工程項目：30m3/h超純水處理系統項目編號：SC1004014-A日期：TIME\@"yyyy'年'M'月'd'日'"2019年3月5日設計方案昆明***環保設備有限公司目錄TOC\o"1-1"\h\z\u1、設計總則 22、工程概況 33、系統工程設備明細表 64、工藝說明與設備規范 115、系統特別說明 466、系統運行成本分析 477、施工組織計劃 498、技術服務和培訓 529、售后服務 5610、技術資料及圖紙 591、設計總則1.1 嚴格遵循貴司在招標文件內提出的具體的參數要求，并結合我司多年來在光伏行業超純水處理的設計經驗，總結我司在施工過程中所得到的經驗，專為貴司超純水處理系統而設計，同時，本方案書涵蓋滿足貴司所要求的水處理系統設備的功能、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求。1.2 我司保證提供符合本投標書和相關的國際、國內工業標準的優質產品，并嚴格響應貴司招標文件及補充說明的要求。1.3 本次設計嚴格遵循貴司招標文件。包括備貨期及施工期，產水質量及產水量及相關補充說明等。 本投標書所引用的標準若與我司所執行的標準發生矛盾時，按較嚴格的或最新的標準執行。1.5 我司對水處理成套設備（如吸吮式網式過濾器、超濾設備、反滲透設備、EDI設備、閥門、泵、儀表、電控等），包括配套外購的產品負有全責。所有配套產品的型號及制造商均滿足貴司招標書及具體使用要求，貴司提供設備除外。1.6 在合同簽訂后，貴司有權因規范、標準、規程等發生變化而提出補充要求，我司根據實際情況進行方案的修訂或統一按照貴司要求重新設計。1.7 本投標書中對提出的技術方案、工藝流程、設備參數及運行方式等進行詳細描述說明。1.8 對水處理系統的每項設備及其控制系統、電氣設備等進行詳細的分項報價并標注廠商。1.9報價單嚴格按照貴司招標文件內之要求進行設計及安裝一切有關工程項目，并提交一份詳細的報價表，列明各有關工程項目，并需分區、分項，清楚列明項目內容規格、數量、單價及總金額等，并附上各有關工程項目資料，包括系統設計描述、設計流程圖、施工平面圖、施工方案和有關資料等。1.10本次提供技術資料，按貴司要求投標要求。1.11項目：302、工程概況2.1、工程概況本方案是昆明***環保公司依據客戶的具體要求，根據貴司生產行業超純水工藝的用水特點，結合貴司所在地區自來水的經驗水質，專為貴司生產工藝用水處理系統而設計。本系統由三部分組成，分別為預處理系統部分，二級反滲透部分，EDI部分，考慮到貴司的水質狀況所以預處理使用吸吮式網式過濾器以及超濾設備。本設計以54m3/h預處理（吸吮式網式過濾器+超濾）系統，34m3/h二級RO系統，30m32.2、設計基礎2.2.1、原水水源：寧夏市自來水；2.2.2.2.2.2.3備注及特別說明：本設計說明以本方案書里的3.1.條目里規定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。2.2.預處理設備產水量：≥542級RO產水量：≥34mEDI系統產水量：≥30拋光混床系統產水量：≥302.2.2.2.2.2.4.2原水水量：≥2.2.4.3壓縮空氣：0.6Mpa（壓縮空氣由2.2.4.4高純氮氣：氮封水箱用99.995%高純度氮氣，供氣量：0.25m3/min。2.2.4.5換熱器用熱源：熱水，溫度50-60℃，壓力0.3Mpa；或蒸汽，溫度150℃2.3、工程界限：由原水箱到終端用水點止；電氣由業主接電源至純水房內的電源柜；純水房內所需的氮氣、壓縮空氣等由業主負責提供；機房內送排風系統、排水系統、消防系統、照明等由業主負責。2.4、工藝概述2.預處理（盤式過濾+超濾裝置）+二級反滲透+EDI+PMB工藝反滲透/超濾清洗系統：清洗水箱→清洗泵→清洗保安過濾器→反滲透/超濾裝置↑↓2.3.2、本工程水處理系統是由預處理（吸吮式網式過濾+超濾裝置）系統、反滲透系統、EDI電除鹽系統和拋光混床為核心工藝，預處理系統主要用于去除原水中的懸浮物、膠體硅、有機物、余氯以及含有的雜質，防止原水污染反滲透膜；二級反滲透部分是主要的除鹽裝置，去除原水中大部分的溶解固形物、膠體硅及有機物，使預脫鹽系統的產水滿足EDI的進水要求；EDI連續電除鹽設備針對反滲透的產水進一步進行脫鹽處理，使水的離子去除率達到一個新的水平，同時，末端設置拋光混床確保產水電阻率達到18MΩ·cm以上，產水經過0.1um2.3.3、特殊說明：根據貴司提供的情況得知，貴司使用的自來水隨季節有明顯的變化，根據我司經驗，此時的硬度，SO4系統內工藝管道因處理工序的不同而采用了不同等級管道材料，其中超濾系統、反滲透系統的低壓管路部分到EDI裝置進水均采用UPVC管路，EDI裝置產水到拋光混床及供水管路均采用CL-PVC管路，反滲透高壓管路則采用承壓好的不銹鋼管。管道材料的分級采用在滿足工藝系統要求的情況下，兼顧了系統的經濟性、合理性，一定程度上降低了系統造價，節約投資。系統內所有的水泵在不同處理階段，采用不同等級的不銹鋼材質。在超濾系統、反滲透系統和EDI系統，選用304SS材質的水泵，而在化學清洗裝置及精處理部分選用的水泵均采用316SS的材質。3、系統工程設備明細表序號設備名稱設備明細型號技術參數材質供應商數量單位1原水箱水箱30m3直徑3200mm*高4350mm，含液位控制系統PE國產1臺氣動蝶閥DN125、PN10對夾式組合件合資1個手動蝶閥DN125、PN10對夾式組合件合資3個2原水泵泵CDL65-2060m3/h、43m、11KW不銹鋼杭州南方1用1備2臺手動蝶閥DN125、PN10對夾式組合件合資4個止回閥DN125、PN10對夾式不銹鋼合資2個3絮凝系統計量箱MC-200直徑580mm*高930mmPE合資1臺加藥泵P0563.8L/H、7.6Bar組合件MILTONROY1臺4板式換熱器板式換熱器60m3/h熱水或蒸汽需甲方自備,出水25±2℃組合件合資1套手動蝶閥DN125、PN10對夾式組合件合資2個調節閥滿足需要自動調節組合件合資1套溫度傳感器組合件合資1套溫度表0～200℃組合件合資1套5吸吮式網式過濾器吸吮式網式過濾器KTSAF300050微米不銹鋼316L濾網組合件AMIAD1套手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資2個6超濾裝置超濾膜組件SXL-225FSFC聚醚砜NORIT16套手動蝶閥DN100、PN10組合件合資2個手動蝶閥DN65、PN10組合件合資1個氣動蝶閥DN65、PN10組合件合資1個氣動蝶閥DN200、PN10組合件合資2個氣動蝶閥DN100、PN10組合件合資6個氣動球閥DN40、PN10組合件合資1個流量計25-150m3/h滿足要求組合件國產2套壓力表Y60-0～1.0MPa徑向、軸向組合件余姚3塊壓力變送器0～6KG滿足要求組合件進口1套機架碳鋼恒通源1套7超濾反洗系統反洗水泵IS125-100-160160m3/h、32m、22KW鑄鐵廣一泵1臺手動蝶閥DN200、PN10對夾式組合件合資2個止回閥DN200、PN10對夾式組合件合資1個計量箱MC-500直徑800mm*高1180mmPE國產3臺加藥泵GM0170170L/H、7Bar組合件MILTONROY3臺8超濾水箱水箱30m3直徑3200mm*高4350mm，含液位控制系統PE國產1臺手動蝶閥DN200、PN10對夾式組合件合資1個手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資2個10加阻垢劑加還原劑計量箱MC-200直徑580mm*高930mmPE合資2臺加藥泵P0563.8L/H、7.6Bar組合件MILTONROY2臺12一級高壓泵泵CR64-554m3/h、125m、30KW不銹鋼GRUNDFOS1臺手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資1套手動截止閥DN100、PN16不銹鋼合資1套止回閥DN100、PN16對夾式不銹鋼合資1套壓力開關高、低壓保護開關組合件合資2套13一級反滲透裝置膜AG8040F365ft2TFC美國GE48支外殼R8040C30S-6W玻璃鋼ROPV8支電動蝶閥DN65、PN16組合件合資1個手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資2個手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資3個手動截止閥DN50、PN16絲口式不銹鋼合資1個止回閥DN100、PN10UPVC合資1個取樣閥DN8、PN10UPVC臺灣8個電導率儀8850組合件+GF+1套流量計16-90m3/h組合件國產2套壓力表Y60-0～2.5MPa徑向、軸向組合件余姚3塊機架碳鋼恒通源1臺14一級RO水箱水箱15m3直徑2560mm*高3350mm，含液位控制系統PE國產1臺手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資2個15PH調節裝置計量箱MC-200直徑580mm*高930mmPE合資1臺加藥泵P0563.8L/H、7.6Bar組合件MILTONROY1臺16二級高壓泵泵CR45-740m3/h、154m、30KW不銹鋼GRUNDFOS1臺手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資1個手動截止閥DN100、PN16不銹鋼合資1個止回閥DN100、PN16對夾式不銹鋼合資1個壓力開關高、低壓保護開關組合件合資2套17二級反滲透裝置膜AG8040F400ft2TFC美國GE30支外殼R8040C30S-6W玻璃鋼ROPV5支電動蝶閥DN65、PN16組合件合資1個手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資2個手動蝶閥DN65、PN10對夾式組合件合資3個手動截止閥DN50、PN16絲口式不銹鋼合資1個止回閥DN80、PN10UPVC合資1個取樣閥DN8、PN10UPVC臺灣5個電導率儀8850組合件+GF+1套流量計16-90m3/h組合件國產2套壓力表Y60-0～2.5MPa徑向、軸向組合件余姚3塊機架碳鋼恒通源1臺18二級反滲透水箱水箱15m3直徑2560mm*高3350mm，含液位控制系統PE國產1臺手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資2個19清洗裝置清洗泵CDLF42-2045m3/h、39m、7.5KW不銹鋼杭州南方1臺清洗濾器1000mm*25芯單只固定濾芯不銹鋼恒通源1臺濾芯1000mm*5μmPP國產25支清洗水箱PT-2000PE國產1臺手動蝶閥DN100、PN10對夾式組合件合資4個止回閥DN100、PN10對夾式不銹鋼合資1個流量計16-90m3/h組合件國產1套壓力表Y60-0～1.0MPa徑向、軸向組合件余姚2塊20EDI供水泵泵CDL32-50-234m3/h、56m、11KW不銹鋼杭州南方1用1備2臺手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資4個止回閥DN80、PN10對夾式不銹鋼合資2個21紫外線殺菌器殺菌器過流34m3/h不銹鋼Vitro1臺手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資3個220.45μm過濾器罐體1000mm*20芯含內部構件SS316恒通源1臺手動蝶閥DN80、PN10對夾式組合件合資3個濾芯1000mm*0.45μmPP國產20支23EDI電除鹽裝置模塊LXM455.0m3/h組合件IONPURE6臺電源配套組合件組合件合資6臺流量表帶水流控制開關組合件STUBBE6套流量表滿足要求組合件國產6套電阻率儀8850組合件+GF+1套手動隔膜閥DN25,PN10雙由令UPVC臺灣6個手動隔膜閥DN20,PN10雙由令UPVC臺灣6個手動球閥DN25、PN10雙由令UPVC臺灣6個手動球閥DN20、PN10雙由令UPVC臺灣6個壓力表Y60-0～1.0MPa徑向、軸向組合件余姚4塊機架碳鋼恒通源1個24超純水箱水箱30m3含氮封裝置,氣源甲方自備FRP國產1臺手動蝶閥DN80、PN10CL-PVC積水2個25超純水泵（變頻控制）泵CDLF32-40-230m3/h、50m、7.5KW不銹鋼杭州南方1用1備2臺手動蝶閥DN80、PN10CL-PVC積水4個止回閥DN80、PN10CL-PVC積水2個26TOC脫除器TOC脫除器過流30m3/h不銹鋼316Vitro1臺手動蝶閥DN80、PN10CL-PVC積水3個27精混床罐體14656.0m3/hFRPWAVECYBER5臺手動蝶閥DN80、PN10CL-PVC積水2個手動球閥DN32、PN10雙由令CL-PVC積水10個精混床樹脂MR575DOW500L電阻率儀8850組合件+GF+1套28終端過濾器罐體1000mm*20芯含內部構件SS316恒通源1臺手動蝶閥DN80,PN10CL-PVC積水2個手動球閥DN50,PN10雙由令CL-PVC積水1個濾芯1000mm*0.1u聚丙烯國產20支29控制系統工控機DELL1臺PLC西門子1套變頻器ABB1批電器元件施耐德1批電控箱恒通源組裝1套儀表箱恒通源組裝1套電纜國產1批30配套管路及連接件管路DN200-DN15含閥門、管道、管配件、支架、自動閥門等UPVC/不銹鋼/CL-PVC臺灣/國產/積水1批4、工藝說明與設備規范4.1超純水系統的設計和操作參數4.1.1原水進水正常流量：≥60m3進水水質：市政自來水，如有特殊物質含量超標，需增加相關設備4.1.2產水2級反滲透產水量：≥34mEDI產水：≥30拋光混床電阻率：≥18MΩ·cm4.1.3操作參數4.1.4操作壓力：預處理部分操作壓力值：0.3～0.5Mpa反滲透操作壓力值：1.0~1.65MpaEDI操作壓力：0.4~0.6Mpa4.1.5系統水的回收率設計值：~75%/85%4.1.64.1.7原水水源：根據貴司使用自來水的水質標準，4.1.8供貨界限：系統設備從壓力來水到終端精密過濾器出水口至用水點，甲方將動力電源送至系統設備上。甲方以單獨供電的形式將電源輸送連接至水站主控柜，設備的吊裝有客戶負責，4.1.9施工條件：施工場地及純水房全部完工，施工用水、用電已接入施工現場，另外，來水距離設備安裝地不得超過壹米，動力電源距離設備安裝地不超過壹米4.2水處理系統技術特性：4.2.1一般說明本方案是昆明***環保公司為貴司生產工藝用超純水系統而制定的。本方案所涉及的工藝流程是以用戶提供的當地環境條件和出水要求為依據，并結合我公司多年來反滲透、EDI及超純水使用領域成功的設計、生產經驗，完全能夠滿足用戶的要求，并能長期運行、安全可靠。4.2.2工藝說明4.2.2.1起到緩沖和調節水量的作用，保證原水泵的安全穩定運行，及通過液位控制系統達到與水泵連鎖控制的目的。原水箱的進水采用自動閥控制，根據原水箱液位自動進水，同時設置手動旁路，確保供水的正常，以保證系統的安全穩定運行。該水箱的有效容積滿足預處理設備的反洗水量。利用水池液位對相關水泵及自動閥門進行連續指示和高、低液位報警及其實施相應的聯鎖。原水箱的進水管上分別設置手動蝶閥、氣動關斷閥、氣動關斷閥由液位控制。4.2.2.2系統配置2臺立式不銹鋼原水泵，1用1備，確保系統的安全穩定運行，為預處理設備提供必須的動力。原水泵提供給盤濾及超濾的動力輸送，為有效保護超濾系統免受水錘沖擊的影響，同時運行過程中節省電消耗制。原水泵控制說明控制參數：①原水箱水位；②原水水箱至超濾水箱間設備的保護性信號。控制邏輯：原水泵的開啟和關閉受控于：原水箱水位、超濾水箱水位和原水水箱至超濾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超濾水箱水位處于上升階段；③沒有發生原水水箱至超濾水箱間設備的保護性信號，此三個條件時原水泵方可啟動。4.2.2.3加藥系統加絮凝劑系統：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，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定性，使水中膠體脫穩，原水中微生物、膠體及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專用的HW-ST絮凝劑，一般加藥量為0.5～1ppm。加阻垢劑系統：為了防止RO濃水端，特別是壓力容器最后一根膜元件的濃水側出現難溶性鹽類[Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4等]結晶析出，濃水朗格里爾指數LSI＞1.8，在膜表面形成垢層，從而損壞膜元件的應有性能，故在系統中設置加阻垢劑系統。還原劑加藥系統：還原劑NaHSO3(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1000ppm小時，所以，必須投加適量的NaHSO3，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ORP儀的反饋值自動校正。PH調節系統：原水中含有大量的CO2，CO2溶解在產水里嚴重的影響的產水電導率，而反滲透對CO2的脫除率幾乎為零，為了使反滲透產水中的CO2含量盡量低，即提高產水質量，防止泄露的CO2導致后期EDI、離子交換器及拋光樹脂失效的過快，影響產水水質，并考慮到過高的PH值會導致結垢的產生，因此選擇合適的PH調節范圍，使水中的CO2轉化成為HCO3-和CO32-以便被反滲透脫除，PH增高同時也會使反滲透膜的脫鹽率升高，因此，增加PH值調節系統，根據水質，調節加藥量，使PH在合適的一個范圍內加藥調節，確保反滲透系統的正常運行。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。系統由計量箱、計量泵、管道連接及加藥裝置組成。4.2.2.4換熱器根據貴司所處的地理位置的水溫變化情況，由于水溫對反滲透產水量影響非常大，溫度每降低1℃，反滲透的產水量就減少大約3%，相比于設計溫度25℃，溫度變化很大，在相同的進水壓力下反滲透裝置在進水水溫下降時，其產水量相對減少，要獲得相同的產水量就需要相當高的進水壓力，泵的出水揚程也就需要很高，能耗上也不經濟，因此當水溫降低到一定的時候，為了保證反滲透系統產水量達到設計要求，設置板式換熱器，通過熱交換器給反滲透的進水加熱到25℃左右，使反滲透在一般的操作壓力下便能滿足產水量的需求，降低能耗,也降低了運行成本。換熱器的過流材質為304SS不銹鋼材質，熱源為熱水或蒸汽；進熱水管應設電磁閥，手動排放閥，并設就地溫度表、壓力表；換熱器為自動控制，設置自動溫控裝置，包括溫度變送器和氣動調節閥。換熱器為國內知名品牌。其中換熱器在溫度較低時使用，天氣溫度升高時，換熱器可以停止使用。4.2.2.54.2.2.5.1本方案選用AMIAD吸吮式網式過濾器，AMIAD吸吮式網式過濾器具有如下的技術特點：阿米亞德（Amiad）自動過濾器的濾網是唯一采用國際先進技術制成的全不銹鋼、多層、高強度、高精度濾網，正常使用濾網壽命可達10年以上。而其它一些過濾器的濾網是用PVC管鉆孔再粘上一層編織濾網做成的，強度低、易破損。是目前唯一的在2.5Mpa的壓力下能可靠工作的過濾器。有效過濾面積大，過濾器體積小。同樣過濾水量體積比其它過濾器小1-2倍。阿米亞德（Amiad）自動過濾器采用PLC控制，實現高性能，高可靠控制。可實現中央控制室遠程控制，實現無人值守。自動記錄清洗次數，反映水質的實時變化。便于操作人員和管理人員及時了解水質變化。采用動力式反清洗，附著力強的雜質清除徹底，清洗機構是唯一采用特制全不銹鋼316L制成的，經久耐用。克服了其它反沖洗過濾器對附著力強的雜質清除不了的缺陷。耐腐蝕性和耐候性，絕無僅有。機體特殊工藝處理。環氧樹脂涂層厚度達200-220微米，使用8-10年后仍光澤鮮亮，不褪色。是唯一能達到上述性能的產品。高可靠、免維護。壽命長。性能價格比高.是世界公認的性能價格比最高的過濾器產品.4.2.2.5.2AMIAD過濾器的工作原理AMIAD全自動吸吮式過濾器可以以任何角度直接安裝在管道上。過濾器通過不銹鋼濾網進行過濾。全自動過濾系統通過一個控制箱控制馬達運轉及過濾器清洗的全過程。細過濾自動清洗步驟主要按照壓差來進行。在壓差達到0.5bar時將會引起一個清洗循環。提供一個可調的時間控制器允許清洗循環可按照時間進行清洗。整個清洗過程需35~40秒左右。控制系統具有定時、壓差、手動清洗功能及報警輸出，可與計算機控制系統相聯。4.2.2.4.3AMIAD全自動吸吮式過濾器技術參數工作壓力：0.2～1.0MPa

清洗時間:：35秒可調系統壓損：0.001～0.08MPa

工作溫度：4～80℃

清洗水用量：

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升過濾精度：50微米4.2.2.4.4AMIAD全自動吸吮式過濾器安裝說明（1）電源：220V、50HZ。進水管道與設備系統法蘭聯接；（2）控制箱為專用定型產品，墻掛式；（3）進水、出水管應加裝手動閥門，同時配備旁通閥、止回閥；（4）設備可以安裝在管道上。4.2.2.5超濾裝置4.2.2.5.1概述本系統預處理采用了先進的超濾過濾技術。這是因為隨著超濾膜制造技術的提高和應用工藝的不斷完善，其性能可靠性高、抗污染能力強、透水性大、占地面積小、操作簡便、出水水質優異且恒定、使用壽命長等優點，使超濾膜在水處理預處理領域應用的范圍逐漸得到推廣。反滲透系統的主要特點是對進水水質要求較嚴格，主要反映在反滲透膜污堵指標的淤泥密度指數SDI值上。在采用膜過濾技術的前提下才有可能長期穩定的保持SDI<3的狀況，所以超濾過濾技術作為RO的預處理在國內外已得到越來越廣泛的應用及迅速的增長。4.2.2.5.2NORIT公司超濾（UF）膜組件特性4.2.2.5.2.1NORIT公司膜組件特性參數序號名稱參數1膜材料親水性聚醚砜2膜結構內壓式中空纖維膜結構3操作模式內壓式4運行方式錯流過濾5排列方式立式6膜型號NORITSXL-2257外形尺寸Φ225×L1500mm8有效膜面積40m9截留分子量100,000道爾頓10膜絲內徑0.8mm11斷絲率五年內<1‰12最高進水溫度45℃13PH適用范圍1.5～134.2.2.5.2.2超濾膜特性說明（1）膜結構：內膜結構（2）特點：目前內壓膜結構，與進水接觸的一側膜結構致密，而與透過液接觸側膜結構疏松，呈現楔型(倒喇叭口)形狀。這樣的結構優點在于：★污染只沉積于膜的表面，不會深入至膜孔，堵塞膜。★由于污染物在膜的表面，反洗時極容易將沉積物洗下來，保持膜原來的通水性能，即產水量的恢復極佳，膜的使用壽命長。（3）膜絲內徑荷蘭NORIT公司開發出0.8mm內徑纖維膜絲并已經過廣泛應用。實踐證明，0.8mm膜絲的湍動性能及膜表面抗污染性能有很大提高，產水通量穩定。（4）UF膜元件及組裝方式（5）膜殼自帶每根NORIT膜組件均自帶膜殼。在更換膜元件時，連膜殼一起更換。4.2.2.5.2.3NORIT超濾裝置特性（1）超濾裝置運行的工藝流程（2）運行模式多元化針對不同的進水條件，NORIT中空纖維超濾膜可按全流過濾、單通錯流過濾和循環錯流過濾三種運行模式操作，對原水的適應范圍更廣。在進水水質發生波動或惡化時，超濾裝置可轉換運行模式，保證超濾產水水質。在本系統中采用全流過濾或單通錯流過濾兩種模式。（3）全自動操作超濾膜系統完全自動運行：過濾、反洗、化學加藥反洗都由控制系統監控。完全不需要人工拆卸清洗。4.2.2.5.2.4超濾系統主要設備配置（1）超濾裝置配置每套超濾配置直徑200mm且1.5m長的膜組件，膜殼自帶，垂直布置在同一支架上，每根膜的面積為40m2（2）超濾裝置配套設備根據超濾膜的特性，本系統還需選用以下相關的設備與超濾設備配套：① 超濾恒產水量（通量）控制 NORIT超濾裝置采用錯流單通過濾，對超濾恒產水量的控制方式有兩種：采用超濾進水泵變頻和超濾進水口設流量調節閥兩種方式。② 反沖洗泵 超濾膜在反洗時主要考慮透膜壓差和操作壓力的問題，同時可采用大流量低壓的操作模式進行反洗。 根據超濾計算書及供應方工程運行經驗，正常情況NORIT超濾反洗周期暫定為45分鐘一次。③ 化學加藥增強反沖洗系統 化學藥劑直接加入至反沖洗母管中，再通過靜態混合器混合后，進行化學加強反沖洗，此過程稱為化學增強反洗，在此過程還需數分鐘的浸泡時間以達到最佳的反洗效果。 化學增強反沖洗需間斷投加10~25ppm的NaClO，能夠獲得更好的反洗效果。 實際加藥量由現場運行具體確定，投標書中的用量為設計值。④ 快沖系統 快沖的主要目的是把反沖洗下來的大量污染物沖出膜件和系統，所以快沖一般伴隨著反洗程序。快沖過程中，產水口是關閉的，因此對一半的超濾膜組件同時有反洗的效果，這是由進出口壓差造成的。交錯方向的快沖會使清洗更為有效。系統采用原水進行快沖。⑤ 完整性檢測裝置 系統設置1套手動完整性檢測裝置，允許操作人員對膜件內任意破損的纖維膜絲進行檢測。完整性檢測可以在每次清洗完成后進行亦或在預先設定的時間段進行。⑥ 超濾化學清洗裝置 化學清洗裝置包括清洗箱、清洗泵、清洗過濾器（≤5um）及其管道、閥門、儀表等。清洗裝置的材質和防腐襯里能適用于所有清洗液。4.2.2.5.2.5技術要求：（1）超濾裝置采用中空纖維聚醚砜超濾膜，中空纖維的內徑為0.8mm，截留分子量不大于100,000道爾頓。內壓式操作方式。超濾膜組件垂直排列布置。超濾裝置采用變頻恒流量控制；采用錯流單通、微錯流、循環錯流運行方式；經設定的運行間隔后進行一次反洗。反洗可分為常規反洗和加強反洗，并有反洗、正洗、上向反洗、下向反洗、雙向反洗等不同組合。膜元件選用進口原裝的產品，選用荷蘭NORIT公司超濾膜或同等品。超濾膜元件的設計水通量不大于膜元件制造廠商《導則》規定的推薦值，并以低值選取。選擇合理的膜數量，保證超濾膜元件正常運行和合理的反洗間隔和化學清洗周期，以盡可能提高系統的水的利用率。超濾裝置的給水加藥種類及加藥點，化學清洗裝置的選擇根據給水水質和所選用超濾裝置膜組件的特性確定。賣方提出所需藥品種類和要求。每臺超濾裝置的產品水與濃水，反洗與正洗母管上都配置流量表，濃水排放管路上設置流量控制閥（穩壓閥），以控制水的回收率。超濾裝置安裝必要的儀表以監視系統的正常運行。超濾膜組件豎直安裝在支架上，膜殼與膜殼之間有完整的管道及相不可缺少的閥門（包括自動閥門）將它們連接成一體。組合架上配備全部管道及接頭，還包括所有的支架、緊固件、夾具等其它附件。管道、法蘭、閥門均采用耐腐蝕的不銹鋼材質或其他性能相似的材質。自動控制閥門為進口的、性能可靠的產品。超濾組合架的設計滿足廠址的抗震烈度要求和組件的膨脹要求超濾裝置的產品水管和濃水管設取樣點。取樣閥為進口的UPVC材質或與之相當。取樣閥集中布置于取樣排水槽上方。取樣管可采用PE軟管。超濾裝置設有程序啟停裝置，停用后能延時自動沖洗。每臺超濾裝置配置就地控制盤，且配有氣動或電動控制元器件，該元器件為進口的可靠產品。采用循環微錯流的方式。（2）反洗系統反洗系統滿足常規反洗和加強反洗的要求。反洗水取自超濾水箱每臺反洗泵的流量和揚程滿足單臺超濾裝置的反洗要求。反洗的間隔持續時間可以用PLC設置控制或變更。超濾反洗水流方向，即從膜殼的兩端分別進水和同時進水，可由PLC和相應的自動閥門來控制，以達到超濾膜組件的反洗徹底干凈。（3）正洗系統正洗水取自原水箱每臺正洗泵的流量、揚程滿足單臺超濾裝置的正洗要求。正洗的時間間隔持續時間可以用PLC設置控制或變更。配套相的閥門、管道、儀表等。（4）藥品注入系統藥品注入系統用于加強反洗，包括加NaClO裝置。加藥裝置包括溶液箱、加藥計量泵、管道、閥門與附件、平臺、扶梯等。溶液箱設置就地液位計、液位報警裝置。底部有排水措施。其容量至少滿足3天加藥量。每臺加藥計量泵進口設Y型過濾器，出口設置穩壓閥、安全閥、逆止閥、壓力表或多功能閥（集釋壓、防虹吸、背壓及幫助啟動于一體）。每套裝置的組件均布置在一個鋼制底盤上，并考慮配藥與檢修的方便。為每套液體藥品加藥裝置配置1臺抗酸堿化工插桶泵。凡與藥液接觸的零部件，均采用能抗藥液腐蝕的材質。藥品配置系根據溶液箱的液位信號，由運行人員確認。加藥量系根據進水流量或（和）水質變化實行自動調節。（5）超濾化學清洗裝置化學清洗裝置包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器（≤5μ）及其管道、閥門、儀表等。清洗裝置的材質和防腐襯里能適用于所有清洗液。同被清洗設備連接的管道為固定管路。使用反滲透清洗系統以減少系統投資。（6）超濾裝置采用程序控制、自動監控，其監控功能由水處理系統控制系統完成。超濾裝置的運行、反洗、正洗、加強反洗等步驟由PLC進行程序控制。控制方式見儀表和控制部分。（7）常規反洗的排水，排入回收水池；加強反洗排水，排入廢水池；其它可回收的排水均排入回收水池。化學清洗的排水排入廢水池。4.2.2.4保安過濾器保安過濾器的作用是截留過濾器產水中泄露的大于5μm的顆粒，防止其進入反滲透系統。這種顆粒經高壓泵加速后可能會擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時劃傷高壓泵的葉輪。過濾器中的濾元為可更換卡式濾棒，當過濾器進出口壓差大于設定值（通常為0.07～0.1Mpa）時應當更換。設備如下圖（可根據客戶需要定作）：由于單臺過濾器的濾芯數目比較多，因此，均制造成快裝、快開模式，可以方便的將保安過濾器打開，并可迅速的裝上濾芯，便于保安過濾器的操作，保安過濾器上部具有排氣閥，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。設計計算：每支40″、5umPP濾芯通量2.0m3/hr（實際按小于1.8m3/hr設計），進水流量：54m34.2.2.6反滲透裝置根據原水指標和產水要求，考慮到運行成本及投資成本，系統需要采用二級反滲透，根據我司多年來在反滲透使用領域的設計經驗，一級反滲透采用美國GE公司生產的AG8040F型低壓高脫鹽復合膜；二級反滲透采用美國GE公司生產的AG8040F低壓高脫鹽復合膜。根據膜元件制造廠商《導則》規定，本工程一級反滲透膜元件設計通量≤30LMH，二級反滲透膜元件設計通量≤40LMH，投標方提出合理的排列組合，一級反滲透共48支膜，每套排列為5：3，二級反滲透共30支膜，排列為3：2；保證膜元件正常運行和合理的清洗周期。反滲透系統是本流程中最主要的脫鹽裝置，它具有極高脫鹽能力。相關計算如下：◆一級反滲透選用膜面積為365Ft2（34.8m2）的反滲透膜，在水源為經過超濾工藝處理的自來水系統的平均膜通量＝出水量單根膜面積×膜數量＝40000L＝23.9LMH34.8m因此，系統采用48根膜的設計，是完全符合水源為經過超濾工藝處理的自來水的反滲透膜組件設計導則的規定。◆二級反滲透進水為經過超濾工藝處理的自來水+一級反滲透處理之后的產水，系統的平均膜通量應不大于24GFD（40.8LMH）。◆二級反滲透選用膜面積為400Ft2（39.8m2）的反滲透膜，在水源為經過超濾+一級反滲透工藝處理的自來水的情況下，34系統的平均膜通量＝出水量單根膜面積×膜數量＝34000L＝28.5LMH39.8m2×因此，系統采用30根膜的設計，是完全符合水源為經一級反滲透處理水的反滲透膜組件設計導則的規定。為保證系統運行的安全性和靈活性，反滲透系統采用二級兩段配置，提高回收率。反滲透系統包括高壓泵、反滲透膜組、沖洗系統、清洗系統、控制儀表及管路系統六個部分，本設計采用二級反滲透系統，使反滲透的產水滿足EDI進水要求，同時滿足客戶需要。每套反滲透裝置都配有就地控制盤，且配有氣動或電動控制元器件，該元器件選用進口的可靠產品。4.2.2.6.1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。二級反滲透高壓泵其出力分別為54m3/h，揚程125m和40m同時，在高壓泵的進水口，設置低壓保護開關，保護RO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。4.2.2.6.2反滲透膜組兩級反滲透系統，出水能力為≥34m3/h。一級反滲透的回收率設計為75%，出力≥40m設備如下圖所示（供參考）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。膜系統膜系統是指膜分離裝置單元。壓力驅動膜系統主要由預處理系統、升壓泵、膜組件（壓力容器和膜元件）、管道閥門和控制系統構成。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RO膜的通量。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。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）。通過半透膜實現了溶劑和溶質的分離，得到純水以及濃縮的鹽溶液。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。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：Posm=1.19(T+273)*Σ(mi)(1)其中Posm＝滲透壓（psi），T為溫度（℃）,Σ(mi)是溶液中所有溶質的總摩爾濃度。TDS為1000ppm的水溶液的近似滲透壓約為11psi(0.76bar)。反滲透在圖－6a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－6b）。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先地位。水的傳遞水通過半透膜的速率由方程（2）確定。Qw=(ΔP-ΔPosm)×Kw×S/d(2)其中Qw為原水透過膜的速率，ΔP為膜兩側壓力差，ΔPosm為膜兩側的滲透壓差，Kw為膜的純水滲透系數，S為膜面積。（2）式通常被簡化為：Qw=A×(NDP)(3)其中A為膜常數，NDP為跨過膜的水傳質凈驅動壓力或凈驅動力。鹽的傳遞透過膜的鹽流量定義為：Qs=ΔC×Ks×S/d(4)其中Qs為膜的透鹽量，Ks為膜的鹽滲透系數，ΔC為膜兩側鹽濃度差，S為膜面積，d為膜厚度。該方程可簡化為：Qs=B×(ΔC)(5)其中B代表膜常數，ΔC為鹽傳質驅動力。從方程（4）和（5）可以看出。對于一個已知的膜來說：●膜的水通量與總驅動壓力差成比例；●膜的透鹽量與膜兩側的濃度差成比例，與操作壓力無關。透過液的鹽濃度Cp，取決于透過反滲透膜的鹽量和水量的比：Cp=Qs/Qw(6)膜對水和鹽的傳質系數不同，所以才有脫鹽率。沒有什么理想的膜具有對鹽完全的脫除性能，實際上是傳質速率的差別早就了脫鹽率。方程（2）、（4）和（5）給出了設計反滲透系統必須考慮的一些主要因素。比如操作壓力的增加會提高水通量，但對鹽的透過沒有影響，所以透過液的鹽度會更低。透鹽率原水中溶解性雜質透過膜的百分率，計算公式為：SP=100%×(Cp/Cfm)(7)其中SP為透鹽率（％），Cp為透過液鹽濃度，Cfm為料液的平均鹽濃度。水通量和透鹽率的基本關系式是反滲透的基本原理。可以看出，透鹽率隨操作壓力增加而降低，其原因是水通量隨壓力增加，但鹽的透過速率在壓力變化情況下保持不變。脫鹽率通過反滲透膜從原水中脫除總可溶性雜質濃度或特定溶質濃度的百分率。計算公式為：SR=100%-SP(8)其中SR為脫鹽率（％），SP為透鹽率（見7式）。產水-透過液反滲透的透過液為凈化水，因此也稱為系統產水。濃水-濃縮液未透過膜的溶液，原水中的溶質在其中被濃縮。在水處理反滲透系統中濃水作為廢水排出。回收率（轉化率）料液轉化為透過液的百分率。回收率是反滲透系統設計和運行的重要參數，計算公式為：R=100%×(Qp/Qf)(9)其中R為回收率（％），Qp為產水流量，Qf為原水流量。回收率影響透鹽量和產水量。回收率增加時料液側中的鹽濃度也會增加，致使透鹽量增加、滲透壓上升以及NDP降低，產水量降低。濃差極化比（b系數）膜透過水并截留鹽時，在膜表面附近會形成一個邊界層，邊界層中的鹽濃度比本體溶液濃度高，這種鹽濃度在膜面附近的增加叫做濃差極化。濃差極化會使實際的產水通量和脫鹽率低于理論估算值。濃差極化效應如下：◆膜面上的滲透壓比本體溶液中高，從而降低NDP（凈驅動壓力）；◆降低水通量（Qw）；◆增加透鹽量（Qs）；◆增加難溶鹽在膜面上超過其溶度積形成沉淀結垢的可能性。濃差極化因子（CPF）被定義為膜面濃度（Cs）與本體濃度（Cb）的比：CPF=Cs/Cb(10)水通量的增加會增加離子向膜面的輸送量，從而增加Cs。料液流速的增加加劇了紊流效果，減少了膜面高濃度層的厚度。因此CPF與透過通量（Qp）成正比，與平均料液流量（Qfavg）成反比：CPF=Kp×exp（Qp/Qfavg）(11)其中Kp是取決于系統結構的比例常數。料液平均流量采用料液和濃縮液的算術平均數，CPF可以表達為膜元件透過液回收率（r)的函數：CPF=Kp×exp［2R/(2-R)］(12)推薦的濃差極化因子極限值為1.20，對于40英寸長的膜元件來說，相當于18％的回收率。（一級反滲透）4.2.2.6.3反滲透清洗系統反滲透清洗系統的作用：在反滲透膜組長期運行后，會受到些難以沖洗掉的污染，如長期的微量鹽分結垢和有機物的累積，而造成膜組件性能的下降，所以必須用化學藥品進行清洗，以恢復其正常的除鹽能力。反滲透膜組設置一套清洗系統，此系統由一臺清洗藥箱，清洗泵，清洗過濾器和配管組成。在設計過程中，我司把整套反滲透系統設為獨立的清洗組件，這樣有利于反滲透膜清洗徹底，大大提高了清洗效果。并且采用分段清洗的步驟，避免了清洗過程的再污染問題，使清洗更徹底，降低運行費用。控制邏輯：該過程是半自動過程。4.2.2.6.4反滲透沖洗系統當反滲透裝置停機時，因膜內部的水已經處于濃縮狀態，在靜止狀態下，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，在系統運行過程中，為了不讓Ca2+、Mg2+等難溶、易結垢的離子長期停留在RO膜表面而導致緩慢結垢，我公司對RO系統設計了工作1小時，大流量沖洗3-5min，此過程由控制系統自動控制，這樣大大延長了RO膜的使用壽命。4.2.2.6.5控制儀表為了控制、監測反滲透系統正常運行，在整套反滲透系統中還需配置一系列的在線監測儀表。它包括電導率表、流量計、壓力表、壓力開關、PH/ORP等。4.2.2.71級RO水箱/2級RO水箱系統分別安裝一個水箱，水箱的設計需要系統正常運行的緩沖及儲存水量，同時配套液位控制系統，與各水泵及系統連鎖控制，達到保護系統的作用。同時，水箱的選擇應充分考慮到有效容積滿足系統連續運行的緩沖水量，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CO2對水電導率的影響。安裝液位開關，以對水位進行高、中、低位顯示實施相應連鎖及液位報警。4.2.2.10EDI供水泵EDI供水泵采用1用1備，使用立式不銹鋼離心泵，連續供水，保證系統的供水穩定，每臺出力為34m3/h、揚程為4.2.2.11紫外線殺菌器及精密過濾器系統在運行過程中，水箱及管道內會滋生部分有機物和細菌，如果不經過任何處理直接進入EDI系統，在EDI內部特殊的工作狀況下，會造成樹脂的污染及膜塊的污堵（正常使用時不會造成細菌污染，污染主要在管道內），直接影響產水質量及產水量，因此在EDI前增加紫外線殺菌器及精密過濾器，將系統運行過程中滋生的有機物和細菌以及雜質殺死并過濾，保證EDI系統安全穩定的運行。使用紫外線殺菌器，選擇殺菌效果最強的253.7鈉米波長的紫外線進行殺菌，將幾乎所有的細菌（0.5um左右）殺死，并通過過濾精度為0.45um的折疊濾芯進行過濾，確保水質，保證系統的安全穩定運行。4.2.2.12EDI裝置4.2.2.12.1EDI電去離子除鹽設備IONPUREEDI概述采用IONPURE公司的專利產品—電去離子（EDI）設備可以滿足日益增長的對高純水的需求。EDI工藝系統代替傳統的DI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DI樹脂不同的是，EDI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。正因為如此，EDI最大限度地減少了水的質量不穩定因素，同時簡化了操作和基建成本。典型的EDI從與反滲透（RO）及其他純化設備連接處的水流中去除離子。我司的高質量模塊可以產出高達16MΩ·cm的超純水。EDI可以連續運行或者間歇運行。比傳統DI優越之處:★出水水質具有最佳的穩定度。★能連續生產出符合用戶要求的超純水。★模塊化生產，并可實現全自動控制。★不需酸堿再生，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。★設備結構緊湊，占地面積小。★運行成本和維修成本低。★運行操作簡單，勞動強度低。4.2.2.12.2EDI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（anion）和帶正電的離子（cation）組成。99%以上的離子都可以通過恰當的反滲透（RO）處理得以去處。城市的水源還含有微量金屬、溶解氣體（如CO2）和其它微弱電離的化合物，這些雜質在工業應用過程當中必須去除（如硼和硅）。RO滲透水（EDI進水）的電導率一般在4-60μS/cm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.cm之間變化。EDI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（OH-）而從溶解鹽（如氯化物、Cl-）中獲得陰離子。同樣，陽離子交換樹脂釋放出氫離子（H+）而從溶解鹽中(如鈉、Na+)獲得陽離子。一個直流（DC）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OH-、Cl-）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H+、Na+）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（H+和OH-）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。在純化室中還會發生一個重要現象，在電勢梯度高的特定區域，電化學“分解”能夠使水產生大量的H+和OH-離子。這些區域中產生的H+和OH-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EDI進水對于理想的性能和EDI系統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。本EDI系統出水30mEDI操作原理如下圖：簡單的工作原理總結如下：(1)原水進入系統后將分流至產品水及濃縮水層,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Na+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CL-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。本EDI系統采用單組模塊運行的方式，采用每組模塊對應單獨的整流電源及自控儀表，單套EDI膜塊可進行自控，流量及產水質量檢測，單組有故障時，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。特殊優點：★以高產率生產超純水（IONPURE高效膜堆產率可高達95％）★連續再生、產水水質穩定、免去離子設備，無需再生

★無再生污水，不須污水處理設施

★減低運行及維修成本

★減小車間建筑面積及高度，占地面積小

★無須用酸堿再生，實現無環境污染

★無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施

★節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、安裝費用低廉本EDI系統采用每組模塊對應單獨的整流電源，單組有故障時，有信號控制該組停止運行并報警。4.2.2.13氮封水箱系統安裝一個DI水箱，水箱的設計滿足系統正常運行的緩沖及儲存水量，同時配套液位控制系統，與各水泵及系統連鎖控制，達到保護系統的作用。同時，水箱的選擇應充分考慮到有效容積滿足系統連續運行的緩沖水量，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CO2對水質的影響。此純水箱采用氮封裝置，確保EDI產水水質穩定。安裝液位開關，以對水位進行高、中、低位顯示實施相應連鎖及液位報警。4.2.2.14DI水供水泵DI水供水泵采用1用1備，使用立式不銹鋼離心泵，連續供水，保證系統的供水穩定，每臺出力為30m3/h、揚程為5DI水供水泵采用變頻控制，確保用水點的持續供水。4.2.2.17TOC脫除器UV除TOC的作用就是產生185nm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TOC機的作用主要是去除水中的TOC。EDI產水TOC為50ppb以下，經過TOC脫除器后TOC可降到30ppb以下。UV185:波長185nm,強度:>180000μWs/cm2。4.2.2.18拋光混床拋光混床，即非再生混床系統，進一步的提高EDI純水水質，它具有無需再生的特點。為保證水質的穩定，本系統選用DOW公司生產的MR575拋光樹脂。設備如下圖所示（僅供參考）4.2.2.19終端過濾器終端采用過濾精度為0.1um的終端過濾裝置，以截留水中破碎的樹脂碎片和細菌尸體等物質。保證產水中的顆粒物含量滿足生產工藝用水的要求，0.1um精度的保證，可確保產水質量的物化指標滿足用水要求。4.2.2.20控制系統電氣配置：水處理室電源總進線柜動力電源采用單個供電回路，柜底進線。其中照明、檢修、通風及其它零星電負荷，由用戶統一完成其供電回路。本系統進線采用兩路獨立電源供電，手動切換向各供電單位供電。動力盤饋出回路包括本系統內需配電的電機。原水泵泵組，反滲透高壓泵泵組，EDI水泵泵組，DI水泵泵組的電機控制各留有一路備用回路。控制儀表：本次設計選用的主要儀表為進口SUNTEX/+GF+產品，對每個設備的各個運行狀態進行監測。主要部件及元器件等采用國際知名品牌的產品，保證系統的穩定運行及確保檢測的質量，保證水質。控制系統：整套系統預處理部分、反滲透部分和EDI部分是全自動運行，由PLC控制系統全程控制。在設備正常運行的情況下，可達到無人工操作的自動運行水平，同時也可實現手動操作，手動控制的功能。針對系統內的每一個控制點，采用連鎖控制的邏輯原理，單獨設備或單獨動作點的運行或停止，由幾個部分進行監控，確保系統穩定。（1）水箱（包括原水箱、超濾水箱、RO水箱、DI水箱、各藥液箱、計量箱等）液位顯示。液位發出聯鎖、報警等信號。（2）原水泵手動操作與自動運行及其聯鎖條件。（3）吸吮式網式過濾器手動操作與自動運行及其聯鎖條件。反洗控制方式。（4）超濾裝置手動操作與自動運行及其聯鎖條件。反洗方式與反洗控制方式。保護措施。（5）高壓泵與反滲透裝置手動操作與自動運行及其聯鎖條件。沖洗步驟。清洗條件設定。（6）供水泵手動操作與自動運行及其聯鎖條件。（7）EDI設備手動操作與自動運行及其聯鎖條件。清洗條件設定。（8）加藥計量泵加藥量的自動調節。（9）其它控制要求為每類設備設置選擇開關，用于系列運行時設備任意選擇程序步驟可根據工藝情況進行調整。4.2.2.1.21設計原則和標準1、設計原則1.1根據需方給定的設計基礎，尋求最佳方案1.2設備必須具有較好防腐能力1.3設備技術應該是先進的、可靠的1.4系統具備連續運轉能力2、設計標準2.1國外采購的設備或部件的制造工藝和材料符合美國機械工程協會（ASME）和美國材料試驗協會（ATM）所涉及的標準。2.2國產設備的制造和材料符合以下標準、規范、規定的最新版本要求：2.2.1壓力容器、常壓容器《鋼制壓力容器》（GB150-98）《水處理設備制造技術條件》（JB2932-1996）RO壓力容器：ASME標準《鋼制焊接常壓容器技術條件》（GB2880-81）《壓力容器法蘭標準》（JB1157-1164）《鋼制管法蘭》（GB113-9128）《壓力容器油漆、包裝、運輸》（JB2532-80）2.2.2水泵：ISO或GB2.2.3襯膠標準：《橡膠襯里化工設備》（HGJ32-90）《橡膠襯里設備技術條件》（DC130A16）2.2.4設備外防腐：《化工設備、管道外防腐設計條件》（HGJ34-90）2.2.5電氣：IEC、GB2.2.6馬達：IEC2.2.7材質：ASTM、GB2.2.8安全：OSHA2.2.9其他按有關規定和標準。3、技術要求3.1盤濾、超濾等⑴每臺設備的接管裝有氣動閥；⑵壓力表可反映污堵狀況；⑶設備制作技術要求：a、所有的內部管道采用法蘭與本體連接，并考慮檢修與更換部件的便利。內部部件的材質均符合規定要求，緊固件等同內部管件材質相當。b、內部部件經過固定及加固，能承受水流的沖擊。c、所有設備內部件除特殊需要外，不采用塑料材質，且材質與設備防腐等級相當。i、設備設置支腿。3.25/0.45/0.1um過濾器⑴過濾器的結構滿足快速更換濾芯的要求；⑵進入過濾器的頂部設排氣口、底部設排放口；⑶過濾器的濾元過濾精度要求為5/0.45/0.1um。3.3高壓泵⑴高壓泵出口應設高壓控制開關。⑵高壓泵進口應裝壓力開關，壓力低時報警及停泵。⑶高壓泵及附件的材料應采用不銹鋼。⑷密封方式應考慮耐腐蝕、機械密封。3.4RO裝置⑴裝置系列的設置可根據業主要求設置。⑵膜元件的設計通量應不大于各膜元件制造廠商《導則》規定的最大通量值，并應選擇合理的設計通量，保證膜元件正常運行和合理的清洗周期。⑶裝置的給水加藥種類及加藥點，化學清洗液的選擇應根據給水水質和所選用反滲透裝置膜組件的特性確定。賣方將提出所需藥品種類和要求。⑷裝置各段給水及濃水進出水管上應設有接口及閥門，以便清洗時與清洗液進出管相連。⑸裝置的設計應避免膜元件承受反壓。⑹裝置濃水排放需裝流量控制閥，以控制回收率。⑺裝置應設有程序啟停裝置，停用后能延時自動沖洗，并且在開機前自動排氣沖洗。⑻裝置產品水管和濃水管應設取樣點，取樣的數量及位置應能有效地診斷并確定系統的缺陷。⑼膜組件安裝在組合架上，組合架上應配備全部管道及接頭，還包括所有支架、緊固件、夾具及其它附件。⑽組合架的設計應滿足其廠址的抗震烈度要求和組件的膨脹要求。⑾將提供每根膜元件的出廠檢測報告。⑿系統所配儀器、儀表的性能、配置點及數量等將滿足本系統的安全、穩定、可靠運行之需要。3.5化學藥品注入系統⑴各類藥品計量箱的容積應滿足一晝夜的藥品用量。⑵加藥計量泵進口設濾網，出口應裝設脈沖緩沖器、安全閥（計量內部已設有過壓保護者除外），藥品注入點均應設混合裝置。⑶溶解固體的溶液箱內宜設耐腐蝕的溶解用筐網，并設置電動攪拌溶解裝置。3.6UF/RO/EDI化學清洗系統⑴化學清洗系統應包括清洗箱、清洗泵、清洗過濾器及和設備連接的可拆卸管道、接頭等。⑵清洗系統的材質應能適用于所有的清洗液。4.2.4設備技術規范1、原水箱數量：1臺容積：30m材質：PE（含液位控制系統，進水自動控制）產地：國產2、原水泵數量：2臺型號：CDL65-20流量：60m揚程：4供電：11KW材質：不銹鋼備注：1用1備品牌：杭州南方3、吸吮式網式過濾器數量：1套型號：KTSAF3000設備出力：60m3工作壓力：0.4Mpa材質：組合件品牌：AMIAD4、超濾裝置數量：1套型號：SXL-225FSFC單元數：16支設備出力：54m工作壓力：0.2Mpa材質：聚醚砜品牌：NORIT或同等品5、加藥系統計量箱：200L，PE計量泵：P056數量：4套（絮凝劑、還原劑、阻垢劑、PH調節）品牌：LMI6、一級反滲透高壓泵數量：1臺型號：CR64-5流量：54m揚程：1供電：30KW材質：不銹鋼型式：立式儀表：進水壓力表1塊/臺（0～2.5MPa量程范圍）控制：進出水口安裝高、低壓保護開關各1套，進口品牌：GRUNDFOS7、二級反滲透高壓泵數量：1臺型號：CR45-7流量：40m揚程：1供電：30KW材質：不銹鋼型式：立式儀表：進水壓力表1塊/臺（0～2.5MPa量程范圍）控制：出水口安裝高壓保護開關各1套，進口品牌：GRUNDFOS8、二級反滲透系統8.1反滲透裝置數量：1套出力：34m3設計水溫：20運行壓力：1.0-1.65MPa回收率：～75％/85%8.2反滲透膜數量：48支/30支材質：TFC(卷式復合膜)型號：AG8040品牌：GE或同等品8.3壓力容器數量：13根型號：8040*6膜量/根：6支設計壓力：300PSI材質：FRP品牌：ROPV或同等品8.4支架數量：1臺材質：碳鋼產地：恒通源8.5其他按系統配套9、反滲透清洗系統9.1清洗溶液箱有效容積：2材質：PE數量：1臺附件：手動閥門品牌：國產9.2清洗水泵規格：CDLF42-20材質：不銹鋼316數量：1臺流量：45m揚程：3附件：壓力表，流量表，手動閥門品牌：杭州南方9.3清洗保安過濾器直徑：HTY-25芯-1000正常出力：45m設計壓力：0.9MPa工作壓力：≤0.6MPa工作溫度：﹤50℃本體材料：不銹鋼濾芯數量：25支（40″）/臺濾芯材料：PP過濾精度：5um附件：壓力表，手動閥門設備數量：1臺品牌：恒通源9.4清洗系統連接管道和閥門數量:1批材質:UPVC品牌：臺灣10、一級RO水箱有效容積：15材質：PE數量：1臺備注：含液位控制系統品牌：國產11、二級RO水箱有效容積：15材質：PE數量：1臺備注：含液位控制系統品牌：國產13、EDI供水泵數量：2臺型號：CDL32-50-2流量：34m揚程：5供電：11KW材質：不銹鋼備注：1用1備品牌：杭州南方14、紫外線殺菌器數量：1臺處理水量：34m材質：不銹鋼品牌：Vitro備注：進口燈芯15、0.45um精密過濾器數量：1臺型號：HTY-20芯-1000出力：34m3材質：不銹鋼濾芯：20芯40”儀表：出水壓力表1塊/臺(0~0.6Mpa量程范圍)品牌：恒通源16、EDI連續電除鹽系統型號：HTY-30T（整套）出力：30型號：LXM45品牌：IONPURE或同等品數量：6塊回收率：≥90-95%整流器：6臺/套，配套，單個模塊對應單套電源支架：不銹鋼其他：電導/電阻表，壓力表等滿足運行控制方式：單獨控制系統控制安全措施：流量控制器，壓力開關、壓力表、壓力傳感器制造廠商：恒通源17、氮封水箱有效容積：30材質：FRP數量：1臺備注：含液位控制系統，含氮封，超純水專用品牌：國產18、超純水泵型號：CDLF32-40-2數量：2臺流量：30揚程：5供電：7.5KW材質：不銹鋼備注：1用1備品牌：杭州南方21、TOC脫除器數量：1臺處理水量：30材質：不銹鋼316品牌：Vitro備注：進口燈芯22、拋光混床數量：1套（5臺/套）型號：14