混床超纯水设备构造特点分析

混床超纯水设备构造特点分析

近几十年以来,混床离子交换技术一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。

正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场。其离子交换树脂的的再生使用的是电能,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。混床处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。国内混床处理工艺主要特点体现在树脂分离再生工艺上。树脂的分离再生工艺有三种。

【超纯水制造历史进程:】

第一阶段:预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床

第二阶段:预处理过滤器——>反渗透——>混合床

目前阶段:预处理过滤器——>反渗透——>EDI(无需酸碱)

【设备优点】

1、出水水质优良,出水pH值接近中性。

2、出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。

3、间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短。

4、回收率达到100%

【再生前的准备 :】

1、检查失效混床各阀门关紧。

2、再生水箱高水位,混床酸、碱计量箱液位高。

3、一级除盐系统运行正常,压缩空气充足,并与值长联系准备用气。

4、压力表、流量表、温度表等投入正常运行。

【构成及性能】

混床外壳制作材质有玻璃钢、有机玻璃、不锈钢、碳钢、防腐等,外型为园柱型,直径Φ200—2500mm,产水量从0.5t/h—98t/h。阳床装载强酸阳离子交换树脂,阴床装载强碱阴离子交换树脂,装载高度一向在1000—2400 mm,小型滤帽式设备底部没有承托层,中大型设备底部有粒度不同多级别石英砂承托层(现不建议这样做,因为酸洗的时候石英砂和酸会产生化学反应,对水质造成影响),逆流再生固定床树脂顶层有200 mm厚压脂层树脂(特殊的树脂用来覆盖下面的树脂)。有机玻璃柱运行压力≤0.15MPa,其他材质的设备运行压力≤0.6MPa。阳床配备有酸箱、酸泵再生系统,阴床配备有碱箱、碱泵再生系统。

【在超纯水机(超纯水设备)的使用中,有以下方面的事情需要注意:】

1.活性炭滤芯

活性炭滤芯主要通过吸附作用,去除水中的异味、有机物等。自来水中有余氯,对反渗透膜有很大的氧化作用,所以必须经由活性炭去除。活性炭滤芯从表面上看没有直观的变化,根据经验来看,一般在一年左右就达到饱和吸附,需要更换。

2.用水

以自来水为水源的超纯水机(超纯水设备)一般都有两个出水口,分别是水和一级水,经反渗透出来的水是水,存放在水箱里,而一级水是即用即取,不存放。水没有通过纯化柱,一级水通过了纯化柱,一级水的成本高于水。所以客户在日常应用的时候,应根据水质需求分质取水,能用水时尽量不用一级水,避免使用成本的上升。

3.纯化柱

纯化柱根据客户的水质需求有时也叫超纯化柱,其作用是对反渗透纯水进行深度脱盐,最终达到一级水或超纯水水平。其原理是离子交换。纯化柱的寿命由电阻率在线来表现。低于某个特定的电阻即表示纯化柱过期,比较直观。其寿命除了抗客户的用水量以外,尤其重要的是各个厂家在生产设计时的离子交换树脂的填充量和离子交换树脂的本身质量。

4. 反渗透膜

反渗透膜是超纯水机(超纯水设备)中十分重要的部件,其孔径非常小,所以在使用过程中常常有细菌等微观物质淤积在其表面,一般各个厂家的纯水机都有反冲洗功能,旨在洗掉污染物。用水量在10升/天以内,可以冲洗3-5次,超过10升,则多冲洗几次。如果长时间(如1个月以上)不用,需要将其取出浸泡在消毒液里,避免细菌的滋生,不过该过程比较麻烦,建议即使不用水,都经常开机用少量的水,让机器内部的水形成流通,尽量减少死水的沉积时间过长。反渗透膜的寿命在2-3年,主要由客户的用水量来决定,所以用户在选购的时候一定要选择所匹配的规格。

5.精密滤芯

精密滤芯又称过滤滤芯,分线绕滤芯和pp熔喷滤芯,主要过滤原水中的泥沙等大的颗粒物,其过滤精度有5微米、1微米等。新的滤芯是白色,如果时间长了表面会淤积泥沙等,呈现褐色,这就表示该滤芯不能用了,用自来水冲洗掉表面淤泥后,可以勉强继续使用1-2周,但不能长期使用。滤芯放在滤瓶里面,有的滤瓶是透明的,可以直观地观察滤芯的颜色变化,有些滤瓶是不透明的,需要将其拧开后才能观察滤芯的变化。从经验数据统计来看,精密滤芯的寿命一般在3—6月,如原水的泥沙多,则其寿命短些,泥沙等颗粒物少,则寿命稍长一点。