一、引用国家标准 《生活饮用水卫生规范》 2001/09/01 《给水排水设计规范》 GBJ15-88 《反渗透水处理设备标准》 CJ/T119-2000 《超滤水处理设备》 CJ/T170-2002 《水处理设备制造技术条件》 JB2932-1986 《实验室用水国家标准》 GB6682-92 《电子级水国家标准》 GB/T11446.6-1997 《电子级水测试方法》 GB/T11446.3-1997 《GMP认证制药用水要求》 《中华人民共和国药典2000年版对制药用水的要求》
二、系统特点 该系统由单片机(PLC)控制,一切动作均在预设程序下自动进行,具备全自动功能(自动制水、自动冲洗、源水缺水/水箱满水自动停机)。 系统结构布置紧凑,占地面积小,有效节约空间。 系统能耗低,有效节约能源。 耗材寿命长,制水成本低廉。 系统运行可靠,供水管路封闭,出水水质稳定。
三、工艺说明 本工艺由以下部分组成:预处理、双级反渗透(DRO)、紫外线杀菌仪(UV)、多效蒸馏器(用户自备)。
预处理 预处理部分由多介质过滤器、活性炭过滤器和全自动软水器组成。 多介质过滤器内部填装天然石英砂和天然锰砂,可去除水中的颗粒杂质、悬浮物、胶体絮凝、有机颗粒团,降低浊度,减轻后续处理的负担。同时吸附水中的部分铁锰离子等,降低水中铁锰离子含量。 活性碳过滤器内部填装果壳型活性炭,能吸附分解水中溶解性杂质,有效去除水中的有机物、氯及异味物质,可有效保护后置反渗透膜。活性炭去除游离氯的化学原理如下: Cl2 + H2O — HCl + HClO HClO — HCl + [O] 原子氧与炭原子由吸附状态迅速地转变成化合状态: C + 2[O] — CO2 综上所述,氯与活性炭的反应可如下式: C + 2Cl2 + 2H2O — 4HCl + CO2 全自动软水器内装有钠型阳离子树脂,其交换功能可将水中溶解的钙镁离子交换出来,从而降低水的硬度,避免反渗膜结垢,延长反渗透膜的使用寿命。全自动软水机去除钙镁离子的化学原理如下: 2RNa+ + Ca2+ — R2Ca2+ + 2Na+ 适合的预处理对反渗膜装置长期安全运行是十分重要的。有了满足反渗透进水水质要求的预处理,就可以确保产品水(反渗水)流量维持稳定、脱盐率维持在某一值上时间长、产品水回收率可以不变、运行费用做到最低、膜使用寿命最长等。具体说来,反渗透预处理是为了做到以下几点: 1. 防止膜表面上污染,即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。 2. 防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中,由于水的浓缩,有一些难溶盐如CaCO3、CaSO4、BaSO4、CaF等沉淀在膜表面上,因此要防止这些难溶盐的形成。 3.确保膜免受机械和化学损伤,以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命。
双级反渗透(DRO) 反渗透技术是美国在二十世纪六十代研制成功的,最初用于美国宇航技术,以解决宇航员在太空循环用水问题,后逐渐转为民用,因其高效率、低能耗能、无污染等独特优势,已成为当前海水淡化、纯水制备等行业之首选技术,我们熟悉的瓶(桶)装纯净水几乎都是利用反渗透系统制取的。 RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术,其孔径小至纳米级(1纳米=10-9米 ),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 反渗透装置主要由高压泵、反渗透膜和控制部分组成。高压泵对源水加压,除水分子可以透过RO膜外,水中的其它物质(矿物质、有机物、微生物等)几乎都被拒于膜外,无法透过RO膜而被高压浓水冲走。 反渗透技术的特点: 1.反渗透的脱盐率高,单只膜的脱盐率可达99%,单级反渗透系统脱盐率一般可稳定在90%以上,双级反渗透系统脱盐率一般可稳定在98%以上。 2.由于反渗透能有效去除细菌等微生物、有机物,以及铁、锰、硅等无机物,出水水质极大地优于其它方法。 3.反渗透制纯水运行成本及人工成本低廉,减少环境污染。 4.减缓了由于源水水质波动而造成的产水水质变化,从而有利于生产中水质的稳定,这对纯水产品质量的稳定有积极的作用。 5.设置反渗透后,可大大减少后续处理设备的负担,从而延长后续处理设备的使用寿命。 双级反渗透是将两套反渗透装置串联,一级反渗透的产水作为二级反渗透的入水。由于一级反渗透的产水水质远远好于自来水,所以二级反渗透产水的水质较单级反渗透更好且水质更稳定。
紫外线杀菌(UV) 紫外线是一种肉眼看不见的光波,存在于光谱紫外线端的外侧,故称之为紫外线,依据不同的波长范围,被割分为 A 、 B 、 C 三种波段,其中的 C 波段紫外线波长在 240 - 260nm 之间,为最有效的杀菌波段,波段中之波长最强点是 253.7nm。 紫外线杀菌的原理一般认为是生物体内的核酸吸收了紫外光的能量而改变了自身的结构,进而破环了核酸的功能所致。当核酸吸收的能量达到致死量而紫外光的照射又能保持一定时间时,细菌便大量死亡。 紫外线杀菌的特点: 1.紫外线杀菌速度快,效率高,效果好。 2. 紫外线照射不会改变水的物理和化学性质,对纯水不会带入附加物所引起的污染。 3.适用于各种水的流量下,操作简单,适用方便,只需要定期清洗石英玻璃套管,更换灯管即可。 4.体积小,轻便,耗电低。 5.紫外线杀菌没有持续消毒作用,易受二次污染。
多效蒸馏器 多效蒸馏器以前级反渗透系统的产水为原水,经过多效蒸馏,从而制备出符合中华人民共和国药典2000年版对制药用水的要求的水,多效蒸馏器由用户自行购置。
四、设备技术参数
耗材部分 1.多介质过滤器 品牌:台湾振大 型号:1665(Ф400×1650) 材质:容器 玻璃钢内衬PE 滤料 石英砂+锰砂 形式:压力式 流量:3000L/H 数量:1台 2.活性炭过滤器 品牌:台湾振大 型号:1665(Ф400×1650) 材质:容器 玻璃钢内衬PE 滤料 果壳 流量:3000L/H 形式:压力式 数量:1台 3.软水器单元 品牌:台湾振大 型号:控制阀FLECK-5600 软化缸体1665(Ф400×1650) 再生盐箱配套。 材质:玻璃钢内衬PE 流量:3000L/H 形式:压力式 数量:1台 4.反渗透膜 品牌:美国DOW(陶氏) 型号:FILMTEC TW30-4040 材质:聚酰胺复合膜 流量:250L/H/支 形式:卷式 数量:10支(一级6支,二级4支。)
设备零部件 5.一级高压泵 品牌:杭州南方 型号:CDL4-120 流量:3000L/H(扬程104米) 功率:2.2KW 材质:不锈钢 数量:1台 6.二级高压泵 品牌:杭州南方 型号:CDL4-120 流量:2000L/H(扬程108米) 功率:2.2KW 材质:不锈钢 数量:1台 7.原水泵 品牌:杭州南方 型号:CHL4-40 流量:3000L/H(扬程32米) 功率:0.75KW 材质:不锈钢 数量:1台 8. 原水箱 品牌:浙江大丰 型号:PEY1000L 容量:3000L 尺寸:?1590×1915(箱盖直径?400) 接口尺寸:25内螺纹 材质:聚乙烯 数量:1台 9.中间水箱 品牌:浙江大丰 型号:PEY1000L 容量:1000L 尺寸:?1070×1310(箱盖直径?400) 接口尺寸:25内螺纹 材质:聚乙烯 数量:1台 10.纯水箱 品牌:浙江大丰 型号:PEY1000L 容量:1000L 尺寸:?1070×1310(箱盖直径?400) 接口尺寸:25内螺纹 材质:聚乙烯 数量:1台 11.紫外杀菌器 品牌:广州威固 型号:VGUV-06 处理水量:1.35T/H 外壳材质:316L不锈钢 灯光寿命:9000小时 电源:220VAC、50Hz 功率:21W 过流时间:5秒 系统耐压:0.7MPa 数量:1套 12.电导监视仪 品牌:上海诚磁 型号:CM230 电源:AC220V,50Hz 尺寸:96×48×100(mm) 材质:工程塑料 数量:2台 13.管路、管件 品牌:华亚 型号:DN15,DN 20,DN 25,DN32 材质:UPVC 数量:若干(根据安装场地确定)
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