的工作時間。操作原理如下圖：簡單的工作原理總結如下：1)原水進入系統(tǒng)后將分流至產品水與濃縮水層,水流流向將與膜層表面平行。

2)專利樹脂將與原水的離子作交換。

3)電吸力將迫使交換的陽離子透過陽離子膜。反之，陰離子透過陰離子膜。

4)陽離子滲透膜將鈉離子之陽離子排出產水層，并防止陰離子由另一側濃水層進入產水層。

5)離子滲透膜將氯離子之陰離子排出產水層，并防止陽離子由另一側濃水層進入產水層

6)濃縮水層排出含離子之濃縮水。

7)產水排出出水端。系統(tǒng)采用每組模塊對應單獨的整流電源與自控儀表，流量與產水質量檢測，有故障時，有信號控制該組停止運行，并報警；其他膜組仍可正常運行，不影響產水。特殊優(yōu)點：★以高產率生產超純水（高效膜堆產率可高達95％）；★連續(xù)再生、產水水質穩(wěn)定、免去離子設備，無需再生；

★無再生污水，不須污水處理設施；

★減低運行與維修成本；

★減小車間建筑面積與高度，占地面積小；

★無須用酸堿再生，實現(xiàn)無環(huán)境污染；

★無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施；

★節(jié)省了反沖和清洗用水；

★使用安全可靠，避免工作接觸酸堿；

★安裝簡單、安裝費用低廉；膜堆利用離子交換樹脂除去水中幾乎所有的離子，其出水電阻率≥16MΩ·。同時在直流電場的作用下，水中電解出的、對樹脂進行再生，從而不必像混床那樣需要停機進行再生，可以連續(xù)運行，而且沒有再生酸堿廢水產生。因為膜堆濃水室有樹脂，因此不需要濃水循環(huán)，也不用向濃水中加鹽來維持一定的導電能力。每個膜堆單獨設置電源，可以監(jiān)控單個膜堆的工作電流、電壓。每個膜堆設有一系列閥門，可以對單個膜堆進行清洗、維護，而不影響其他膜堆正常運行。設取樣點，取樣點的數量與位置能有效地診斷并確定系統(tǒng)的缺陷。（16）水箱（配置氮封裝置）產水進入純水箱，水箱的設計需要系統(tǒng)正常運行的緩沖與儲存水量，同時配套液位控制系統(tǒng)，與各水泵與系統(tǒng)連鎖控制，達到保護系統(tǒng)的作用。同時，水箱的選擇應充分考慮到有效容積滿足系統(tǒng)連續(xù)運行的緩沖水量，并且盡量減少由于水箱空間的增大引起空氣或其他污染物對水的影響，特別是2對水質的影響。1）安裝液位開關，以對水位進行高、中、低位顯示實施相應連鎖與液位報警。2）純水箱為立式水箱，優(yōu)質玻璃鋼纏繞成型，數量1臺，常溫常壓。3)提供液位變送器，以對水箱液位進行連續(xù)指示和高、低液位報警并實施相的聯(lián)鎖。4)防止超純水容器被空氣污染的常見方法：☆充氮法：即在水箱水面上充入氮氣使箱內維持適當的正壓力，阻止大氣與箱內水面接觸?！畋∧ごǎ杭丛谠谒鋬仍O置袋狀薄膜覆蓋于水面上，薄膜袋隨水位升降，減少水面與空氣接觸面積?！罡№敺ǎ杭匆悦芏缺人p的輕質材料在水箱內制成整塊板狀浮頂浮于水面，并用輕質彈性材料（如海綿、發(fā)泡塑料等）遮蓋浮頂與箱間的間隙，浮頂隨水面升降。從而減少空氣與水面的接觸機會。在上述三種方法中又以氮封水箱最常見，實施最簡單，效果最好。氮封水箱的組成：☆氮氣源：通?？梢赃x用潔凈高壓氮氣瓶、制氮機、工廠現(xiàn)有潔凈壓縮氮氣；☆密閉水箱：超純水水箱一定要全密封，一方面防止氮氣外泄，另外防止空氣進入水箱污染超純水?！羁刂葡到y(tǒng)：需要有一套全自動的程序來協(xié)調控制，保證超純水不會被大氣污染。(17)終端供水泵采用1用1備，使用不銹鋼離心泵，單獨供水，保證系統(tǒng)的供水穩(wěn)定，提供使用點的用水壓力。終端供水泵變頻控制恒壓供水，保證用水點的用水穩(wěn)定。終端供水泵受控制與啟停，水泵的啟動主要靠超純水箱的液位和終端出水壓力傳感連鎖控制，保護水泵的安全穩(wěn)定運行。該運行方式也可人為執(zhí)行。同時配套相應的閥門、管道、儀表等。（18）巴氏消毒器巴氏消毒法又稱低溫殺菌，以液體介質通過低溫加熱殺菌處理，溫度控制在60—65℃，在加熱殺死有害細菌的同時又不損壞有用細菌的生長。此消毒方法常用在牛奶的儲存和運輸當中，也是生物制藥用水消毒殺菌的良選。（19）0.2μm終端過濾器截留來產水中泄露的雜質和細菌尸體進入產水影響產水質量，防止產品水影響產水質量。過濾器中的濾元為可更換卡式折疊濾棒，當過濾器進出口壓差大于設定值（通常為0.07～0.1）時應當更換。過濾器為平底、腰部快速接口式的快開、快裝式構造，便于更換濾芯。上部有排氣閥，可以防止空氣進入泵而損壞泵，下部具有排污閥，可以隨時排掉截留的雜質。設備要求：1)濾器的結構滿足快速更換濾芯的要求。2)濾器裝設排氣閥。3)濾器的出水管上設排放閥。0.2過濾器均制造成快裝、快開模式，可以方便的將過濾器打開，并可迅速的裝上濾芯，便于過濾器的操作，控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為兩層：監(jiān)控中心、現(xiàn)場各種儀表與控件，結構如下：工廠網絡工廠網絡上位機上位機通訊總線通訊總線打印機打印機模塊模塊現(xiàn)場儀表現(xiàn)場儀表1） 控制系統(tǒng)采用西門子或三菱可編程序控制器()進行數據采集和系統(tǒng)控制，電源采用西門子或同檔次產品?？刂葡到y(tǒng)能對整個工藝系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、管理、自動程序控制。整套系統(tǒng)的步驟都由程序自動進行。整套工藝要求在上位機集中監(jiān)控。整套控制系統(tǒng)分就地與遠控。就地控制能實現(xiàn)設備的就地控制與自動控制。上位機能實現(xiàn)設備的全自動控制，同時具備手動，自動，步進，跳步，步延等功能。通過上位機可實現(xiàn)對過程控制邏輯量強制，時間常數在線修改與自動報表功能。2） 采用操作站，上位機帶光驅與插口。通過畫面和鼠標器對整套工藝系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制，不再設置常規(guī)的儀表盤臺和模擬屏。所有運行參數、報警信號均能打印記錄?？删幊绦蚩刂破饔歇毩⒌闹醒胩幚韱卧?)、接口組件、輸入和輸出通道、存儲器、電源、機柜、專用連接電纜和連接件、打印機等。3） 風機、泵和氣動閥門等除了在水處理控制室的操作站上遙控外，設有就地控制開關。對于氣動閥門能在就地電磁閥箱上進行控制，而且在手動時還能保持必要的聯(lián)鎖，但遠方/就地切換在內實現(xiàn)。每個工藝罐或槽上的電磁閥放在一個就地電磁閥箱內，箱上繪有該設備的模擬流程圖，電磁閥的操作開關按該流程圖中所示相位置排列?？刂埔?） 系統(tǒng)的故障報警和某些重要設備的運行狀態(tài)、過程參數送入控制系統(tǒng)。2） 控制系統(tǒng)采用自動程序控制、遠方手動操作與就地操作相結合的控制方式。程序控制必須設有步進操作、成組操作或單獨操作等手段，并有跳步、中斷或旁路等操作功能，還設有必要的步驟時間和狀態(tài)指示、選擇和閉鎖功能。3） 泵和風機除了在水處理控制室遙控外，還在上設有就地控制開關；對于氣動閥門還能由電磁閥箱上的按鈕控制。就地控制有必要的聯(lián)鎖，遠方/就地切換在內完成。4） 水泵的控制受水箱液位高低的聯(lián)鎖。5) 凡是與酸、堿溶液接觸的測量元件、閥門、邏輯開關、變送器、就地儀表等設備均滿足相介質的防腐要求；6) 存放液體的箱、罐、池都有液位計和液位開關或遠傳連續(xù)式液位變送器。水箱的液位信號要求在上位機中顯示。主要設備規(guī)范和性能要求1） 人機接口 控制系統(tǒng)設置操作員站。操作站具有數據采集和處理、畫面顯示、參數越限報警、系統(tǒng)故障自診斷與報警、制表打印等功能。要求硬盤容量大，計算機帶光驅與口。 操作站為工控機,21英寸彩色，分辨率至少為1280*1024，并帶有鼠標器和薄膜式鍵盤作為光標定位裝置。 操作站的畫面能顯示工藝流程與測量參數、控制方式、程序運行狀態(tài)、控制對象狀態(tài)等，并能對參數進行成組顯示、趨勢顯示和棒圖顯示，當參數越限報警、控制對象故障或狀態(tài)變化時，以不同顏色進行顯示。上位機故障或退出不影響的正常工作。上位機具有與系統(tǒng)遠程的，雙向的通訊能力與預留接口。邏輯控制的編程采用邏輯功能塊的連接來實現(xiàn)，使程控梯形圖的每一部份都能在上顯示，并且各個狀態(tài)都能得到監(jiān)視。通過上位機可實現(xiàn)對過程控制邏輯量強制，時間常數在線修改在手動控制方式，上能提供操作指導和下一步執(zhí)行程序的顯示。 顯示能提供多窗口技術。操作站具有完整的系統(tǒng)組態(tài)、數據庫管理、程控邏輯編程和系統(tǒng)調試，上傳，下載功能，不再設編程器。 工業(yè)監(jiān)控軟件采用進口產品。監(jiān)控軟件點數充分考慮擴容要求，同時提供監(jiān)控軟件。2） 可編程序控制器（） 所有硬件選用標準產品或標準選配件，以確保元件的互換性。 系統(tǒng)中所有模件是插接式的，便于更換．系統(tǒng)中任一模件的故障，不影響其他模件的運行。 系統(tǒng)中設置自診斷功能，診斷至模件級，以便在程控系統(tǒng)故障時給出自診斷故障顯示和音響報警。3） 中央處理單元（） 系統(tǒng)設置足夠容量的存儲器。 所有邏輯程序和整定參數儲存在可編程序控制器的非易失存儲器內。 過程控制、監(jiān)視和故障診斷的功能都在可編程序控制器內提供，至少包括下列功能：實時時鐘和日歷、繼電器和閉鎖繼電器、轉換接點、邏輯功能、順序開關邏輯、計時器、移位寄存器和運算等。4） 輸入/輸出()模件 系統(tǒng)內所有模件均為固態(tài)電路、標準化、模件化、插接式結構，具有熱插拔功能。 處理模件能完成掃描、數據整定、數字化輸入和輸出、線性化、熱電偶冷端補償、過程參數的質量檢查、工程單位換算等功能，對波動較大的模擬量進行數字濾波。 所有開關量輸入和輸出信號最好采用24。 模擬量輸入和輸出是4-20 模件到現(xiàn)場點，在模件板上每個開關量輸入/輸出點都有一只指示燈。當現(xiàn)場輸入觸點閉合或輸出接通時，對的指示燈亮。所有輸出模件都有單獨的熔斷器，起過負載保護和斷路保護作用，并有熔斷指示器。 所有模件的通道有電隔離措施，并能在模件對現(xiàn)場接線和對其他模件之間提供1500V以上的有效隔離值。 開關量輸入模件對檢測一對閉合觸點而需要的最小門檻電流為10，這樣可以避免使用外接負載電阻。 當負載電流的需要量高于輸出模件里的輸出觸點的額定電流時，設置中間繼電器。 能更換所有的模件，而不用改變盤／柜與其它的連接線。 機柜內提供總量的10%為備用，同時在插槽上還有擴充15模件的空間。5） 通訊 系統(tǒng)中，需有通訊模塊，以便系統(tǒng)參數遠傳或接收遠端控制信號。 能與中控系統(tǒng)進行數據交換。 、與外圍設備之間的通訊保證可靠性，通訊協(xié)議包括(循環(huán)冗余校驗)、奇偶誤差校驗、成幀出錯校驗和溢出誤差校驗。6） 編程和組態(tài) 程控邏輯采用邏輯圖或梯形圖格式進行編程。有些場合可以根據需要采用方便的指令或功能塊。 所采用的編程技術使得在監(jiān)視邏輯狀態(tài)方面具有最大的清晰度，并具有操作的靈活性和修改程序的方便性。所有程控邏輯均在可編程序控器內完成，而不需采用硬接線。 過程控制和監(jiān)視畫面組態(tài)可方便地從標準圖中調用并可根據需要由用戶自行建立所需的圖形。畫面具動態(tài)和靜態(tài)兩種形式，顏色隨參數或設備狀態(tài)變化而變化。 組態(tài)畫面包括水處理系統(tǒng)整套工藝參數。組態(tài)圖中預留2對配置好的啟停按鈕，以便將來添加設備賣方提供7編程軟件與編程附件。7） 儀控設計技術要求 所有控制儀表與設備具有最高的可靠性、可用性、穩(wěn)定性、可操作性。 顯示儀表的刻度單位符合中華人民共和國法定計量單位。例如：· 壓力和差壓 ：、或· 溫度 ：℃· 流量 ：或m3 檢測儀表精度要求：主要參數不低于0.5級，變送器精度不低于0.2級，分析儀表不低于”’’級，就地指示儀表不低于1.5級，同時要求耐腐蝕和防塵防水。 模擬量信號：· 熱電偶 ：K型· 熱電阻 ：三線制或四線制100· 變送器、轉換器 ：4-20 開關量信號: 對于報警、狀態(tài)指示、聯(lián)鎖和控制等，其接點是快動干接點型（無源接點），接點的最小容量為：230，3A或115，0.5A.每個過程開關配有輸出接點儀表的工作電源獨立，不和計算機共用電源，以保證發(fā)生故障和檢修時電源互不干擾，使各自都能穩(wěn)定可靠地運行。 流量計本身的壓力損失要小。 為使儀表可靠地工作，提高測量精確度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器有良好的單獨接地線，且接地電阻小于10Ω，濁度儀取樣點的選擇與工藝專業(yè)緊密結合，選取最有代表性的點，為避免管道中的氣泡抽進取樣管而影響濁度儀的測量準確度，必須配除泡器。 需要就地顯示與遠程傳送，采用信號分配器。室外儀表系統(tǒng)要接地和防雷。8） 控制盤、柜與按鈕 控制盤、柜和箱，為安裝在它們內部或上面的設備提供環(huán)境保護，即能防塵、防滴水、防腐、防潮、防結露、防昆蟲與嚙齒動物，又能耐指定的高、低溫度以與支承結構的振動，控制箱柜的防護等級，室內安裝標準為55（相當于12）；室外安裝標準為66（相當于4）。 盤、柜的設計，材料選擇和工藝使其內、外表面光滑整潔，沒有焊接、鉚釘或外側出現(xiàn)的螺栓頭。 盤、柜有足夠的強度能經受住搬運、安裝