本站小編為你精心準備了超純水工程設計論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1進、出水水質

設計進水為市政自來水，出水水質完全滿足太陽能電池生產用水的水質標準。設計進水pH值為6．5～8．5，進水水質見表1，設計出水水質見表2。

2工藝系統設計

本項目全膜法超純水制備工藝的主要流程如下:原水→板式換熱器→原水箱→原水提升泵→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾產水箱→超濾提升泵→活性炭過濾器一級反滲透保安過濾器→一級高壓泵→一級反滲透裝置→一級反滲透產水箱→二級高壓泵→二級反滲透裝置→二級反滲透產水箱→EDI提升泵→紫外線除TOC裝置→EDI保安過濾器→EDI裝置→氮封水箱→超純水泵→拋光混床→送至各廠房。2．1超濾系統設計參數該超濾系統主要包括板式換熱器，自清洗過濾器和超濾裝置等主要設備。板式換熱器的作用是在冬季給原水增溫，降低季節的溫度變化對超濾產水量的影響。自清洗過濾器的作用是去除原水中130μm以上的大顆粒雜質，以防止堵塞超濾中空纖維毛細管。本項目超濾膜結構采用外壓式［1］。該水源為市政自來水，水質比較好，可適當放大超濾膜通量。超濾膜型號SFR2860，規格為Φ225mm×1860mm，設計膜通量為55L/(s·m2)，設計超濾進水濁度為≤5NTU，產水濁度≤1NTU，SDI≤3。超濾機架設置2套，共計52支膜(26支/套)，單套超濾裝置產水量為68m3/h。

2．2一級反滲透系統設計參數

本項目采用的反滲透膜型號為DOW公司的BW30－400。根據反滲透膜的設計軟件計算得知，該反滲透膜的設計通量為20L/(m2·h)，脫鹽率≥97%，回收率≥75%，運行溫度為15～30℃。一級反滲透機架為2套，單套進水量88m3/h，單套產水量為66m3/h，膜數為180支(90支/套)。膜殼采用WaveCyber－300P－8－6，單套機架有15支膜殼，采用一級兩段10∶5排列。由于二級反滲透濃水和電除鹽濃水回流至超濾產水箱，作為一級反滲透進水，另外部分一級反滲透產水直接用于太陽能電池前段工序的生產，未作為二級反滲透進水，所以該系統水量是平衡的。

2．3二級反滲透系統設計參數

本次全膜法超純水制備工藝采用的是雙級反滲透技術。雙級反滲透技術是指用第一級反滲透的產品水作為第二級反滲透的進水進一步除鹽的工藝［2］。本項目采用的二級反滲透膜型號為BW30LE－440，設計通量為39L/(m2·h)，設計產水導電度:≤5μS/cm，回收率≥90%，運行溫度為15～30℃。二級反滲透機架為2套，單套產水量為39m3/h，膜數量為60支(30支/套)。膜殼采用WaveCyber－300P－8－6，單套機架有5支膜殼，采用一級兩段排列。其中，一級反滲透與二級反滲透合并安裝在一臺機架上。電除鹽(EDI)具有技術先進、操作簡便和節能環保的特性，無需酸堿就可以連續制取高品質純水，出水電阻率穩定在15MΩ·cm以上。本次電除鹽裝置為2套，單套產水量為35m3/h，采用的是西門子LXM45Z模塊，模塊數量為14塊(7塊/套)。2．5拋光混床系統設計參數拋光混床的作用是進一步去除EDI出水中殘余極少的陽、陰離子。本項目采用的拋光樹脂型號為DOW公司的MR－450UPW，總容量為1950L，可使出水電阻率達到18MΩ·cm。拋光樹脂罐體采用WAVECYBER公司的DN400的容器，材質為FRP，數量為13只。

3處理效果

3．1超濾系統處理效果

超濾的操作步序有產水、反洗等操作。因超濾設備過濾模式為死端過濾，為保證超濾膜的通量及降低運行的跨膜壓差(TMP)，需定期對超濾膜進行反洗，反洗周期為30～60min［3］。超濾化學清洗周期一般為3個月，主要清洗藥劑有鹽酸、氫氧化鈉和次氯酸鈉。隨著運行時間的增加，TMP逐漸增高，清洗后，TMP顯著降低。圖1為超濾裝置180d的運行記錄。投產運行后，2套超濾膜的產水量較穩定，平均為68m3/h，進水壓力平均為0．30MPa，出水濁度平均為0．25NTU，達到了設計要求。

3．2一級反滲透系統處理效果

一級反滲透化學清洗周期一般為6個月，清洗后，一級RO跨膜壓差(TMP)顯著降低。主要清洗藥劑有鹽酸和氫氧化鈉。圖2為一級反滲透設備24個月的運行記錄。投產運行后，兩套一級反滲透的進水量均為88m3/h，產水量平均為66m3/h，產水回收率達到75%。進水壓力平均為1．10MPa，進水電導率平均為780μS/cm，產水電導率平均為7．0μS/cm，脫鹽率為99．1%，達到了設計要求。

3．3二級反滲透系統處理效果

二級反滲透化學清洗周期一般為12個月，清洗后，二級RO跨膜壓差(TMP)顯著降低。主要清洗藥劑有鹽酸和氫氧化鈉。圖3為二級反滲透設備24個月的運行記錄。投產運行后，兩套二級反滲透裝置進水量均為43m3/h，產水量平均為39m3/h，產水回收率達到90%。進水壓力平均為0．90MPa，產水電導率平均為0．8μS/cm，達到了設計要求。

3．4電除鹽(EDI)系統處理效果

投產運行后，兩套電除鹽(EDI)進水量均為39m3/h，產水量平均為35m3/h，產水回收率達到90%。進水壓力平均為0．4MPa，產水電阻率平均為17．5MΩ·cm，達到了設計要求。3．5拋光混床處理效果投產運行后，拋光混床系統處理水量35m3/h，出水電阻率＞18MΩ·cm，達到了設計要求。

4技術經濟分析

該太陽能電池生產用超純水處理站投產后，進水量為2×70m3/h，產水量為2×35m3/h。該處理系統的運行成本主要包括:人工費用約0．49元/m3;藥劑費(NaClO、鹽酸、阻垢劑、還原劑、氫氧化鈉等)，共計0．32元/m3;電費為0．80元/m3;設備折舊費為0．85元/m3;自來水費為2．70元/m3;檢修維護費為0．07元/m3，最終成本單價合計為5．23元/m3，滿足該廠的運行成本控制要求。

5結語

(1)設計過程中本著水源分級分質使用的原則，充分回收利用可利用的水源，將分滲透濃水、電除鹽濃水等進行分級回收利用，大大提高系統水回收率的同時，又節省了系統投資。(2)全膜法水處理工藝相比傳統離子交換工藝，運行過程中無需消耗酸堿等化學藥劑，可有效避免二次污染，且系統自動化程度較高，運行成本大大降低，具有一定的推廣借鑒作用。(3)因超純水用水水質較高，系統設計要充分考慮到安全保障性，本系統中各超純水用戶分布較廣，為避免長距離的管路污染易導致出水水質下降，系統設計中采用“集中+分散”的工藝設計，即將前段超濾反滲透及電除鹽工藝單元進行集中布置設計，各單元的深度除鹽及過濾單元分散布置在各終端用水點附近，可充分保證系統出水的水質達標。(4)為確保反滲透系統的安全穩定運行，考慮了活性炭過濾單元的前置處理，并設置旁通管路，當原水水質波動較大時，可有效保障后段各工藝單元的進出水水質，為整套系統的安全穩定運行起到了很好的保障作用。(5)考慮冬季進水水溫低，易對反滲透系統的產水回收率影響較大，本系統設計了原水加熱單元。同時不同于一般的工業用水，太陽能超純水用水對溫度要求較高，本項目要求出水溫度穩定在25±2℃的范圍內，因此本系統終端單元換熱器同時具備加熱和降溫調節功能，可有效控制出水溫度，保障生產工藝用水。

作者：陳旭顧小紅趙軍倪明徐志清單位：北京朗新明環保科技有限公司南京分公司