純水/超純水設備
詳情介紹
去離子水設備,是離子交換系統。離子交換系統是通過(guò)陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對水中的各種陰、陽(yáng)離子進(jìn)行置換的一種傳統水處理工藝,陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽(yáng)床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床系統,而混床系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來(lái)制取超純水,高純水的終端工藝,它是用來(lái)制備超純水、高純水不可替代的手段之一。
基本簡(jiǎn)介
其出水電導率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據不同的水質(zhì)及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫藥用超純水等工業(yè)超純水,高純水的制備上。 [1]
工作原理
采用離子交換方法,可以把水中呈離子態(tài)的陽(yáng)、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無(wú)機鹽類(lèi),水質(zhì)除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹(shù)脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂總的反應式即可寫(xiě)成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹(shù)脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
新型工藝
根據應用的行業(yè)不同,應用去離子水設備的工藝也不同,我們這里以鍍膜玻璃鏡片清洗超純水制取工藝為例:
1、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線(xiàn)殺菌器→拋光混床→精密過(guò)濾器→用水對象(≥18MΩ.CM)(新工藝)
2、預處理→一級反滲透→加藥機(PH調節)→中間水箱→二級反滲透(正電荷反滲膜)→純水箱→純水泵→EDI裝置→紫外線(xiàn)殺菌器→精密過(guò)濾器→用水對象(≥17MΩ.CM)(新工藝)
3、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純水箱→純水泵→紫外線(xiàn)殺菌器→精密過(guò)濾器→用水對象(≥15MΩ.CM)(新工藝)
設備工藝
去離子水的工藝大致可分為四種:
第1種:采用陽(yáng)陰離子交換樹(shù)脂取得的去離子水,一般通過(guò)之后,出水電導率可降到10us/cm以下,再經(jīng)過(guò)混床就可以達到1us/cm以下了。但是這種方法做出來(lái)的水成本高,而且顆粒雜質(zhì)太多,達不到理
想的要求。已較少采用了。
第2種:預處理(即砂碳過(guò)濾器+精密過(guò)濾器)+反滲透+混床工藝
這種方法是目前常用的,因為反滲透投資成本也不算高,可以去除90%以上的水中離子,剩下的離子再通過(guò)混床交換除去,這樣可使出水電導率:0.06左右。這樣是目前流行的方法。
第3種:采用兩級反滲透方式
其流程如下:
自來(lái)水→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→精密過(guò)濾器→一級反滲透→PH調節→混合器→二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純水箱→純水泵→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)
第四種:前處理與第2種方法一樣使用反滲透,只是后面使用的混床采用EDI連續除鹽膜塊代替,這樣就不用酸堿再生樹(shù)脂,而是用電再生。這就徹底使整個(gè)過(guò)程無(wú)污染了,經(jīng)過(guò)處理后的水質(zhì)可達到:15M以上。但這這種方法的前期投資比較多,運行成本低。根據各公司的情況做適當的投資。 其流程如下:
原水→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→PH值調節系統→混合器→精密過(guò)濾器→反滲透→中間水箱→EDI水泵→EDI系統→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)
設備工藝特點(diǎn)
離子交換設備是傳統的去離子水設備,它的產(chǎn)水水質(zhì)穩定,造價(jià)相對較低。在以往的電廠(chǎng)鍋爐補給水都是采用陽(yáng)床+陰床+混床處理工藝。
隨著(zhù)反滲透、EDI等工藝的發(fā)展,離子交換設備操作復雜,不容易實(shí)現自動(dòng)化,浪費酸堿,運行成本高等缺點(diǎn)更加突出,更多的應用于反滲透的深度處理。
小型的離子交換設備常采用有機玻璃交換柱,有利于觀(guān)察樹(shù)脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分,陽(yáng)離子是否“中毒”等,樹(shù)脂損耗情況等。
大型的離子交換設備則采用碳鋼內襯環(huán)氧樹(shù)脂或襯膠,中間預留可視裝置,以便于離子再生時(shí)在線(xiàn)觀(guān)測再生液水位狀況。
應用領(lǐng)域
1、工業(yè)超純水處理工藝,是目前工業(yè)用超純水的制備上常用的一種工藝之一。
2、食品工業(yè)離子交換樹(shù)脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。
3、制藥工業(yè)離子交換樹(shù)脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開(kāi)發(fā)成功即是突出的例子。
4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)在有機合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
5、電鍍廢液中的金屬離子,回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
6、濕法冶金及其他離子交換樹(shù)脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。