CN210825779U - 一种超纯水系统的节水系统 - Google Patents
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Abstract
一种超纯水系统的节水系统，由超纯水系统、反洗废水净化系统、反渗透浓水池和一次纯水罐组成。该系统可实现多介质过滤器和活性炭过滤器反洗水回收处理后回用；活性炭过滤器、去阴离子塔、混床反洗再生的末道冲洗水，抛光树脂塔的初期末道冲洗水，膜脱气刚上线初期及更换材料后初期冲洗排水，以及在线仪表排水回用至超纯水系统；反渗透膜、膜脱气、超滤膜、供应机台回水发生水质异常时，将此时异常水回用至超纯水系统前段；可以降低纯水制备过程中废水产生率，提高水源的复用率，节约水资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超纯水系统的节水系统，属于净化水设备技术领域。
背景技术
超纯水广泛用于电子、医药、生物等行业。超纯水系统是指系统通过自来水制备超纯水供应工艺机台使用的完整的生产系统。一般超纯水系统工艺多是经多重过滤、离子交换、脱气膜、多级反渗透膜、紫外线、超滤、电脱盐、电渗析等步骤生产超纯水。目前超纯水制备过程中，系统产生的反洗废水直接排放至废水站内，由相关废水系统进行处理后直接排放；在线仪表、设备初运行等排水直接排至排水沟；超纯水系统中部分区段水质异常排水直接排至废水站进行处理；反渗透膜(RO)结垢清洗水采用RO产水，未合理利用反渗透浓水(ROR)。由于工业级超纯水系统不间断运行，耗水量巨大，在保证水质前提下，通过合理优化节水设计，对于保障系统安全运行、减少废水产生率及节约水资源具有重要的意义。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种超纯水系统的节水系统，通过节水系统的设计，可以降低纯水制备过程中废水产生率，提高水源的复用率，节约水资源。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种超纯水系统的节水系统，由超纯水系统、反洗废水净化系统、反渗透浓水池7和一次纯水罐8组成；
超纯水系统包括顺序连接的自来水原水池101、多介质过滤器102、第一中间水池201、活性炭过滤器103、去阳离子塔202、脱碳塔203、去阴离子塔204、第二中间水池301、第一紫外线仪302、保安过滤器303、反渗透膜304、第三中间水池401、第二紫外线仪402、混床树脂塔403、后置过滤器404、第一膜脱气装置405、超纯水罐501、换热器502、第三紫外线仪503、抛光树脂塔504、第二膜脱气装置505、超滤装置506和超纯水使用机台6；
多介质过滤器102和活性炭过滤器103的反洗水出水口分别连接反洗废水净化系统，反洗废水净化系统的出水口连接反渗透浓水池7和自来水原水池101；
活性炭过滤器103、去阴离子塔204和混床树脂塔403的末道冲洗水出水口分别连接第一中间水池201，抛光树脂塔504的末道冲洗水出水口连接第一中间水池201或第二中间水池301；
反渗透膜304的反渗透浓水出水口连接反渗透浓水池7，反渗透浓水池7的出水口分别连接多介质过滤器102和活性炭过滤器103的反洗水入水口，去阳离子塔202和去阴离子塔204的再生水入水口，和第一中间水池201；
超滤装置506的超滤浓水出水口连接一次纯水罐8入水口，一次纯水罐8的出水口分别连接新风机组801和工艺循环冷却水系统802的补水入水口；
反渗透膜304的清洗水出水口连接清洗罐9，清洗罐9的出水口连接反渗透膜304的清洗水入水口。
如上所述的超纯水系统的节水系统，优选地，所述反洗废水净化系统由顺序连接的反洗废水收集池104、PH调节池105、沉淀池106和多介质过滤器108组成。
如上所述的超纯水系统的节水系统，优选地，所述节水系统还包括第一收集罐110、第二收集罐10和第三收集罐507；
所述原水池101端的原水泵出口的在线仪表排水管连接第一收集罐110，第一收集罐110的出水口连接原水池101或原水泵出水管；
所述多介质过滤器102产水出口在线仪表21，活性炭过滤器103产水出口在线仪表电导率计31、氯离子计32，反渗透膜304前加压泵吸水管上在线仪表电导率计41、PH计42，反渗透膜304产水出口在线仪表TOC检测仪43，第二紫外线仪402前端电阻率计47后端电阻率计48，混床树脂塔403产水出口在线仪表TOC检测仪44和SiO2检测仪45以及第一膜脱气装置405产水出口在线仪表DO检测仪46的排水管连接第二收集罐10，第二收集罐10的出水口连接第一中间水池201；
所述抛光树脂塔504前端电阻率计51和后端电阻率计52排水管连接一次纯水罐8；
所述第二膜脱气装置505产水出口在线仪表DO检测仪53，超滤装置506产水出口在线仪表电阻率计61、DO检测仪62、SiO2检测仪63、TOC检测仪64、Particle检测仪65，超纯水使用机台6的回水管在线仪表SiO2检测仪66、TOC检测仪67、Particle检测仪68的排水管连接第三收集罐507，第三收集罐507的出水口连接第一中间水池201或者第二中间水池301。
如上所述的超纯水系统的节水系统，优选地，所述第一膜脱气装置405的冲洗排水口连接第一中间水池201，所述第二膜脱气装置505的冲洗排水口连接第一中间水池201或第二中间水池301。
如上所述的超纯水系统的节水系统，优选地，所述反渗透膜304和第一膜脱气装置405的异常水排水管连接第二中间水池301，
所述超滤装置506的异常超滤浓水排水管连接第一中间水池201或者第二中间水池301，
所述超纯水使用机台6回水异常排水管连接第一中间水池201或者第二中间水池301。
本实用新型的有益效果在于：该节水系统可实现多介质过滤器和活性炭过滤器反洗水回收处理后回用，活性炭过滤器、去阴离子塔、混床反洗再生的末道冲洗水回用至超纯水系统内，抛光更换树脂的初期的末道冲洗水回用至超纯水系统，膜脱气刚上线初期及更换材料后初期冲洗排水回用至超纯水系统，反渗透膜、膜脱气、超滤膜、供应机台回水发生水质异常时，将此时异常水回用至超纯水系统，在线仪表排水回用至超纯水系统。废水产生率能控制在原水的10％以下，减少废水的排放。
附图说明
图1为实施例1的超纯水系统的节水系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
实施例1超纯水系统的节水系统
一、超纯水系统的节水系统结构
如图1所示，一种超纯水系统的节水系统由超纯水系统、反洗废水净化系统、反渗透浓水池7、一次纯水罐8、第一收集罐110、第二收集罐10和第三收集罐507组成。
超纯水系统包括顺序连接的自来水原水池101、多介质过滤器102、第一中间水池201、活性炭过滤器103、去阳离子塔202、脱碳塔203、去阴离子塔204、第二中间水池301、第一紫外线仪302、保安过滤器303、反渗透膜304、第三中间水池401、第二紫外线仪402、混床树脂塔403、后置过滤器404、第一膜脱气装置405、超纯水罐501、换热器502、第三紫外线仪503、抛光树脂塔504、第二膜脱气装置505、超滤装置506和超纯水使用机台6。
反洗废水净化系统由顺序连接的反洗废水收集池104、PH调节池105、沉淀池106、多介质过滤器供水池107和多介质过滤器108组成。
多介质过滤器102和活性炭过滤器103的反洗水出水口分别连接反洗废水收集池104的入水口，多介质过滤器108的出水口连接反渗透浓水池7和自来水原水池101。
活性炭过滤器103、去阴离子塔204和混床树脂塔403的冲洗水出水口分别连接第一中间水池201，抛光树脂塔504的冲洗水出水口连接第一中间水池201或第二中间水池301。
反渗透膜304的反渗透浓水出水口连接反渗透浓水池7，反渗透浓水池7的出水口分别连接多介质过滤器102和活性炭过滤器103的反洗水入水口，去阳离子塔202和去阴离子塔204的再生水入水口，和第一中间水池201。
超滤装置506的超滤浓水出水口连接一次纯水罐8入水口，一次纯水罐8的出水口分别连接新风机组801和工艺循环冷却水系统802的补水入水口。
反渗透膜304的清洗水出水口连接清洗罐9，清洗罐9的出水口连接反渗透膜304的清洗水入水口。
原水池101端的原水泵出口的在线仪表排水管连接第一收集罐110，第一收集罐110的出水口连接原水池101或原水泵出水管。
多介质过滤器102产水出口在线仪表21，活性炭过滤器103产水出口在线仪表电导率计31、氯离子计32，反渗透膜304前加压泵吸水管上在线仪表电导率计41、PH计42，反渗透膜304产水出口在线仪表TOC检测仪43，第二紫外线仪402前端电阻率计47后端电阻率计48，混床树脂塔403产水出口在线仪表TOC检测仪44和SiO2检测仪45以及第一膜脱气系统405产水出口在线仪表DO检测仪46的排水管连接第二收集罐10，第二收集罐10的出水口连接第一中间水池201。
抛光树脂塔504前端电阻率计51和后端电阻率计52排水管连接一次纯水罐8。
第二膜脱气装置505产水出口在线仪表DO检测仪53，超滤装置506产水出口在线仪表电阻率计61、DO检测仪62、SiO2检测仪63、TOC检测仪64、Particle检测仪65，超纯水使用机台6的回水管在线仪表SiO2检测仪66、TOC检测仪67、Particle检测仪68的排水管连接第三收集罐507，第三收集罐507的出水口连接第一中间水池201或者第二中间水池301。
第一膜脱气装置405的冲洗排水口连接第一中间水池201，所述第二膜脱气装置505的冲洗排水口连接第一中间水池201或第二中间水池301。
反渗透膜304和第一膜脱气装置405的异常水排水管连接第二中间水池301。超滤装置506的异常超滤浓水排水管连接第一中间水池201或者第二中间水池301。所述超纯水使用机台6回水异常排水管连接第一中间水池201或者第二中间水池301。
二、超纯水系统的节水系统废水回收过程
1.反洗水(BW)回收
超纯水制备过程中的多介质过滤器102主要作用是去除自来水中的SS，活性炭过滤器103主要作用是去除水中的游离氯和吸收水中的部分有机物。多介质过滤器102和活性炭过滤器103的反洗频率每通水24小时反洗一次。将反洗用水收集至反洗废水收集池104，经过PH调节池105、沉淀池106、多介质过滤器108处理工艺处理合格后回用至反渗透浓水池7和自来水原水池101。
2.末道冲洗水(Rinse)回收
活性炭过滤器103反洗过程的末道冲洗水(Rinse)回流至第一中间水池201。
去阴离子塔204再生过程的末道冲洗水(Rinse)回流至第一中间水池201。
混床树脂塔403再生过程的末道冲洗水(Rinse)回流至第一中间水池201或第二中间水池301。
抛光(CP)更换树脂初期的末道冲洗水(Rinse)回流至第一中间水池201、第二中间水池301或第三中间水池401。
3.膜渗透浓水(Brine)回收
反渗透膜304在产水过程中产生的反渗透浓水(RO Brine)收集进反渗透浓水池7。反渗透浓水池水源(ROR)优先用作纯水系统内部反洗和再生用途用作多介质过滤器/活性炭过滤器的反洗用水和去阳离子塔/去阴离子塔的再生用水；第二顺利回流至第一中间水池201。
超滤装置506在产水过程中产生的超滤浓水(UF Brine)收集进一次纯水罐8或第三中间水池401。一次纯水罐8水源用作新风机组801和工艺循环冷却水系统802的补水。
4.清洗水(CIP)回收
反渗透膜304在产水过程中膜内结垢，需要RO清洗罐9内加盐酸进行清洗，将清洗水(RO CIP)回收至RO清洗罐9进行重复利用。
5.在线仪表排水回收
自来水原水池101端的原水泵出口的在线仪表氯离子计71、TOC检测仪72、浊度计73、PH计74的排水收集至第一收集罐110，由泵输送至自来水原水池101或原水泵出水管。
多介质过滤器102产水出口在线仪表SDI计21、活性炭过滤器103产水出口在线仪表电导率计31、氯离子计32，反渗透膜304前加压泵吸水管上在线仪表电导率计41、PH计42，反渗透膜304产水出口在线仪表TOC检测仪43，第二紫外线仪402前端电阻率计47后端电阻率计48，混床树脂塔403产水出口在线仪表TOC检测仪44和SiO2检测仪45以及第一膜脱气系统405产水出口在线仪表DO检测仪46排水收集至第二收集罐10，由泵输送至第一中间水池201。
抛光树脂塔504前端电阻率计51和后端电阻率计52排水收集至一次纯水罐8。
第二膜脱气装置505产水出口在线仪表DO检测仪53，超滤装置506产水出口在线仪表电阻率计61、DO检测仪62、SiO2检测仪63、TOC检测仪64、Particle检测仪65，超纯水使用机台6回水管在线仪表SiO2检测仪66、TOC检测仪67、Particle检测仪68的排水至第三收集罐507，由泵输送至第一中间水池201或者第二中间水池301。
6.冲洗排污水(Blow Down Drain)回收
第一膜脱气系统405刚上线初期及更换材料后初期冲洗排水(Blow Down Drain)回流至第一中间水池201。
第二膜脱气装置505刚上线初期及更换材料后初期冲洗排水(Blow Down Drain)回流至第一中间水池201或者第二中间水池301。
7.异常状态排水(Abnormal Condition Drain)回收
反渗透膜304在产水水质异常时(Abnormal Condition)，将此时异常水回流至第二中间水池301。
第一膜脱气系统405产水水质异常时(Abnormal Condition)，将此时异常水回流至第二中间水池301。
超滤装置506在产水过程中产生的超滤浓水(UF Brine)水质异常时，将此时异常水回流至第一中间水池201或者第二中间水池301。
超纯水使用机台6回水(UPW Return)在水质异常时，将此时异常水回流至第一中间水池201或者第二中间水池301。
当超纯水系统处于水质异常状态时及时将异常水回流回前端，保障系统安全稳定运行。
使用该节水系统与常规超纯水系统比较，废水的排放量可减少20～40％。
Claims (5)
1.一种超纯水系统的节水系统，其特征在于，其是由超纯水系统、反洗废水净化系统、反渗透浓水池(7)和一次纯水罐(8)组成；
超纯水系统包括顺序连接的自来水原水池(101)、多介质过滤器(102)、第一中间水池(201)、活性炭过滤器(103)、去阳离子塔(202)、脱碳塔(203)、去阴离子塔(204)、第二中间水池(301)、第一紫外线仪(302)、保安过滤器(303)、反渗透膜(304)、第三中间水池(401)、第二紫外线仪(402)、混床树脂塔(403)、后置过滤器(404)、第一膜脱气装置(405)、超纯水罐(501)、换热器(502)、第三紫外线仪(503)、抛光树脂塔(504)、第二膜脱气装置(505)、超滤装置(506)和超纯水使用机台(6)；
多介质过滤器(102)和活性炭过滤器(103)的反洗水出水口分别连接反洗废水净化系统，反洗废水净化系统的出水口连接反渗透浓水池(7)和自来水原水池(101)；
活性炭过滤器(103)、去阴离子塔(204)和混床树脂塔(403)的末道冲洗水出水口分别连接第一中间水池(201)，抛光树脂塔(504)的末道冲洗水出水口连接第一中间水池(201)或第二中间水池(301)；
反渗透膜(304)的反渗透浓水出水口连接反渗透浓水池(7)，反渗透浓水池(7)的出水口分别连接多介质过滤器(102)和活性炭过滤器(103)的反洗水入水口，去阳离子塔(202)和去阴离子塔(204)的再生水入水口，和第一中间水池(201)；
超滤装置(506)的超滤浓水出水口连接一次纯水罐(8)入水口，一次纯水罐(8)的出水口分别连接新风机组(801)和工艺循环冷却水系统(802)的补水入水口；
反渗透膜(304)的清洗水出水口连接清洗罐(9)，清洗罐(9)的出水口连接反渗透膜(304)的清洗水入水口。
2.如权利要求1所述的超纯水系统的节水系统，其特征在于，所述反洗废水净化系统由顺序连接的反洗废水收集池(104)、PH调节池(105)、沉淀池(106)和多介质过滤器(108)组成。
3.如权利要求1或2所述的超纯水系统的节水系统，其特征在于，所述节水系统还包括第一收集罐(110)、第二收集罐(10)和第三收集罐(507)；
所述原水池(101)端的原水泵出口的在线仪表排水管连接第一收集罐(110)，第一收集罐(110)的出水口连接原水池(101)或原水泵出水管；
所述多介质过滤器(102)产水出口在线仪表(21)，活性炭过滤器(103)产水出口在线仪表电导率计(31)、氯离子计(32)，反渗透膜(304)前加压泵吸水管上在线仪表电导率计(41)、PH计(42)，反渗透膜(304)产水出口在线仪表TOC检测仪(43)，第二紫外线仪(402)前端电阻率计(47)后端电阻率计(48)，混床树脂塔(403)产水出口在线仪表TOC检测仪(44)和SiO2检测仪(45)以及第一膜脱气装置(405)产水出口在线仪表DO检测仪(46)的排水管连接第二收集罐(10)，第二收集罐(10)的出水口连接第一中间水池(201)；
所述抛光树脂塔(504)前端电阻率计(51)和后端电阻率计(52)排水管连接一次纯水罐(8)；
所述第二膜脱气装置(505)产水出口在线仪表DO检测仪(53)，超滤装置(506)产水出口在线仪表电阻率计(61)、DO检测仪(62)、SiO2检测仪(63)、TOC检测仪(64)、Particle检测仪(65)，超纯水使用机台(6)的回水管在线仪表SiO2检测仪(66)、TOC检测仪(67)、Particle检测仪(68)的排水管连接第三收集罐(507)，第三收集罐(507)的出水口连接第一中间水池(201)或者第二中间水池(301)。
4.如权利要求1或2所述的超纯水系统的节水系统，其特征在于，所述第一膜脱气装置(405)的冲洗排水口连接第一中间水池(201)，所述第二膜脱气装置(505)的冲洗排水口连接第一中间水池(201)或第二中间水池(301)。
5.如权利要求1或2所述的超纯水系统的节水系统，其特征在于，所述反渗透膜(304)和第一膜脱气装置(405)的异常水排水管连接第二中间水池(301)，
所述超滤装置(506)的异常超滤浓水排水管连接第一中间水池(201)或者第二中间水池(301)，
所述超纯水使用机台(6)回水异常排水管连接第一中间水池(201)或者第二中间水池(301)。
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|---|---|---|---|---|
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