一種產水電阻率為18MΩ·cm的超純水製取裝置的製作方法

2023-05-24 00:49:16 1

專利名稱：一種產水電阻率為18 MΩ·cm的超純水製取裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及純水製取，特別是一種產水電阻率為18 ΜΩ ·αιι的超純水製取裝置。
背景技術：
超純水對許多工業工程非常重要，比如半導體製造業和製藥業等。超純水是純度極高的水，其電離雜質的含量用水的電阻率數值來衡量。理論上，純水中只有H離子和OH離子參加導電，在25°C時超純水的電阻率極限值接近於18. 3ΜΩ · cm。而目前超純水的製取工藝無法保證水質有極高的純度，電離很難達到此電阻率。因此，亟待開發出一種新型的超純水製取裝置。
實用新型內容本實用新型目的是提供一種處理裝置簡單，包括所有處理過程都自動進行，而且能自動記錄超純水製取全過程的裝置。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的一種產水電阻率為18ΜΩ-cm的超純水製取裝置，包括PLC控制系統、加藥系統，其特徵在於，還包括順序管路連接的進水端、換熱器、自清洗過濾器、超濾系統、超濾水箱、一級反滲透系統、中間水箱、二級反滲透系統、滲透水箱、第一紫外殺菌燈、過濾器、EDI系統、超純水箱、拋光混床、第二紫外殺菌燈和出水端。所述加藥系統包括但不限於絮凝藥劑加藥系統、殺菌劑加藥系統、還原劑加藥系統和阻垢劑加藥系統。所述換熱器和自清洗過濾器之間的管路分別與絮凝藥劑加藥系統和殺菌劑加藥系統管路連接，超濾系統和超濾水箱之間的管路分別與還原劑加藥系統和阻垢劑加藥系統管路連接。所述進水端與換熱器之間設有進水泵，超濾水箱與一級反滲透系統之間設有一級反滲透高壓泵，中間水箱與二級反滲透系統之間設有二級反滲透高壓泵，反滲透水箱和第一紫外殺菌燈之間設有EDI水泵，超純水箱和拋光混床之間設有超純水泵。所述PLC控制系統分別與進水泵、超濾系統、一級反滲透系統、二級反滲透系統、一級反滲透高壓泵、二級反滲透高壓泵、EDI水泵、EDI系統、超純水泵和加藥系統的控制點連接。本實用新型利用了全膜法技術，並利用PLC進行全自動化控制，可以快速、高效、節能地製取高純水。

圖I是本實用新型的結構示意圖。其中1-絮凝藥劑加藥系統，2-殺菌劑加藥系統，3-還原劑加藥系統，4-阻垢劑加藥系統，5-進水泵，6-換熱器，7-自清洗過濾器，8-超濾系統，9-超濾產水箱，10- 一級反滲透高壓泵，11-一級反滲透系統，12-中間水箱，13-二級反滲透高壓泵，14-二級反滲透系統，15-反滲透水箱，16-EDI水泵，17-第一紫外殺菌燈，18-過濾器，19-EDI系統，20-超純水箱，21-超純水泵，22-拋光混床，23-第二紫外殺菌燈，24- PLC控制系統。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。圖I中所示的是一種產水電阻率為18 ΜΩ *cm的超純水製取裝置，分為預處理系統、預脫鹽系統和精脫鹽處理系統。所述預處理系統包括進水泵5、板式換熱器6、自清洗過濾器7、超濾系統8、超濾水箱9、加藥系統(絮凝藥劑加藥系統I、殺菌劑加藥系統2、還原劑加藥系統3和阻垢劑加藥系統4)，主要用於去除水中的懸浮物、膠體、有機物等，保證出水有機物含量及汙染指數(SDI)等指標滿足反滲透進水要求，並且防止濃水在反滲透膜的一側結垢。·其中，板式換熱器6，主要作用在於通過換熱以提高出水的水溫，從而為後續膜系統裝置提供穩定的水溫，保持相對穩定的產水通量，尤其在冬季水溫低時對後續膜系統有充足的產水量是必要的保證措施。自清洗過濾器7，初步攔截水體中的微小顆粒、懸浮物等雜質，保護超濾膜，確保其長期、穩定使用。超濾系統8，用於除去水中的微粒、膠體、細菌、病毒、熱源、蛋白質及大分子有機物，使水得以淨化。加藥系統為控制水中微生物的生長、防止結垢等。所述預脫鹽系統包括一級反滲透高壓泵10、一級反滲透系統11、中間水箱12、二級反滲透高壓泵13、二級反滲透系統14和反滲透水箱15，主要用於去除水中各種溶解固形物及鹽分。所述精處理系統包括EDI水泵16、第一紫外殺菌燈17、過濾器18、EDI系統19、超純水箱20、超純水泵21、拋光混床22和第二紫外殺菌燈23，主要用於進一步去除水中各種溶解固形物及鹽分。出水水質將完全達到並優於除鹽水系統的水質要求。其中，第一和第二紫外殺菌燈控制細菌總數，避免細菌對EDI系統的影響。所述的超濾系統、反滲透系統、EDI系統、各個泵啟停均通過PLC自動運行，可集中控制，減少誤操作，降低人為因素影響，提高系統運行安全性、可靠性、穩定性。使用時，自來水先從進水端25經過進水泵5進入換熱器6，以提高出水的水溫，從而為後續膜系統裝置提供穩定的水溫，保持相對穩定的產水通量，尤其在冬季水溫低時對後續膜系統有充足的產水量是必要的保證措施。之後通過絮凝加藥系統I進行絮凝，可將水體中懸浮物,膠體通過電核中和、吸附架橋方式通過自清洗過濾器7和超濾系統8截留，有效防止反滲透膜元件汙染與堵塞。超濾系統8可以除去水中的微粒、膠體、細菌、病毒、熱源、蛋白質及大分子有機物，使水得以淨化。進水泵5增壓後的出水在超濾系統8通過殺菌劑加藥系統2投加氧化型殺菌劑，控制水中微生物的生長。系統中由於投加了氧化型殺菌齊U，需要還原劑加藥系統3投加還原劑進行還原過量的氧化劑，並需阻垢劑加藥系統4投加阻垢劑防止反滲透膜表面結垢。超濾水箱9用於貯存超濾的產水。一級反滲透裝置11和二級反滲透裝置14是系統預脫鹽的核心，經過反滲透處理的水，可除去絕大部分的無機鹽類和幾乎全部的有機物、微生物和膠體。一級反滲透高壓泵10和二級反滲透高壓泵13分別為一級反滲透膜和二級反滲透膜提供壓力，產水分別儲存在中間水箱12和反滲透水箱15中。反滲透產水經EDI水泵16進入EDI系統19。EDI系統19進水前配置第一紫外滅菌器17和一臺過濾器18，可控制細菌總數，避免細菌對EDI系統的影響，並保護EDI系統。EDI系統19技術結合了電滲析技術和離子交換技術的優點，替代傳統的離子交換混床來生產高純水，可把總固體溶解量(TDS)為l-20mg/L的水源製成8_17兆歐純淨水。EDI系統19產水進入超純水箱20，為氮封水箱，EDI系統19出水經超純水泵21進入拋光混床22，可控制產水水質在電子等行業用水要求範圍內，終端配置第二紫外滅菌器23，控制細菌總數。超濾裝置8、一級反滲透裝置11、二級反滲透裝置14、EDI裝置19、泵啟停均通過PLC控制系統24自動運行，可集中控制，減少誤操作，降低人為因素影響，提高系統運行安全性、可靠性、穩定性。利用上述裝置，得到以下試驗結果實例一原水水源為上海工業自來水，電導率為620μ s/cm，硬度為190mg/L，濁度為6NTU，經上述裝置後，超純水電阻率為18 (25°θΜΩ · cm，硬度為0，濁度為O。實例二 原水水源為廣州工業自來水，電導率210μ8/(πι，硬度50mg/L，濁度為5NTU，經上述裝置後，超純水電阻率為18 (25°θΜΩ · cm，硬度為0，濁度為O。上述實例中結果表明工業自來水進入此裝置後,產水水質穩定,均為18ΜΩ · cm(25°C)，達到電子等工業用水標準。以上僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種產水電阻率為18 MQ*cm的超純水製取裝置，包括PLC控制系統、加藥系統，其特徵在於，還包括順序管路連接的進水端、換熱器、自清洗過濾器、超濾系統、超濾水箱、一級反滲透系統、中間水箱、二級反滲透系統、滲透水箱、第一紫外殺菌燈、過濾器、EDI系統、超純水箱、拋光混床、第二紫外殺菌燈和出水端。
2.根據權利要求I所述的一種產水電阻率為18ΜΩ-cm的超純水製取裝置，其特徵在於所述加藥系統包括但不限於絮凝藥劑加藥系統、殺菌劑加藥系統、還原劑加藥系統和阻垢劑加藥系統。
3.根據權利要求2所述的一種產水電阻率為18MΩ ·_的超純水製取裝置，其特徵在於所述換熱器和自清洗過濾器之間的管路分別與絮凝藥劑加藥系統和殺菌劑加藥系統管路連接，超濾系統和超濾水箱之間的管路分別與還原劑加藥系統和阻垢劑加藥系統管路連接。
4.根據權利要求I所述的一種產水電阻率為18ΜΩ-cm的超純水製取裝置，其特徵在於所述進水端與換熱器之間設有進水泵，超濾水箱與一級反滲透系統之間設有一級反滲透高壓泵，中間水箱與二級反滲透系統之間設有二級反滲透高壓泵，反滲透水箱和第一紫外殺菌燈之間設有EDI水泵，超純水箱和拋光混床之間設有超純水泵。
5.根據權利要求4所述的一種產水電阻率為18MΩ ·_的超純水製取裝置，其特徵在於所述PLC控制系統分別與進水泵、超濾系統、一級反滲透系統、二級反滲透系統、一級反滲透高壓泵、二級反滲透高壓泵、EDI水泵、EDI系統、超純水泵和加藥系統的控制點連接。
專利摘要本實用新型設計一種產水電阻率為18MΩ cm的超純水製取裝置，包括PLC控制系統、加藥系統，其特徵在於，還包括順序管路連接的進水端、換熱器、自清洗過濾器、超濾系統、超濾水箱、一級反滲透系統、中間水箱、二級反滲透系統、滲透水箱、第一紫外殺菌燈、過濾器、EDI系統、超純水箱、拋光混床、第二紫外殺菌燈和出水端。本實用新型的優點利用了全膜法技術，並利用PLC進行全自動化控制，可以快速、高效、節能地製取高純水。
文檔編號C02F9/06GK202705153SQ20122028607
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月18日 優先權日2012年6月18日
發明者張建鵬, 鍾麗雲, 劉通, 許嘉龍 申請人:上海問鼎環保科技有限公司, 上海問鼎水處理工程有限公司