CN206692490U - 一种超纯水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超纯水处理系统，依次包括原水箱、增压泵、前置处理系统、一级反渗透系统、一级纯水箱、二级反渗透系统、二级纯水箱、增压泵、后置处理系统；按流水线型布置，有效节约系统占用空间。所述预处理系统包括机械过滤器、立式结构的活性炭过滤器、软化器和5μm PP滤芯的保安过滤器；在于保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。反渗透系统设置有用于冲洗的反渗透膜的高压泵，用于保护高压泵的低压开关和液位开关，还设置有用以检测反渗透膜压差的进水和排水的压力表，多重保护功能设备和自动冲洗装置即可实现日常维护和保养，无需繁琐的人工操作，即可实现日常维护和保养，延长系统的使用寿命，保证系统高质量输送纯水。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业水处理技术领域，具体是指一种超纯水系统。
背景技术
工业发展的日益强大，常用于集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等对超纯水的要求很高且要求的水质也不一样。现有的超纯水处理系统中不能够根据每个地方水质的不同、每种不同程度的高需求，只能人为地机械地针对自来水过滤，最终也只能产生一种符合要求的超纯水，使得整个超纯水处理系统生产所需的高纯水单一且效率低。现有的纯水系统占用较多的空间布局位置，而且需耗费大量的人工去进行日常维护和保养，使用寿命也不长，整个系统的过滤效果也不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的既是提供一种超纯水系统。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
本超纯水系统，依次连接有原水箱、原水增压泵、预处理系统、一级反渗透系统、一级纯水箱、二级反渗透系统、二级纯水箱、增压泵、后置处理系统；所述预处理系统包括依次连接的机械过滤器、立式结构的活性炭过滤器、软化过滤器和5μm PP滤芯的保安过滤器；所述一级反渗透系统和二级反渗透系统内均设置有反渗透膜和高压泵，所述高压泵可用于冲洗所述反渗透膜，所述高压泵上设置有保护作用的低压开关和液位开关，进水处和排水处均设置有用于检测所述反渗透膜压差的压力表；所述后置处理系统包括依次连接的电除盐系统、核能树脂和紫外线杀菌器。一级反渗透系统和二级反渗透系统内均设置的高压泵，借助高压泵产生的高水压将反渗透膜表面污染物冲洗干净，降低污染速度，延长膜寿命；设置有用于保护高压泵的低压开关和液位开关；还设置有用以检测反渗透膜压差的进水和排水的压力表，提示清洗时间，并设计备有膜化学清洗系统。一级反渗透系统和二级反渗透系统，根据利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质，以膜两侧的静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。采用膜分离手段可去除水中的颗粒、胶体、有机杂质、微生物等有害物质及99.6％的溶解盐，达到水脱盐纯化目的。排放的副产物浓水对环境无害，是一项符合环保要求的分离技术。反渗透组件设有多重保护功能和自动冲洗程序，使反渗透系统无需人工操作，即可实现日常维护和保养，保证系统高质量输送纯水。可因地制宜地根据每个地方水质的不同、每种不同程度的高需求，对自来水进行一系列处理，从而达到随机应变的高效处理。
进一步，所述一级反渗透系统和二级反渗透系统还包括进水处和排水处各设置有流量计；用以监视并调节运行出水量及系统水利用率，通过合理工艺设计，水利用率高。
进一步，所述一级反渗透系统和二级反渗透系统的排水处还设置有用于监测水质的电导率仪。
进一步，所述一级反渗透系统和二级反渗透的反渗透膜为聚酰胺复合膜，其单根膜脱盐率≥99.6％。
进一步，所述机械过滤器内装优质石英砂，所述石英砂为立式结构；用于去除水中的悬浮物、泥砂及颗粒性杂质。
进一步，所述立式结构的活性炭过滤器内装颗粒状椰壳净水型活性炭。主要去除水中的大分子有机物、胶体、异味、余氯等杂质，降低COD含量。
相比现有的超纯水系统，本实用新型的有益效果是：1、用反渗透技术制纯水与传统的离子交换、蒸馏技术制纯水相比，有设备体积小、能耗低、适应性强、无需酸碱再生剂、工艺简单、易实现自动化、产水质量优良、水质稳定、无微生物、无重金属离子、无有机化合物等优点。排放的副产物---浓水对环境无害，是一项符合环保要求的分离技术。2、该系统可因地制宜地根据每种不同程度的高需求，相应对自来水进行一系列处理，从而达到随机应变的高效处理。3、增压泵在整个超纯水系统中可使水流量保持稳定，从而配合整个纯水系统保持高效运转。4、预处理可以防止膜面结垢如：CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等；防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；防止有机物、微生物污堵；防止氧化性物质对膜的氧化破坏；使得进入反渗透装置的水量没有明显的杂质，保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。5、本系统各设备按流水线型布置，有效节约系统占用空间。6、反渗透组件设有高压泵、压力表、低位开关和液位开关等多重保护功能和自动冲洗功能，无需人工操作，即可实现日常维护和保养，延长该系统使用寿命，保证系统高质量输送纯水。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本超纯水系统的工艺流程设备图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步说明：
参考图1所示的高效的超纯水系统的工艺流程设备，依次为原水箱1、原水增压泵2，包括机械过滤器3、立式结构的活性炭过滤器4、软化过滤器5和5μm PP滤芯的保安过滤器6，一级反渗透系统7，一级纯水箱8，恒压饮水泵9，二级反渗透系统10，二级纯水箱11，增压泵12，电除盐系统13，核能树脂14和紫外线杀菌器15。
本系统各设备将按流水线型布置，有效节约系统占用空间。当原水箱1中加入自来水后，在原水增压泵2的作用下进入到机械过滤器3中。机械过滤器3内装优质石英砂，精密石英砂过滤器为立式结构，选用玻璃钢材质；主要用于去除水中的悬浮物、泥砂及颗粒性杂质。再经过内装颗粒状椰壳净水型的立式结构活性炭过滤器4，去除水中的大分子有机物、胶体、异味、余氯等杂质，降低COD含量。再经过软化过滤器5，防止Ca2+、Mg2+在反渗透膜浓水侧的表面上结垢，交换剂为阳离子交换树脂，经过钠离子软化后，水中的Ca2+、Mg2+为钠离子所取代，水中的阴离子成分并无变化，碱度不变，只是由原来的暂时硬度变为负硬，由于钠的当量高于钙、镁水中的矿物盐的总量略有升高；交换剂使用一段时间后，出水的硬度泄漏量会逐渐增加，达到一定值时交换剂失效。为了恢复交换剂的交换能力，可用再生液对其进行再生，常用的再生液为NaCl溶液。接着进入安装有5μm PP滤芯的材质为不锈钢304的保安过滤器6，主要是对反渗透系统进水进行第三级过滤，目的是减低或消除前处理设备漏出的滤料碎粒，对反渗透膜组件起保护作用，确保最终进入反渗透系统的水符合要求。紧接着，自来水经过一级反渗透系统7；根据反渗透原理，利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质，以膜两侧的静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。采用膜分离手段可去除水中的颗粒、胶体、有机杂质、微生物等有害物质及99.6％的溶解盐，达到水脱盐纯化目的。在设备开机时，该装置自动发出物理冲洗膜的动作，借助高压泵产生的高水压将膜表面污染物冲洗干净，降低污染速度，延长膜寿命。同时低压开关和液位开关保护高压泵，不会因压力过低而损坏。若自来水供水中断或欠压，系统自动停机。进水及排水压力表，监测反渗透膜压差，提示清洗时间，并设计备有膜化学清洗系统。设有如此多重保护功能和自动冲洗程序，使反渗透系统无需人工操作，即可实现日常维护和保养，保证系统高质量输送纯水。系统开机时，自动借助高压泵产生的高水压对反渗透膜进行冲洗，将膜表面污染物冲洗干净，降低污染速度，延长膜寿命。自来水经过这么多道过滤设备，相对比较干净的水储存在一级纯水箱8中，经过恒压饮水泵9后可供给人们的正常饮用水；另一部分则继续流入二级反渗透系统10中过滤。当前的二级反渗透系统10的工作原理与上述的一级反渗透系统7的工作原理相同。然后排放到二级纯水箱11中，再在增压泵12的作用下，排入到电除盐系统13中。电除盐系统13即EDI系统，由中间水箱、淡水泵、浓水泵、EDI膜块、直流电源组成；是利用混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去的过程；这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的，因此不需要用酸和碱对之再生，这一新技术可以代替传统的离子交换装置，产出电阻率高达18MΩ·CM的超纯水。核能树脂14是电除盐系统种利用电渗析极化而发生水电离产生H+和OH-离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷。此时，自来水进入到最后一道过滤工序紫外线杀菌器15中，紫外线杀菌器15主体内外均采用304L或316L不锈钢材质，主体内外部抛光处理以加强紫外线辐照度，确保被消毒物在消毒灭菌过程中不会有消毒灭菌不完全的情形出现。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。当细菌、病毒吸收超过3600～65000uW/c㎡剂量时，对细菌、病毒的去氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌成效。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。此时生产出来的超纯水的水质已经超高了，在集成电路工业中可用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等超纯水。
本系统各设备将按流水线型布置，有效节约系统占用空间。设备体积小、能耗低、适应性强、无需酸碱再生剂、工艺简单、易实现自动化、产水质量优良、水质稳定、无微生物、无重金属离子、无有机化合物等优点。预处理可以防止膜面结垢如：CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等；防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；防止有机物、微生物污堵；防止氧化性物质对膜的氧化破坏；使进入反渗透装置的水无明显的杂质，保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。反渗透方法制水比传统的离子交换法，前者无须酸碱再生，可节约大量再生费用及减轻大量再生工作量；在不耗用任何再生物质的前提下，长期保持稳定。反渗透系统采用聚酰胺复合膜元件(8040膜)为主要元件，其单根膜脱盐率≥99.6％；保证了系统运行的高效率。该系统可因地制宜地根据每个地方水质的不同、每种不同程度的高需求，对自来水进行一系列处理，从而达到随机应变的高效处理。本系统各设备按流水线型布置，有效节约系统占用空间；反渗透组件设有高压泵、送水及排水压力表、低位开关和液位开关等多重保护功能和自动冲洗功能，无需人工操作，即可实现日常维护和保养，延长使用寿命，保证系统高质量输送纯水。
以上所述并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种超纯水系统，其特征在于：包括依次连接的原水箱、原水增压泵、预处理系统、一级反渗透系统、一级纯水箱、二级反渗透系统、二级纯水箱、增压泵、后置处理系统；所述预处理系统包括依次连接的机械过滤器、立式结构的活性炭过滤器、软化器过滤器和5μmPP滤芯的保安过滤器；所述一级反渗透系统和二级反渗透系统内均设置有反渗透膜和高压泵，所述高压泵可用于冲洗所述反渗透膜，所述高压泵上设置有保护作用的低压开关和液位开关，进水处和排水处均设置有用于检测所述反渗透膜压差的压力表；所述后置处理系统包括依次连接的电除盐系统、核能树脂和紫外线杀菌器。
2.根据权利要求1所述的超纯水系统，其特征在于：所述一级反渗透系统和二级反渗透系统的进水处和排水处还设置有流量计。
3.根据权利要求1所述的超纯水系统，其特征在于：所述一级反渗透系统和二级反渗透系统的排水处还设置有用于监测水质的电导率仪。
4.根据权利要求1所述的纯水系统，其特征在于：所述一级反渗透系统和二级反渗透系统的反渗透膜为聚酰胺复合膜。
5.根据权利要求1所述的超纯水系统，其特征在于：所述机械过滤器内装石英砂。
6.根据权利要求1所述的超纯水系统，其特征在于：所述立式结构的活性炭过滤器内装颗粒状椰壳净水型活性炭。
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