1　处理方案 

1. 1　原水及出水水质指标 原水为地下采出水,硬度、电导率和 p H偏高。

1. 2　工作原理 该工艺先是采用石英砂过滤器去除水中的一部 分胶体、悬浮物和杂物质,二级反渗透膜法去除原水 中 95. 0%的溶解盐类和其他所有杂质[ 6] , 再采用 EDI 电去离子装置去除 RO产水中残余的盐分, 然后再经过抛光精混床,使最终出水电导率始终稳 定在 17 MΨ·c m以上, 钠、钾等一价离子可以除 去 99. 99%。

1. 3　工艺设计 本方案为山东某石油化工股份有限公司 3 m 3 /h 超纯水制备工艺,以石化公司地下水为水源,采用反 渗透系统 +EDI+混床工艺制备超纯水。为保证设 备的长期可靠稳定运行及产水水质稳定,必须在反 渗透系统前设置预处理系统,以满足后续反渗透系 统的进水指针,本工艺拟采用石英砂过滤器与保安 滤器作为预处理系统,以保证系统运行稳定。

1. 4　工艺流程描述 

1. 4. 1　预处理系统 预处理主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、 色度、浊度、有机物等妨碍后续工艺系统正常运行的 杂质。本方案由于原水为地下采出水,预处理系统 由石英砂过滤器和保安滤器组成。 石英砂过滤器[ 7]采用石英砂作为填料,去除水 中的杂质。石英砂过滤器通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性, 即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态,有利于在 各种运行条件下保证出水水质,反洗时滤料充分散 开,清洗效果好。石英砂过滤器可有效去除水中的 悬浮物,并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细 菌、病毒等污染物有明显的去除作用保安过滤器的精度为 5 μm ,为防止石英砂过滤 器中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒进入反渗透 系统,从而保护高压泵和反渗透膜。 

1. 4. 2　反渗透系统[ 8-10 ] 反渗透是一种精密的膜法液体分离技术,它能 阻挡所有溶解性盐及相对分子质量大于 100道尔顿 的有机物,但允许水分子透过,反渗透复合膜脱盐率 一般大于 98%。它们广泛用于海水及苦咸水淡化, 锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净 水生产、废水处理及特种分离等过程。 本方案中反渗透系统( 表 3) 特点如下: ①RO装 置的设置为 2级, 2∶ 1排列,每列都设有取样阀,可随 时取样分析水质; ②RO膜组件的设计通量不大于各 膜组件制造厂商《导则》规定的最大通量值,并应选 择合理的设计通量,保证膜组件正常运行和合理的清 洗周期; ③RO装置各段给水及浓水进出水管均设有 接口及阀门,以便清洗时与清洗液进出管相连;④RO 组合架的设计满足厂址的抗震裂度要求和组件的膨 胀要求; ⑤RO装置应设有程序启停装置,停用后能延 时自动冲洗; ⑥RO系统所配仪器、仪表的性能、配置 及数量等将满足系统的安全、稳定、可靠运行之需要。

1. 4. 3　EDI 系统[ 11-13 ] EDI ( 表 4) 是一种将离子交换技术、离子交换膜 技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它 巧妙地将电渗析和离子交换技术相结合,利用两端电 极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及 选择性树脂膜以加速离子移动去除速率,从而达到纯 化水的目的。在 EDI 除盐过程中,离子在电场作用下 通过离子交换膜被清除。同时,水分子在电场作用下 产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂 进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。 经过二级反渗透后, 99%以上的离子已经被除去,为进一步提高水质制造出超纯水,除去溶解在水 中的微量元素和 CO 2 等溶解性气体还必须经过 EDI 处理。 EDI 利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴 阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作 用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。 这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的,因此 不需要使用酸和碱使其再生。