实验室超纯水方案设计
1设计引用相关标准、文献
《中国药典》药用水版
《生活饮用水卫生规范》/09/01
《给水排水设计规范》GBJ15-88
《给水排水设计手册》第四册中国建筑工业出版社
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB-97
《反渗透水处理设备》CJ/T-
《反渗透水处理装置》HJ/T-
《反渗透和纳滤膜元件产品与技术手册》DOWSTM版
《水处理设备制造技术条件》JB-
《实验室用水国家标准》GB-92
《高纯水的制备及检测技术》科学出版社
《纯水制备》电子工业第十设计院
2系统特点
4该系统采用集中控制，相关设备通过液位联锁实现自动运行，具备自动功能（自动制水、自动冲洗、原水缺水/水箱满水自动停机、高低压报警等）。
4采用可编程PLC实现集中控制，预留15%I/O接口，便于用户远程控制。
4执行机构的设计采用标准化、通用化、系统化零部件，便于拆装、更换、清洗零件。
4系统结构布置紧凑，占地面积小，有效节约空间。
4系统能耗低，有效节约能源。
4耗材寿命长，制水成本低廉。
4系统运行可靠，供水管路封闭，出水水质稳定。
3工艺流程
为保证关键设备，如反渗透装置、EDI连续电除盐装置的长期可靠稳定运行，设置高纯水预处理系统，满足反渗透膜（RO）进水指标：浊度0.5NTU、SDI4、余氯0.1ppm。根据原水水质，预处理系统由原水水箱、原水泵、多介质过滤器、活性碳过滤器、阻垢加药装置、保安过滤及相关辅助设备组成。
本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透脱盐装置作为系统的预脱盐设备；系统运行费用低、易于实现自动化，具有很好的经济性，脱盐率达到99%以上，制取初纯水。
经过反渗透处理后的初纯水再经过EDI连续电除盐装置进行深度提纯，在电场作用下，发生离子迁移，并和EDI膜堆中混合离子交换树脂置换，将水中残余的各种阴阳离子一并去除，保证水质纯度，使出水达到国家实验室一级用水要求。
本水处理系统工艺流程如下：
4流程主要处理设备功能简述
4.1原水水箱
用于原水进水缓冲，调节因原水进水压力及流量的不稳定对设备正常运行带来的影响，同时作为原水的储备，通过原水泵向后续处理设备提供稳定的压力和流量。水箱上装设液位控制器，通过高低液位实现进水电磁阀、原水泵的起停。
4.2原水泵
将原水水箱中的水输送给后续处理设备，提供满足后续处理设备运行需要的压力及流量要求。
4.3多介质过滤器
内装填多介质滤料，如：石英砂等，分级分层填充，利用机械压力过滤原理，将原水中存在的颗粒性杂质、悬浮物等滤除，保证水质澄清。
4.4活性碳过滤器
内装填果壳活性碳滤料，利用活性碳的吸附特性，在压力过滤作用下，将原水中存在的氧化物、有机物、胶体、微生物等杂质吸附过滤，满足反渗透膜元件运行指标要求。
4.5阻垢加药装置
安装在活性碳过滤器与保安过滤器之间，通过计算，计量投加阻垢药剂，避免原水中钙镁垢体在反渗透膜元件浓水端沉积，影响反渗透装置的透水量。加药装置由计量泵和溶液箱组成，计量泵品牌采用美国米顿罗，溶液箱材质为卫生级PE，运行方式为自动运行，与高压泵实现连锁动作，并接入PLC编程器监控。
4.6保安过滤器
过滤精度为5微米，用于拦截上游处理工序过程中可能带来的大于5微米颗粒性杂质，将即将进入反渗透膜元件的水净化，保护反渗透膜元件不会因这些颗粒存在而导致膜元件击穿，影响膜元件产水水质及水量。
4.7一级、二级RO反渗透装置
利用反渗透原理，在高压作用下，将原水通过反渗透膜元件，选择性的透过反渗透膜，使原水得到初步纯化。反渗透装置脱盐率一般可以达到99%以上，同时经过反渗透处理后的初纯水能满足EDI装置的进水水质要求，为EDI装置的运行提供良好的进水条件。
4.8纯水水箱
用于存储反渗透装置的产水，同时为后续设备的处理提供水源。纯水箱上装设液位控制器，通过高低液位实现反渗透装置及纯水泵的起停。
4.9脱气装置
由于反渗透膜元件对水中二氧化碳气体没有脱除效果，又由于有该气体存在于水中会导致产水电阻值衰减，所以在反渗透产水后需要进行脱除二氧化碳气体。脱气装置采用射流方式进行脱气，配备脱气膜、脱气泵及射流器，将反渗透产水中的二氧化碳气体脱去，脱除率达到90%以上。
4.10纯水泵
将纯水箱中的初纯水供给EDI装置，满足EDI装置进水压力和流量的要求。
4.11UV杀菌器
安装与EDI装置进水前，主要目的是杀灭进水中残余的细菌、微生物等，避免EDI膜堆受到这些杂质的影响产生堵塞、损坏，影响产水水质。
4.12精密过滤器
安装与EDI装置进水前，在将反渗透产水供给EDI装置时，有必要装设精密过滤器，将进水中可能存在的颗粒杂质滤除，保护EDI膜堆。
4.13EDI装置
利用电场作用，使得初纯水中残余的各种阴阳离子发生迁移，这些经过迁移后的离子将通过排废去掉，剩余的微小离子再经过膜片与膜片夹层之间的混合离子交换树脂，使初纯水得到深度提纯。EDI装置能连续实现高纯水的制备，无需再生等操作，控制简便，自动化程度高。
4.14高纯水水箱
用以存储EDI装置产水，并为后续输送用水提供水源。高纯水水箱上装设液位控制器，通过高低液位控制EDI装置及高纯水输送泵的起停。
4.15高纯水输送泵
将EDI装置产出的高纯水输送到终端用水点，提供用水点需要的压力和流量。
4.16终端精密过滤器
进一步拦截水中可能存在的颗粒杂质，保证高纯水的清澈。
二、主要设备技术参数
a)原水水箱
品牌：济南双洁
容积：5m
材质：不锈钢
数量：1个
配件：进水电磁阀、液位控制器等
b)原水泵
品牌：杭州南方
型号：CHL8-40
流量：5m/h
扬程：39m
功率：1.5KW
电源：VAC
过流部件材质：SUS不锈钢
数量：1台
c)多介质过滤器
品牌：华夏平安净水
型号：24”×75”
直径：mm
高度：mm
容器材质：不锈钢
试验压力：0.6MPa
运行压力：0.2～0.4MPa
滤料：级配石英砂
装填高度：mm
过滤形式：压力式
数量：1台
配件：TMF67B全自动控制器品牌：润新RUNXIN
d)活性碳过滤器
品牌：华夏平安净水
型号：24”×75”
直径：mm
高度：mm
容器材质：不锈钢
试验压力：0.6MPa
运行压力：0.2～0.4MPa
滤料：果壳活性碳
装填高度：mm
过滤形式：压力式
数量：1台
配件：TMF67B全自动控制器品牌：润新RUNXIN
e）阻垢加药装置
品牌：美国米顿罗
计量泵型号：P
流量：0.79L/H
压力：10.3Bar
电源：VAC
功率：22W
数量：1套
配件：50L溶液箱材质PE
f）保安过滤器
品牌：本公司
型号：UPJM-
过滤器壳体材质：不锈钢
滤芯精度：5m
滤芯材质：PP
处理能力：5m/h
数量：1套
g）反渗透高压泵
品牌：杭州南方
型号：CDLF4-12
流量：5m/h
扬程：85m
功率：2.2KW
电源：VAC
过流部件材质：SUS不锈钢
数量：1台
h）反渗透膜元件
品牌：美国DOW（陶氏）
型号：BW30-
材质：聚酰胺复合膜
形式：卷式
数量：3支
i）反渗透膜壳
品牌：本公司
型号：SS-1
材质：FRP
装填形式：一壳1芯
数量：3套
j）中间水箱
品牌：济南双洁
容积：3m
材质：不锈钢
数量：1台
配件：液位控制器等
l）纯水泵
品牌：杭州南方
型号：CHL4-30
流量：4m/h
扬程：22m
功率：0.75KW
电源：VAC
过流部件材质：SUS不锈钢
数量：1台
m）UV杀菌器
品牌：优威
型号：UV-K12
流量：3m/h
电源：VAC
功率：40W
UV灯管波长：nm
壳体材质：SUS不锈钢
数量：1台
配件：变压器等
n）精密过滤器
品牌：华夏平安净水
型号：UPJM-
过滤器壳体材质：不锈钢
滤芯材质：PP
滤芯精度：5微米
流量：4m/h
数量：1套
o）EDI装置
品牌：西门子
膜堆型号：RMS-
额定产水量：3mL/h
25℃
出水水质：≥15MΩ·cm
25℃
数量：1台
配套：机架、压力表、流量计、在线显示电导/电阻仪、电磁阀等
p）高纯水水箱
品牌：济南双洁
容积：5m
材质：不锈钢
数量：2台
配件：液位控制器等
q）高纯水输送泵
品牌：杭州南方
型号：CHL4-40
流量：3m/h
扬程：32m
功率：0.75KW
电源：VAC
过流部件材质：SUS不锈钢
数量：1台
配件：稳压罐、压力表、压力差开关、单向阀等
r）终端精密过滤器
品牌：本公司
型号：UPJM-
过滤器壳体材质：不锈钢
滤芯材质：PP
滤芯精度：0.45微米
流量：3mL/h
数量：1套
s）控制系统
RO反渗透装置就地控制箱：1个
EDI装置就地控制箱：1个
PLC集成远程控制柜：1个
PLC编程器：施耐德1个
PLC编程软件：1套
指示灯、开关、继电器等：施耐德品牌1批
t）系统安装管路、管件
品牌：上海佑利
型号：DN15～DN32
材质：U-PVC
数量：若干（系统低压部分）
型号：DN15～DN25
材质：SUS不锈钢
数量：若干（反渗透装置高压部分）
