纯化水制备的方案及流程.doc

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1、纯化水制备的方案及流程    纯化水制备从上世纪80年代下半期开始使用反渗透（RO）法以来，经过二十多年的演变和发展，在制药生产企业和纯化水设备制造企业技术人员的努力下吸取国外先进的制水工艺，从单件、单台设备的制造、组装发展到目前使用的一套完整的纯化水制备流程，其可由五个部分组成：预处理（也称前处理装置）、初级除盐装置、深度除盐装置、后处理装置、纯化水输送分配系统。 1常见的纯化水制备流程1.1预处理装置   作为原水的城市自来水虽然已经达到饮用水标准，但仍残留少量的悬浮颗粒，有机物和残余氯、钙、镁离子，为了把这些杂质除去需要对原水进

2、行预处理。在这一组功装置里常规的配置，由原水泵、精砂过滤器、活性炭过滤器和软化器组成。1.1.1原水泵   把原水输送到预处理系统中是预处理装置流体移动的动力源。1.1.2精砂过滤器   过滤介质为颗粒直径不等的石英砂，装填一定厚度依靠过滤方式除去水中的悬浮状态的颗粒物质，当滤材孔径被堵塞后，可用反冲办法进行清洗再生。1.1.3活性炭过滤器   其是一组由多孔状的颗粒活性炭为滤材装填而成的过滤器，起吸附作用，能除去原水中的有机物、残氯等。活性炭吸附容量大，比表面积高，可达500～2000m2/g，可把水中的有机物、游离的余氯、气味、色

3、泽都可以除去。1.1.4软化装置   常用的为钠离子软化器，原水中的硬度主要是由Ca++、Mg++组成。软化器中的阳离子交换剂中的钠离子与水中的Ca++、Mg++进行交换取代使水质软化。其交换原理如下：   2RNa++Ca++→R2Ca+2Na+   2RNa++Mg++→R2Mg+2Na+   当软化器中阳树脂的Na+完全被取代就会失去交换能力，在树脂失效后应对其再生处理，以便恢复交换能力，再生剂可以选用NaCl（氯化钠），其来源广泛，方便使用，价格便宜，效果良好。再生原理如下：   R2Ca+2Nacl→2RNa+CaCl2  

4、 R2Mg+2Nacl→2RNa+MgCl2   原水中的Ca++、Mg++离子容易形成水垢，使反渗透膜元件堵塞，影响水的通量。除了使用交换剂外，还可以用加入试剂把水中的Ca++、Mg++转化为难容于水的化合物沉淀析出或过滤除去。   把上述几个单元操作所使用的设备组合起来，形成一个独立体系成为制备纯化水的第一步工序即预处理装置。1.2初级除盐装置   初级除盐功能就是用一级RO方法除盐，它是由精密过滤器（保安过滤器）、高压泵、反渗透机壳、膜元件、操作控制箱组成。1.2.1精密过滤器   为了防止石英砂过滤器、活性炭过滤器中的微小粒子

5、流入反渗透膜而采取的一种精密过滤装置，过滤介质的孔径为1μm～5μm，可以有效地保证进水SDI值，从而保护膜元件不受损害。1.2.2高压泵   为本装置提供动力，提高水压常采用立式多级高压泵。1.2.3反渗透系统装置（RO装置）   反渗透装置据报导采用一级RO，处理原水能有效地除去水中的病原微生物，例如：各类细菌和病毒；100％除去低分子有机化合物；95％～99％除去水中1价离子，出水电导率可在30μs／cm左右。表1一级（RO）装置进水技术质量指标SDI余氯pH温度≤5.0≤0.1μg/L3～105～45℃    一级反渗透（RO

6、）装置进水技术质量指标可以参照以下几个项目，如表1所示。   初级除菌系统主要元件由壳体、膜元件、管接件、阀、压力表、流量计组成。   这种在一定压力驱动下，借助于半透膜对水分子有选择性透过使水中的溶质与溶剂分开，水得到纯化。在一级RO后面配置的二级RO装置的组成与一级RO相同，但经二级RO处理后，纯化水的电导率可达1～30μs／cm。1.2.4操作控制箱   整个初级除盐（一级RO）可用PLC控制并实现自动操作。高压泵前后有压力控制。膜元件可自动清洗，系统可以在线监测纯化水水质以及各工艺参数，例如：流量、压力、电导率、阀的开与关，整

7、个状态均可显示及控制。   整套初级除盐装置用管道连接后组合成一个模块系统，运输、安装、方便可靠。1.3深度除盐装置   经过初级除盐处理后（在一级RO之后）纯化水的电导率在30μs／cm，经二RO处理后水质可提高，电导率在1～5μs／cm。为了进一步除去水中残余的微量离子，需进行深度除盐处理。能获得电导率在0.1～0.06μs／cm标准范围的纯化水，目前采用的深度除盐的方法有以下几种：在反渗透（RO)处理后增加混床（离子交换树脂）的处理、在反渗透（RO)后面增加EDI装置、在反渗透（RO)后面加抛光混床装置。1.3.1装填普通阴、阳

8、离子交换树脂的混合床（混床）   混床是在制备纯化水时经常使用的一种安装于制水系统终端用来提高水质的方法。可以在一级RO后面加一组混床，也可以在二级RO后面加混床，纯化水的电导率可提高到1μs／cm（即10MΩ·cm）以