CN2784399Y - 一种工业超纯水的水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业超纯水水处理系统，包括原水预处理装置(1)、一级一段反渗透膜组、一级二段反渗透膜组、电除盐器，其特征在于，一级二段反渗透膜组与一级一段反渗透膜组分开，将一级一段反渗透膜组直接通过管道连接在电除盐器，本实用新型具有如下创新点：将第一级第二段反渗透产水与第一段反渗透产水分开，进行单独处理；与一级反渗透产水产水简单混合相比，提高了电除盐器的进水水质；与纯粹二级反渗透相比，减轻了第二级反渗透的处理量，降低了设备的总造价及运行成本。

Description

一种工业超纯水的水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种水处理系统，尤其涉及一种利用管道将第一级第二段反渗透产水与第一段反渗透产水分开，进行单独处理，后将第一级第一段反渗透产水直接通过电除盐器制取工业超纯水的水处理系统。

背景技术

工业超纯水广泛应用于电力、电子、化工、制药等行业。反渗透和电除盐器(EDI)是常用的流程之一。反渗透设备可以除去水中大部分离子，其脱盐率一般为98％-99％。反渗透产水通过电除盐器进行深度除盐，进而达到工业超纯水的应用要求。

通常将若干根反渗透膜元件装入压力外壳内所组成的组和件称为膜组件，前一支膜元件的浓水成为后一支元件的进水，即膜元件是以串连方式组成膜组件。

反渗透系统有级、段之分。在单段系统中，两个或两个以上的膜组件并联在一起，进水、产水和浓水均由总管管路系统分别相连。单段系统的系统回收率通常小于50％，当要求系统回收率更高时采用一段以上的排列系统，通常两段式排列系统就可实现75％的系统回收率；第二段与第一段串连，第一段的浓水作为第二段的进水，第二段产水通常与第一段的产水并联在一起。

当常规的产水品质不够理想，需要提高系统的可靠性时，可以采用多级系统，第一级的产水作为第二级的进水；第二级既可以是单段式，也可以是多段式；既可以是一次通过式，也可以有浓水再循环运行模式，即第二级的浓水回流到第一级的进水端，这是因为其水质仍然比进入系统的原水水质好；同时因第二级反渗透的进水水质好，可以有比第一级更高的回收率。另外，由于第一级反渗透产水的硬度较低，故可在二级反渗透前加碱，将反渗透膜不能脱除的二氧化碳转化为碳酸氢根，在第二级反渗透中加以脱除。

即便如此，两级反渗透产水水质仍不能满足高压锅炉、电子行业超纯水的水质要求，通常用电除盐器(EDI)进行深度除盐，即两级反渗透加电除盐器的制水流程，这也是最为广泛的工艺系统。这种工艺系统的最大缺陷是一次性投资大，限制其应用的广泛性。

由于经过浓缩的反渗透第一级第二段进水的电导远高于第一段的进水电导，反渗透膜脱盐率是固定的，第二段的产水水质明显差于第一段的产水水质，当不同段的产水混合后，其水质明显低于第一段，即第二段的产水水质影响了反渗透的系统水质。例如，当原水电导为829μS/cm，经过脱盐率为99％的反渗透膜后，第一段的产水电导8.30μS/cm；第二段以第一段浓水为进水，其产水电导已达24.5μS/cm；混合后的产水电导为16μS/cm。

若将将第一级的产水作为第二级反渗透的进水进一步除盐，可以得到品质较高的系统产水，但是加大了系统投资。

采用一级反渗透加电除盐器(EDI)的系统可以节省大量投资，为提高系统的回收率，通常采用两段式的工艺系统。由于两段的产水并联混合成为电除盐器的进水，水质较差的第二段产水加重了电除盐器的负担，影响了最终产水水质，使该工艺系统的应用范围受到限制。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术存在的投资大、能耗多，提供一种设备投资低，制取工业超纯水的工艺流程简化和扩大反渗透与电除盐器制取工业超纯水的水处理系统。

为达到本实用新型的上述发明目的，因此采用下述技术方案：一种工业超纯水的水处理系统，包括原水预处理装置、一级一段反渗透膜组、一级二段反渗透膜组、电除盐器，其特征在于，一级二段反渗透膜组与一级一段反渗透膜组分开，将一级一段反渗透膜组直接通过管道连接在电除盐器。

作为优选，在一级一段反渗透膜组和原水预处理装置之间可以通过管道连接高压泵，在电除盐器和一级一段反渗透膜组之间还可以通过管道连接中间水箱，所述的中间水箱和电除盐器之间还可以通过管道连接电除盐器给水泵。

作为优选，所述的一级二段反渗透膜组还可以通过管道与二级反渗透膜组件相连。

作为优选，所述的一级二段反渗透膜组通过管道连接的二级反渗透膜组件之间还包括碱加药系统。

作为优选，所述的二级反渗透膜组件可以通过管道直接连接在中间水箱上或通过管道连接在与一级一段反渗透膜组通过管道相连高压泵的前端。

第一段浓水经第二段反渗透处理后，产水可进入第二级反渗透进行除盐，以获得品质更好的产水。在进入第二级反渗透前，可以加碱提高进水pH，将不能被反渗透除去的二氧化碳转化为HCO3-，利用第二级反渗透除去。第二级产水与第一段产水混合后，其产水水质将比第一段产水水质更好。虽然经过浓缩，第二级浓水仍然比原水水质好，因此可以回到第一级给水系统。

当反渗透产水量较大，只需要部分水进行深度处理时，第二段产水可不经第二级反渗透处理而作为其它用途，而只将第一段产水进入电除盐器进行深度除盐。

反渗透最终产水利用电除盐器中的直流电场加以脱除，从而得到满足工业工业需求的超纯水。

本实用新型所述预处理设施是为保证反渗透正常运行，为此而采取的原水预处理装置包括超滤、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器，以及絮凝加药系统和阻垢加药系统一种或几种。

反渗透膜组包括反渗透膜及辅助设施。若干以串连方式组成的膜组件并联组成膜组。第一段反渗透产水与第二段产水分别经不同管道进入下一个处理流程。

因此，本实用新型具有如下创新点：将第一级第二段反渗透产水与第一段反渗透产水分开，进行单独处理；与一级反渗透产水产水简单混合相比，提高了电除盐器的进水水质；与纯粹二级反渗透相比，减轻了第二级反渗透的处理量，降低了设备的总造价及运行成本。

附图说明

附图1是本实用新型的工业超纯水的水处理系统中的装置图。

附图2是本实用新型的工业超纯水的水处理系统中的另一种装置图。

具体实施方式

以下通过实例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例1

其中1为预处理装置，2为高压泵，3为电除盐器给水泵，4为一级一段反渗透膜组，5为一级二段反渗透膜组，6为二级反渗透膜组，7为中间水箱，8为电除盐器，9为氢氧化钠加药系统。

原水为地下水，pH7.6，电导率为1274μS/cm；原水经预处理装置1进行预处理，经高压泵2进入有若干并排的一级一段反渗透膜组4，其产水电导为7.48μS/cm，直接进入中间水箱7；一级一段浓水经与之串连的二段反渗透膜组5处理后，浓水直接排放，产水电导为15.6μS/cm，由碱加药系统9中加入氢氧化钠，经二级反渗透膜组6，产水电导为0.62μS/cm，进入中间水箱7；混合后中间水箱7中水的电导为3.06μS/cm，后经电除盐给水泵3进入电除盐器8深度除盐，产水电阻率为17.8MΩcm。

实施例2

水源与实施例1相同，经预处理装置1进行预处理后，经高压泵2进入有若干并排的一级一段反渗透膜组4，其产水电导为8.4μS/cm，直接进入中间水箱7，后经电除盐给水泵3进入电除盐器8深度除盐；一级一段浓水经与之串连的一级二段反渗透膜组5处理后，其浓水直接排放，产水电导为20.6μS/cm，供其它用途；一级一段反渗透产水经电除盐器8深度除盐，产水电阻率为16.5MΩcm。

以上两种系统中的回收率均为75％。

将一级一段反渗透产水与二段分开，减少了后续处理流程的负担，减少了系统投资，如实施利1；在水量较大地方，以及其它需纯水之用流程，将一级一段反渗透产水独立进入电除盐器，避免了后续二段产水对总体水质的影响，提高了电除盐器的进水水质。

Claims (7)

1.一种工业超纯水的水处理系统，包括原水预处理装置(1)、一级一段反渗透膜组(4)、一级二段反渗透膜组(5)、电除盐器(8)，其特征在于，一级二段反渗透膜组(5)与一级一段反渗透膜组(4)分开，将一级一段反渗透膜组(4)直接通过管道连接在电除盐器(8)。

2.根据权利要求1所述一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，在一级一段反渗透膜组(4)和原水预处理装置(1)之间可以通过管道连接高压泵(2)，在电除盐器(8)和一级一段反渗透膜组(4)之间还可以通过管道连接中间水箱(7)，所述的中间水箱(7)和电除盐器(8)之间还可以通过管道连接电除盐器给水泵(3)。

3.根据权利要求1或2所述的一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，所述的一级二段反渗透膜组(5)还可以通过管道与二级反渗透膜组件(6)相连。

4.根据权利要求1或2所述的一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，所述的一级二段反渗透膜组(5)通过管道连接的二级反渗透膜组件(6)之间还包括碱加药系统(9)。

5.根据权利要求3所述的一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，所述的一级二段反渗透膜组(5)通过管道连接的二级反渗透膜组件(6)之间还包括碱加药系统(9)。

6.根据权利要求3所述的一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，所述的二级反渗透膜组件(6)可以通过管道直接连接在中间水箱(7)上或通过管道连接在与一级一段反渗透膜组(4)通过管道相连高压泵(2)的前端。

7.根据权利要求1或2所述的一种工业超纯水的水处理系统，其特征在于，所述的原水预处理装置(1)包括超滤、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器，以及絮凝加药系统和阻垢加药系统一种或几种。

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