一、 设计基础 1.1本方案涉及的流程及设备是为了满足：中山新能源科技有限公司太阳能生产工艺用水项目，要求如下： 1.1.1产水用途：太阳能硅片清洗 1.1.2系统总进水量：预处理：14. 0m3/hr 1.1.3系统出力：一级RO纯水处理：12.5m3/hr；回收率：75%； 二级RO纯水处理：9.4.0m3/hr；回收率：85%；15%的浓水回流至一级RO纯水系统 EDI纯水处理：8.0m3/hr；回收滤: 90%；10%的浓水回流至二级RO纯水系统 1.1.4终端产水水质：EDI电阻率：≥15MΩ.CM，抛光混床电阻率：≥18MΩ.CM 1.1.5运行方式：自动运行（并具备手动操作功能）。 1.1.6供水方式：连续产出（24小时运行）。 1.2本方案主要依据如下： 1.2.1原水水源：自来水 1.2.2原水设计温度： 6℃ 1.2.3原水水质分析：用户提供的原水水样（水质分析报告见附件）。 1.2.4设计界线：原水箱装置进口至成品水箱出口（详见控制点的工艺流程图）。 1.2.5其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。 1.3系统对外界要求： 1.3.1进水管：进水管送至原水箱装置入口。 1.3.2供电缆：根据我方提出的容量，由用户自己负责。 1.3.3出水管：终端滤器产水出口（详见带控制点的工艺流程图）。 1.3.4药品：调试过程所用的化学试剂消耗品由用户提供。 1.3.5废水处理：排至厂房内地沟。二、 系统工艺描述 2.1工艺流程 根据贵司自来水的水质指标，该原水不宜直接作为贵公司生产用水。 因此必须对该原水进行脱盐处理。本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透+EDI脱盐装置作为系统的主脱盐设备；系统运行费用低、易于实现自动化。反渗透水处理系统具有很好的经济性。 为保证关键设备反渗透装置的长期可靠稳定运行，则必须设置预处理系统，满足反渗透膜（RO）进水指标：浊度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm。根据原水水质，预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器、加药系统及相关辅助设备组成。 反渗透+EDI+Poolish脱盐的水处理系统工艺流程如下： ←加药系统 ←加药系统 原水箱→原水泵→多介质过滤器→活性碳过滤器→保安过滤器→高压泵1→一级反渗透系统→中间水箱→高压泵2→二级反渗透系统→纯水箱→增压泵→ 加药系统 紫外线杀菌器→膜滤器→EDI装置→纯水泵→抛光混床→膜滤器→用水点 三、 工艺概述 1. 预处理: 预处理主要是去除水中的有机物、悬浮物、胶体和余氯等，以确保RO能正常工作。处理工艺采用多介质过滤、活性碳吸附，减少RO工作时产生垢物和藻类生长及微生物污染及氧化剂。 预处理系统包括：原水箱、原水泵、加药系统、多介质过滤、活性碳过滤、加药系统。 1.1原水箱： 原水首先流入原水箱。原水箱对原水的供给起到缓冲作用，协调原水的供给量与原水泵的输入量。当原水的供应量超过原水泵的输水量时，原水箱水满，通过原水箱的液位控制使用原水供给停止。当原水供应量小于原水泵的输水量时，原水箱空，原水泵停止运行，起到保护原水泵的作用。1.2加药系统： 原水中投加入絮凝剂与原水中胶体、颗粒形成絮凝体，有利于在多介质过滤器中被过滤掉，提高过滤效果，进一步降低出水浊度，保证RO进水SDI≤4。 该设备占地小，安装移动方便。就位后，只要接上水、电，即可使用，操作管理简便，大大地减少操作人员的劳动强度。1.3原水泵： 本系统配置二台卧式MHI1604型德国/威乐/WILO水泵（一备一用），用于对原水加压，为预处理系统提供动力源，该泵单台流量14.0m3/h，扬程40m，功率2.5kw，材质为不锈钢。该泵具有体积小，高效率，低噪音等特点。1.4多介质过滤器： 本系统是对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除，同时对原水中的浊度、色度起到降低作用，它可滤掉原水带来的颗粒、藻类等可见物。 多介质过滤是一种先进的微絮凝过滤方式，本公司提供的多介质过滤器含有材质各异的多层过滤介质，完全能滤除不溶于水中的杂质，保证SDI值不大于4，是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子（氧化物、浊度、颗粒物等），具有低成本，操作维护、管理方便等特点，特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。 该系统设置一台A3钢衬胶多介质过滤器，规格为φ1400×3200，过滤器内填精制的具有良好的级配石英砂和无烟煤，滤层高度一般≥1200mm，在正常工作情况时，正常流速8-12m/h，总产水量为14.0m3/hr。 多介质过滤器反洗周期时间为16-24小时。反洗以压力参数设备来控制反冲洗周期，当进出水母管上的压力差达到0.7kg/cm2时即停止运行进行反冲洗，通过PLC可编程控制器进行滤器顺序定时反洗、气擦洗、正洗工艺过程。 反洗水由单独设置的反洗水泵供水控制和调节反洗水流量，反洗水强度应使滤层膨胀15-25%。反洗时送入压缩空气，擦洗滤料，其强度为18-20升/秒•米2，反洗水可以用反渗透的浓水。1.5活性炭过滤器： 活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位，是水深度处理中不可缺少的工艺，它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。 — 去色 可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。 — 脱氯 可去除因余氯所造成的嗅味。 — 去除有机物 可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物，如农药，杀虫剂，氯化烃，芳香族化合物，以及BOD与COD等。 — 去除有机氯 可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂（如氯气）所产的THMS等“三致”物质。有分析表明，自来水中“三致物质THMS占去大半，有效的去除对于提高水质量十分关键。 — 去除氨氮和亚硝酸盐 活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。 — 去除剩余氯或氧化剂，保护超滤、反渗透的滤膜 另外，它还可以除臭，去除水中的微量重金属离子（如汞、铬等离子），合成洗涤剂及放射性物质等。 为保证系统设备稳定运行、出水水质及出水流量、故障排除、反洗等稳定因素，该系统配置一台A3钢衬胶活性炭过滤器，规格为φ1200×3200，过滤器内填精制果壳型活性炭，在正常工作情况时，正常流速10-15m/h，滤层高度一般为≥1200mm，总产水量为14.0m3/hr。1.6加药系统 为满足RO进水要求，在原水进入RO装置前需投加阻垢剂，操作使用方便的阻垢剂，不改变原水化学组织，无腐蚀作用，不污染环境。该阻垢剂在LSI指数≤2.3能有效的阻垢，经计算本系统反渗透浓水侧LSI指数为在阻垢剂有效作用范围内。使系统始终运行在安全系统范围。2. 纯水处理： 2.1保安过滤器： 经过前面的石英过滤器、活性炭过滤器之后，原水中大颗粒悬浮物已基本被除去，而一些小颗粒悬浮物则没有被除去。在这里，再进行一次微滤，去除5μm以上的悬浮物，以保护RO膜不被堵塞。同时，一些活性炭细沫也被截留在反渗透系统之外。保安装过滤器进出口设压力指示表，当压差增大到设定值时更换滤芯。2.2高压泵 高压泵的反渗透设备的主要动力设备，高压泵应设置高过热保护，泵前后分别设置低、高压保护开关。当高压泵进水压力低于设定值后，高压泵停运，以保护高压泵，当高压泵出口压力高于设定值后，高压泵停运，以保护反渗透膜。2.3反渗透装置 反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分，经反渗透处理的水，能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物等。设计的合理与否直接关系到项目的投资费用，整个系统运行经济效益，使用寿命，操作可靠简便性。反渗透膜均采用世界上最先进的超低压复合膜，单根脱盐率达99.8%。当系统设计温度为6℃时，考虑到原水水质变化以及膜的使用寿命等因素，本系统采用8英寸的复合RO膜，安装在不锈钢压力容器内。一级RO膜采用8英寸,数量：12支，产水量：12.5m3/hr；二级RO膜采用8英寸,数量：8支，产水量：9.4m3/hr；回收率：50-75%，脱盐率：95%。 RO系统回收率在50-75%以上，系统脱盐率不小于95%。在本项目中，考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素，我公司推荐采用美国DOW，HYDRAUANTICS公司的8040型反渗透膜。2.4清洗装置 反渗透膜在长期运行中，表面会逐渐有进水中存在的各种污染物的沉积而引起膜的污染，这造成系统性能（脱盐率和产水量）的下降，组件进出口压差的升高；膜的定期清洗是防治膜污染的主要措施之一。 反渗透装置在停运和化学清洗前，需要进行低压水冲洗； 在运行较长时间后，若压差明显增大，产水量明显下降，则需要进行化学清洗。 清洗剂选用反渗透膜专用清洗药剂，绝对无污染、无化学药剂残留；清洗装置包括清洗水泵、清洗水箱以及清洗用精密过滤器。3. 超纯水系统 超纯水处理深一层除去水中的盐类 ，使水的纯度提高（电阻率≥18MΩ.CM）。处理采用增压泵、紫外线杀菌器、膜过滤器、EDI装置、氮封水箱、纯水泵、抛光混床1、TOC、抛光混床2、膜过滤器。 EDI装置是应用有反渗透系统之后，取代混合离子交换床的成熟技术具有产水品质稳定，运行费用低，操作管理方便。占地面积小及无有害废水排放等优点。超纯水制备工艺的发展方向，已被全世界主要水处理工程公司所认证。自1986年EDI技术工业化以来，已有数千套EDI投入支行，尤其在制药、半导体、电力和光电等工业中得到了非常广泛的应用。总的说有八大优点：①不需要酸碱再生；②可连续生产：③不需要处理废酸碱；④运行成本低；⑤系统设计安装简单；⑥安装条件简单；⑦出水水质稳定；⑧标准设计。四、 控制方式 本方案总控制为自动化，采用进口施耐德电器元件，PLC编程控制器，触摸屏。 实现水处理自动化是提高企业管理水平，减轻操作人员劳动强度，方便操作管理，保证水处理质量和安全生产、节约能耗、降低生产成本的重要措施。水处理的自动化控制系统主要根据液位、流量、压力等信号通过PLC来控制泵及阀的运行状态，并能根据工艺要求及设备运行参数的变化自动或提示操作人员控制设备的运行。 原水箱、中间水箱、纯水箱均装有液位控制器，通过PLC来控制与水箱连接的泵的启停。 反渗透单元是纯水处理工艺中的预脱盐系统，在其进水管、纯水管、浓水管安装控制阀、压力计、流量计，监视和控制该单元的运行、清洗，确保反渗透单元在满足工艺要求的范围内。 EDI系统是纯水处理工艺中的主脱盐系统，通过EDI出水口设置的电导率仪，监测和控制该单元的运行、清洗。 供水单元是本处理系统中的最后一个单元，可通过液位信号自动控制水泵的启停，以保证正常的供水。