專利名稱：一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種利用管道將第一級第二段反滲透產(chǎn)水與第一段反滲透產(chǎn)水分開，進(jìn)行單獨處理，后將第一級第一段反滲透產(chǎn)水直接通過電除鹽器制取工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工業(yè)超純水廣泛應(yīng)用于電力、電子、化工、制藥等行業(yè)。反滲透和電除鹽器(EDI)是常用的流程之一。反滲透設(shè)備可以除去水中大部分離子，其脫鹽率一般為98％-99％。反滲透產(chǎn)水通過電除鹽器進(jìn)行深度除鹽，進(jìn)而達(dá)到工業(yè)超純水的應(yīng)用要求。
通常將若干根反滲透膜元件裝入壓力外殼內(nèi)所組成的組和件稱為膜組件，前一支膜元件的濃水成為后一支元件的進(jìn)水，即膜元件是以串連方式組成膜組件。
反滲透系統(tǒng)有級、段之分。在單段系統(tǒng)中，兩個或兩個以上的膜組件并聯(lián)在一起，進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水均由總管管路系統(tǒng)分別相連。單段系統(tǒng)的系統(tǒng)回收率通常小于50％，當(dāng)要求系統(tǒng)回收率更高時采用一段以上的排列系統(tǒng)，通常兩段式排列系統(tǒng)就可實現(xiàn)75％的系統(tǒng)回收率；第二段與第一段串連，第一段的濃水作為第二段的進(jìn)水，第二段產(chǎn)水通常與第一段的產(chǎn)水并聯(lián)在一起。
當(dāng)常規(guī)的產(chǎn)水品質(zhì)不夠理想，需要提高系統(tǒng)的可靠性時，可以采用多級系統(tǒng)，第一級的產(chǎn)水作為第二級的進(jìn)水；第二級既可以是單段式，也可以是多段式；既可以是一次通過式，也可以有濃水再循環(huán)運(yùn)行模式，即第二級的濃水回流到第一級的進(jìn)水端，這是因為其水質(zhì)仍然比進(jìn)入系統(tǒng)的原水水質(zhì)好；同時因第二級反滲透的進(jìn)水水質(zhì)好，可以有比第一級更高的回收率。另外，由于第一級反滲透產(chǎn)水的硬度較低，故可在二級反滲透前加堿，將反滲透膜不能脫除的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫根，在第二級反滲透中加以脫除。
即便如此，兩級反滲透產(chǎn)水水質(zhì)仍不能滿足高壓鍋爐、電子行業(yè)超純水的水質(zhì)要求，通常用電除鹽器(EDI)進(jìn)行深度除鹽，即兩級反滲透加電除鹽器的制水流程，這也是最為廣泛的工藝系統(tǒng)。這種工藝系統(tǒng)的最大缺陷是一次性投資大，限制其應(yīng)用的廣泛性。
由于經(jīng)過濃縮的反滲透第一級第二段進(jìn)水的電導(dǎo)遠(yuǎn)高于第一段的進(jìn)水電導(dǎo)，反滲透膜脫鹽率是固定的，第二段的產(chǎn)水水質(zhì)明顯差于第一段的產(chǎn)水水質(zhì)，當(dāng)不同段的產(chǎn)水混合后，其水質(zhì)明顯低于第一段，即第二段的產(chǎn)水水質(zhì)影響了反滲透的系統(tǒng)水質(zhì)。例如，當(dāng)原水電導(dǎo)為829μS/cm，經(jīng)過脫鹽率為99％的反滲透膜后，第一段的產(chǎn)水電導(dǎo)8.30μS/cm；第二段以第一段濃水為進(jìn)水，其產(chǎn)水電導(dǎo)已達(dá)24.5μS/cm；混合后的產(chǎn)水電導(dǎo)為16μS/cm。
若將將第一級的產(chǎn)水作為第二級反滲透的進(jìn)水進(jìn)一步除鹽，可以得到品質(zhì)較高的系統(tǒng)產(chǎn)水，但是加大了系統(tǒng)投資。
采用一級反滲透加電除鹽器(EDI)的系統(tǒng)可以節(jié)省大量投資，為提高系統(tǒng)的回收率，通常采用兩段式的工藝系統(tǒng)。由于兩段的產(chǎn)水并聯(lián)混合成為電除鹽器的進(jìn)水，水質(zhì)較差的第二段產(chǎn)水加重了電除鹽器的負(fù)擔(dān)，影響了最終產(chǎn)水水質(zhì)，使該工藝系統(tǒng)的應(yīng)用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的投資大、能耗多，提供一種設(shè)備投資低，制取工業(yè)超純水的工藝流程簡化和擴(kuò)大反滲透與電除鹽器制取工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)。
為達(dá)到本實用新型的上述發(fā)明目的，因此采用下述技術(shù)方案一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，包括原水預(yù)處理裝置、一級一段反滲透膜組、一級二段反滲透膜組、電除鹽器，其特征在于，一級二段反滲透膜組與一級一段反滲透膜組分開，將一級一段反滲透膜組直接通過管道連接在電除鹽器。
作為優(yōu)選，在一級一段反滲透膜組和原水預(yù)處理裝置之間可以通過管道連接高壓泵，在電除鹽器和一級一段反滲透膜組之間還可以通過管道連接中間水箱，所述的中間水箱和電除鹽器之間還可以通過管道連接電除鹽器給水泵。
作為優(yōu)選，所述的一級二段反滲透膜組還可以通過管道與二級反滲透膜組件相連。
作為優(yōu)選，所述的一級二段反滲透膜組通過管道連接的二級反滲透膜組件之間還包括堿加藥系統(tǒng)。
作為優(yōu)選，所述的二級反滲透膜組件可以通過管道直接連接在中間水箱上或通過管道連接在與一級一段反滲透膜組通過管道相連高壓泵的前端。
第一段濃水經(jīng)第二段反滲透處理后，產(chǎn)水可進(jìn)入第二級反滲透進(jìn)行除鹽，以獲得品質(zhì)更好的產(chǎn)水。在進(jìn)入第二級反滲透前，可以加堿提高進(jìn)水pH，將不能被反滲透除去的二氧化碳轉(zhuǎn)化為HCO3-，利用第二級反滲透除去。第二級產(chǎn)水與第一段產(chǎn)水混合后，其產(chǎn)水水質(zhì)將比第一段產(chǎn)水水質(zhì)更好。雖然經(jīng)過濃縮，第二級濃水仍然比原水水質(zhì)好，因此可以回到第一級給水系統(tǒng)。
當(dāng)反滲透產(chǎn)水量較大，只需要部分水進(jìn)行深度處理時，第二段產(chǎn)水可不經(jīng)第二級反滲透處理而作為其它用途，而只將第一段產(chǎn)水進(jìn)入電除鹽器進(jìn)行深度除鹽。
反滲透最終產(chǎn)水利用電除鹽器中的直流電場加以脫除，從而得到滿足工業(yè)工業(yè)需求的超純水。
本實用新型所述預(yù)處理設(shè)施是為保證反滲透正常運(yùn)行，為此而采取的原水預(yù)處理裝置包括超濾、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器，以及絮凝加藥系統(tǒng)和阻垢加藥系統(tǒng)一種或幾種。
反滲透膜組包括反滲透膜及輔助設(shè)施。若干以串連方式組成的膜組件并聯(lián)組成膜組。第一段反滲透產(chǎn)水與第二段產(chǎn)水分別經(jīng)不同管道進(jìn)入下一個處理流程。
因此，本實用新型具有如下創(chuàng)新點將第一級第二段反滲透產(chǎn)水與第一段反滲透產(chǎn)水分開，進(jìn)行單獨處理；與一級反滲透產(chǎn)水產(chǎn)水簡單混合相比，提高了電除鹽器的進(jìn)水水質(zhì)；與純粹二級反滲透相比，減輕了第二級反滲透的處理量，降低了設(shè)備的總造價及運(yùn)行成本。


附圖1是本實用新型的工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)中的裝置圖。
附圖2是本實用新型的工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)中的另一種裝置圖。
具體實施方式
以下通過實例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
實施例1其中1為預(yù)處理裝置，2為高壓泵，3為電除鹽器給水泵，4為一級一段反滲透膜組，5為一級二段反滲透膜組，6為二級反滲透膜組，7為中間水箱，8為電除鹽器，9為氫氧化鈉加藥系統(tǒng)。
原水為地下水，pH7.6，電導(dǎo)率為1274μS/cm；原水經(jīng)預(yù)處理裝置1進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)高壓泵2進(jìn)入有若干并排的一級一段反滲透膜組4，其產(chǎn)水電導(dǎo)為7.48μS/cm，直接進(jìn)入中間水箱7；一級一段濃水經(jīng)與之串連的二段反滲透膜組5處理后，濃水直接排放，產(chǎn)水電導(dǎo)為15.6μS/cm，由堿加藥系統(tǒng)9中加入氫氧化鈉，經(jīng)二級反滲透膜組6，產(chǎn)水電導(dǎo)為0.62μS/cm，進(jìn)入中間水箱7；混合后中間水箱7中水的電導(dǎo)為3.06μS/cm，后經(jīng)電除鹽給水泵3進(jìn)入電除鹽器8深度除鹽，產(chǎn)水電阻率為17.8MΩcm。
實施例2水源與實施例1相同，經(jīng)預(yù)處理裝置1進(jìn)行預(yù)處理后，經(jīng)高壓泵2進(jìn)入有若干并排的一級一段反滲透膜組4，其產(chǎn)水電導(dǎo)為8.4μS/cm，直接進(jìn)入中間水箱7，后經(jīng)電除鹽給水泵3進(jìn)入電除鹽器8深度除鹽；一級一段濃水經(jīng)與之串連的一級二段反滲透膜組5處理后，其濃水直接排放，產(chǎn)水電導(dǎo)為20.6μS/cm，供其它用途；一級一段反滲透產(chǎn)水經(jīng)電除鹽器8深度除鹽，產(chǎn)水電阻率為16.5MΩcm。
以上兩種系統(tǒng)中的回收率均為75％。
將一級一段反滲透產(chǎn)水與二段分開，減少了后續(xù)處理流程的負(fù)擔(dān)，減少了系統(tǒng)投資，如實施利1；在水量較大地方，以及其它需純水之用流程，將一級一段反滲透產(chǎn)水獨立進(jìn)入電除鹽器，避免了后續(xù)二段產(chǎn)水對總體水質(zhì)的影響，提高了電除鹽器的進(jìn)水水質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，包括原水預(yù)處理裝置(1)、一級一段反滲透膜組(4)、一級二段反滲透膜組(5)、電除鹽器(8)，其特征在于，一級二段反滲透膜組(5)與一級一段反滲透膜組(4)分開，將一級一段反滲透膜組(4)直接通過管道連接在電除鹽器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，在一級一段反滲透膜組(4)和原水預(yù)處理裝置(1)之間可以通過管道連接高壓泵(2)，在電除鹽器(8)和一級一段反滲透膜組(4)之間還可以通過管道連接中間水箱(7)，所述的中間水箱(7)和電除鹽器(8)之間還可以通過管道連接電除鹽器給水泵(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的一級二段反滲透膜組(5)還可以通過管道與二級反滲透膜組件(6)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的一級二段反滲透膜組(5)通過管道連接的二級反滲透膜組件(6)之間還包括堿加藥系統(tǒng)(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的一級二段反滲透膜組(5)通過管道連接的二級反滲透膜組件(6)之間還包括堿加藥系統(tǒng)(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的二級反滲透膜組件(6)可以通過管道直接連接在中間水箱(7)上或通過管道連接在與一級一段反滲透膜組(4)通過管道相連高壓泵(2)的前端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種工業(yè)超純水的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的原水預(yù)處理裝置(1)包括超濾、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器，以及絮凝加藥系統(tǒng)和阻垢加藥系統(tǒng)一種或幾種。
專利摘要本實用新型涉及一種工業(yè)超純水水處理系統(tǒng)，包括原水預(yù)處理裝置(1)、一級一段反滲透膜組、一級二段反滲透膜組、電除鹽器，其特征在于，一級二段反滲透膜組與一級一段反滲透膜組分開，將一級一段反滲透膜組直接通過管道連接在電除鹽器，本實用新型具有如下創(chuàng)新點將第一級第二段反滲透產(chǎn)水與第一段反滲透產(chǎn)水分開，進(jìn)行單獨處理；與一級反滲透產(chǎn)水產(chǎn)水簡單混合相比，提高了電除鹽器的進(jìn)水水質(zhì)；與純粹二級反滲透相比，減輕了第二級反滲透的處理量，降低了設(shè)備的總造價及運(yùn)行成本。
文檔編號C02F1/46GK2784399SQ200420110719
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者譚秀訓(xùn), 沈霖, 李輝 申請人:山東歐美環(huán)境工程有限公司