50T/H净水、脱盐水处理技术

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种先进、实用的水处理技术——50T/H净水、脱盐水处理技术。

一、概述

在生产工艺中需用脱盐水、拟建一座规模50m³/h的脱盐水站。出水水质电导率≤0.5us/cm, 源水为长江水，因长江水浊度较高且含有泥沙，所以先进行净水处理后再进入脱盐水系统，脱盐水系统采用复床+混床工艺。
      二、设计依据
       1、处理水量：50m³/h
      2、原水水质：长江水，业主未提供详细水质分析资料，按一般长江水质设计。
      3、出水水质：
阳床  Na+≤100ug/L
阴床  电导率≤10us/cm
混合床  电导率≤0.5us/cm
       4、JB2932-86《水处理设备制造技术条件》。
       5、设备油漆、包装按ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》执行。
       6、材质符合《水处理设备厂检验》标准。
       7、《环境噪声标准》GB5096-93；
      8、《建筑给排水设计规范》（GBJ15-88）；
      9、我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数；
      10、通用电器设备配电设计规范（GB50055-93）。
      三、设计原则、范围
      1、本设计力求一次性投资小、运行费用低、操作简便。
      2、本工艺出水水质好，且可连续供水。
      3、从长江取水泵到净水、脱盐水泵出水为止
     4、本工艺设计范围包括工艺方案、设计计算、经济技术指标及工艺流程图。
      5、低压电器设计

四、工艺流程
                     PAC CLO2
                      ↓   ↓
长江水 → 取水泵 → 管道混合器 → 全自动净水器 → 净水池 → 净水泵 → 机械过滤器 →阳床 → 阴床 → 混合床 → 脱盐水箱 → 脱盐水泵 → 用水点
     再生工艺
酸贮罐 → 提升泵 → 酸计量箱 → 喷射器 → 阳床、混床阳树脂
碱贮罐 → 提升泵 → 碱计量箱 → 喷射器 → 阴床、混床阴树脂

五、工艺说明

1、取水泵
取水泵采用3台IS型泵（2用1备）。
   2、管道混合器
    净水器前采用管道混合器提高加药、消毒效果。管道混合器为不锈钢材质。
    管道混合器具有快速高效、低能耗管内螺旋混合等特点，对于投加的药剂具有很好的混合作用，对提高水处理效果、节省能源有一定的经济意义。混合器的螺旋叶片不动，仅是被混合的特料或介质的运动，流体通过它除产生降压外，不用外能源。主要是流动分割、径向混合、反向旋转、二种介质不断激烈掺混扩散，达到混合目的。
    管道混合器一般由三节组成。每节混合器有一个80°扭曲的固定螺旋叶片，分左旋和右旋二种，相邻二节中的螺旋叶片旋转方向相反，并相错90°。
    3、二氧化氯发生器
    净水器运行时间长后，特别是夏季，易产生藻类、细菌，易堵塞净水器内斜管及输水管道，所以采用加氯方式进行消毒灭藻。加氯采用目前国内先进的化学法二氧化氯发生器，化学法二氧化氯发生器是目前国内消毒效果好，造价低廉的先进消毒设备。化学法发生所产的以ClO₂为主，混有 Cl₂、O₂、H₂O₂等多种强氧化剂，具有广泛的氧化和杀菌能力，能杀灭水中各种芽孢病毒。并具有较强的灭藻能力。
    4、全自动净水器
    长江水由取水泵泵入高效净水器。

高效全自动净水器是由在总结国内各种净水器的基础上研制开发的系列新产品.该净水装置集絮凝、沉淀、排污、反冲、集水、过滤等工艺中的精华之大成，无需人员操作而能达到单体全自动运行的系列净水装置。是目前先进的净水设备。本净水器不仅适用范围广、处理效果好、出水水质优良；而且自耗水量少、动力消耗省。占地面积小、节水、节电、节人工，要省去辅助机泵及设施的新型节能新产品。

高效全自动净水器具有以下特点：

A、净水装置本身从反应、絮凝、沉淀、集泥、集水、配水、过滤、反冲、排污等一系列运行程序，达到了自动运行的要求。值班人员只要定时作水质监视测定工作外，无需对净水装置操作管理。

B、高浓度的絮凝层，能使原水中的杂质颗粒，在其间得到充分碰撞接触、吸附的机率，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒去除率高。在一定使用条件时，还具有除藻功能。

C、迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣杂质及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。

D、高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。

E、新颖独创的集水系统及最低的集水水头，使集水更均匀有效，不仅提高了体积利用系数，因其集水率极低，累积的省电效果可观。

F、净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤，又能自动反冲，无需另设反冲洗水泵或空压机等电器设备，或节省大量基建投资及日常运行费用。

G、自耗水率低，约在＜5%左右，对节省有限的水资源起积极的作用。
    5、机械过滤器
    过滤器内装填无烟煤和石英砂，其主要作用去除水中的机械杂质，特别是水管中的锈蚀物质，保证离子交换器的进水浊度。
    过滤器应定期进行反洗，以除去积附在表面的悬浮物等物质。反洗时，水从底部进入，自上部排出。
    过滤器为焊接碳钢结构的圆柱形容器，顶部和底部为椭圆型封头，设备按标准进行设计，制造和试验，设计压力：0.6MPa，水压试验压力0.75 Mpa。
    6、阳床
    阳床的设置是为交换原水中各种阳离子，如Fe2+、Mg2+、Ca2+、K+、Na+等。阳床为逆流再生固定床。交换器内装填732# 阳树脂。
当原水进入装H型阳离子交换树脂的阳床，使水中含有各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：
Fe3++3HR  → FeR + 3H+               Ca2++2HR → CaR+2H+
Mg2++2HR  → MgR + 2H+               Na++HR → Na+H+
    阳床为焊接碳钢结构的圆柱形容器，顶部和底部为椭圆型封头，设备按标准进行设计，制造和试验，设计压力：0.6MPa，水压试验压力0.75 Mpa。
    设备顶部进水分配装置型式为母支管式，底部排水装置为穹形多孔板+卵石垫层。中间排水装置为栅管不锈钢支母管结构，材质为316L不锈钢。
    设备接管衬胶到法兰的密封面。设备内部的其它需防腐的非衬胶件材质为耐应力腐蚀材料设计。设备衬胶层能接受20000～15000伏电火花试验而不被击穿。
    7、阴床
    由于阴树脂的再生交换容量只有阳树脂的一半，为了延长再生周期所以，阴床规格放大为φ2000mm。阴床能有效去除水中各种阴离子，如氯根(CL)，硫酸根(SO4)，硝酸根(NO3)，二氧化硅(SiO2)等。
阳离子交换后带有酸性的水进入装有OH型阴离子交换树脂的阴床，发生如下反应：
H2SO4+2ROH  → R2SO4 + 2H2O       

H2CO3+2ROH → R2SO3+2H2O
HCL+ROH → RCL +H2O              

H2SiO3+2ROH →R2SiO3+2H2O
    阴床为焊接碳钢结构的圆柱形容器，顶部和底部为椭圆型封头，设备按标准进行设计，制造和试验，设计压力：0.6MPa，水压试验压力0.75 Mpa。
    设备顶部进水分配装置型式为母支管式，底部排水装置为穹形多孔板+卵石垫层。中间排水装置为栅管不锈钢支母管结构，材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。
    设备本体内部衬胶厚度为5.0mm，接管衬胶到法兰的密封面。设备内部的其它需防腐的非衬胶件材质为耐应力腐蚀材料设计。设备衬胶层能接受20000～15000伏电火花试验而不被击穿。
    8、混床
    混床是阳、阴离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置。均匀混合的树脂层，阳树脂与阴树脂紧密交错排列，每一对阳树脂于阴树脂颗粒类似于一组复床，故可以把混床视作无数组复床串联运行。由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子于氢氧离子立即生成电离度很低的水分子，很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子，可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。由于混合床的再生过程较阳、阴离子交换柱的再生工艺复杂，且再生效率低、再生后树脂的工作交换容量也较低，再生成本高于阳床或阴床。因而混床一般用于进水含盐量较低的场合。
设备内部的布水和集水装置保证整个树脂层水流均匀，防止局部偏流，出水装置既能均匀汇集水外，还能均匀地分配反洗水流通过床层，反洗排水装置满足设计最大反洗流量。底部排水装置多孔板与水帽连接处，孔四周的衬胶层光滑平整，水帽与多孔板之间安装后无间隙，以免运行时泄漏树脂。
    进水配水装置采用十字组合型，进水主管采用Q235-A衬橡胶，配水支管采用耐腐蚀，高强度优质栅管支管，栅管间隙为0.2mm。
中间排再生液装置为母管支管式，材质为316L不锈钢，在总管上排列支管，母管设加强筋，其两端与交换器用支架固定，支管上为栅管结构，缝隙为0.25mm。
    设备布水和集水装置保证整个树脂层水流均匀，不出现局部偏流。出水装置既能均匀汇集水，还能均匀地分配反洗水流通过床层，反洗排水装置满足设计最大反洗水量。
    9、脱盐水箱、脱盐水泵
    脱盐水箱用于贮存制取的脱盐水。
    脱盐水泵选用两台IH不锈钢水泵（一用一备）。

该泵具有运行性能稳定，耗电少、体积小、效率高、噪声低等特点。
    10、再生系统
    树脂的再生：阴阳床树脂的再生方法采用逆流再生方法，再生时压力水通过喷射器将计量箱中再生液送进混床进行再生，阳树脂再生采用4-6%HCL稀溶液，阴树脂再生采用2-4%NaOH稀碱液。
    11、酸碱贮槽
    酸碱贮槽采用卧式钢制容器。贮罐内衬耐酸碱天然橡胶防腐。 
    贮槽上予留平台扶梯支脚，顶部设有进液口、空气口、人孔、清洗水口、底部设有出液口、排污口。
    贮槽制作完毕衬胶后表面喷砂除锈后，刷环氧防锈漆二道，面漆二道，在衬胶前灌水做严密性常压试验，24小时无泄漏。
    12、酸碱计量箱
    酸碱计量箱为带盖立式钢制容器，计量箱内衬耐酸碱天然橡胶防腐。主要用于离子交换树脂再生时精确计量酸用量。
    计量箱上设有酸液进出口、溢流口、排污口、液位计、排气口、备用口。酸进、出口管径、排气口管径、排污口管径等接口。
   13、喷射器
     喷射器是化水处理系统用于输送和稀释再生液的典型设备，当阴阳离子交换器制水阶段结束后，交换树脂已处于失效状态，必须对离子交换树脂进行再生，从而恢复离子交换树脂的交换性能，通常用低浓度的盐酸或碱溶液来再生阳、阴离子交换树脂。它具有设计合理、结构紧凑、操作简便、运行安全可靠、药液混合效果良好、使用寿命长等优点。喷射器采用耐酸玻璃钢材质。

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