纯水水站操作说明.docx
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纯水水站操作说明
纯水水站操作说明/工艺流程的简要说明第1页共17页
一、工艺流程的简要说明：
本纯水设备站是根据电子部十院设计的纯水制取工艺流程，由本厂生产（或提供）的全套制取设备，为满足生产车间的用水水质、水量，而建造的。
其采用的纯水制取工艺流程如下：
原水双层过滤器活性碳过滤器精密过滤器
滤后水箱水泵电渗析淡水箱
淡水泵阳床阴床水箱
纯水箱混合床紫外线杀菌器微滤
循环回流用水点
*注：
1、其中阳床为阳离子交换柱的简称；阴床为阴离子交换柱的简称；混合床为混合离子交换柱的简称；微滤为微膜过滤器的简称；
2、其中循环回流不是具体的设备名称，而是一个过程。
3、具体详见设计院提供的工艺流程图，本说明书内略。
纯水水站操作说明/离子交换柱的工作原理第2页共17页
二、离子交换柱的工作原理
1、离子交换柱的工作原理：
“离子交换法”制取纯水，在国内应用比较广泛。
其原理是：
原水中的各种无机盐电离生成的阳、阴离子，经过阳、阴树脂层（离子交换柱内的交换离子剂）时，跟树脂上的氢离子和氢氧根离子发生置换反应，而被树脂吸附。
从树脂上置换下来的氢离子和氢氧根离子结合成了水分子（H2O），从而取得去除水中无机盐类的效果，达到制取脱盐纯水的目的。
随着离子交换柱的运行，柱内树脂上可置换的氢离子和氢氧根离子变得越来越少，置换能力也就越来越弱。
当这种置换能力弱到一定程度时，我们就称树脂“失活”，此时树脂就需要再生。
再生就是让强酸（常用HCL溶液）、强碱（常用NaOH溶液）电离生成的氢离子和氢氧根离子，在流过阳、阴树脂层时，把吸附在树脂上的无机盐离子置换下来，并随着酸液或碱液一起流出离子交换柱，这样就使得离子交换柱内的树脂恢复了原有的置换能力。
2、离子交换柱的操作工序：
1运行：
采用顺流运行方式，即水流由上而下通过交换柱内的树脂层（简称“上进下排”）；
2再生：
再生液由下自上逆流通过树脂层，再生废液由“中排或上排”排出的方式。
3、工艺特点：
本水站是采用“逆流再生固定”的生产制取工艺，它具有结构简单、易操作，对进水要求低等特点。
4、离子交换剂：
1阳离子交换器采用强酸性阳离子交换树脂001×7（732#，H＋型）；
2阴离子交换器采用强酸性阴离子交换树脂201×7（717#，OH-型）。
5、再生剂：
①阳离子交换器采用化学纯盐酸（HCL）浓度按大于31%；
②阴离子交换器采用化学纯氢氧化钠（NaOH）浓度按大于42%。
纯水水站操作说明/操作说明/设备组成、砂过滤器第3页共17页
三、操作说明
1、纯水站主要设备的组成及作用：
1、纯水站主要设备及辅助配套件等，从功能、作用上可分为：
1预处理过滤部分：
砂过滤器；活性炭过滤器；精密过滤器；
2生产主处理交换部分：
电渗析器；阳离子交换器；阴离子交换器；混合离子交换器；
3后处理设备部分：
紫外线杀菌器；微膜过滤器；
4贮存输送、再生配套、管道系统部分：
各类贮存水箱、水泵、酸、碱再生计量箱、管道、阀门、电控制柜、电导率仪等组成。
2、主要设备规格参表：
（见后表一、二）
2、操作说明
㈠、砂过滤器：
1、砂过滤器是为了车间生产用水而设的较为实用处理效果好的预处理常用设备，主要去除水中机械杂质、有机物、悬浮物，从而使原水浊度降低到1~2度以下，达到保护后级水处理设备的进水要求和目的。
2、砂过滤器的运转使用说明：
设备安装经试压合格，按要求铺放滤料完毕后，须进行反冲洗，正洗，把不合格的灰尘、细小颗粒、泥沙冲洗干净，方能正式投入运行。
3、砂过滤器运行操作：
1、运行：
开上进阀、出水阀，使水自上而下通过砂层过滤，除去水中有机物供给后级设备用水。
2、反洗：
开下进阀、上排阀，两只阀门即可，待上排出水不浑浊时，即逐渐关闭下进阀、
纯水水站操作说明/操作说明/砂过滤器、活性炭过滤器第4页共17页
上排阀。
3、正洗：
开上进阀、下排阀，冲洗5分钟左右后，即可转入正常运行程序。
砂过滤器操作运行程序表：
阀名
程序
上进
上排
下进
出水
下排
进自来水
1
运行
②
①
③
2
反洗
①
②
③
3
正洗
②
①
③
注：
表中"①、②、③、④"为开启阀及阀门开启次序，未指出阀为关闭状态（后均同）
㈡、活性碳过滤器：
1、活性炭柱以碳钢衬胶材质，过水板滤帽结构内装颗粒活性炭填料。
活性炭过滤器使用目的：
主要用于给排水工程中有机物、色度、余氯及制药工业用水中除去热源，亦可用于电镀含铬废水的净化处理，活性炭过滤器应在树脂交换柱前级使用，这样可以保证离子交换树脂的使用寿命，提高出水水质。
2、反冲洗处理：
目的：
经过一段时间运行后，活性炭表面及孔间已被水中杂质污染吸附，使吸附能力下降，需进行反冲洗来去除活性炭表面的有机杂质。
反冲洗和运行相反，按反冲洗强度为8-10L/m2.s进行下进、上出的清洗过程。
清洗终点：
按上排出水的清晰为止。
3、酸洗处理:
当活性炭柱进行反复几次的反冲洗后，过滤吸附效果仍无多大的改变，这时，需进行稀酸液反冲洗处理,用配制4~5%的HCL溶液来进行反冲洗，开启进酸，上排，用
纯水水站操作说明/操作说明/活性炭过滤器第5页共17页
量是活性炭的1.5~2倍，以每小时上升5米的流速进行酸处理，以活性炭不被托起乱层为准。
酸液进完后应浸泡30~40分钟再放掉。
进行清洗。
4、反冲洗：
反冲洗要求、操作同前2。
5、正洗：
打开柱的上进、下排两阀进行正洗。
使下排口的出水PH值达到中性及无色为止（若排水中的PH值不容易接近中性，冲洗时间较长，则可以进行反冲洗和正洗相互交叉进行清洗，直至PH值达到中性）。
转入正常运行或待用。
注：
活性炭填料经几次酸洗无处理效果时，则应更换新的活性炭填料，一般情况下，其连续运行使用寿命在一年左右即需更换。
活性炭过滤器的操作程序表
阀名
程序
进前级水
进酸
下进
上排
下排
出水
排气
运行参数及控制终点
1
正常运行
②
①
运行流速8~10m/h,Q=7.5m3/h,使用一个月左右，停止运行，进行反冲洗。
2
反冲洗
②
①
③
水反冲洗强度：
Q=8~10L/m2s,时间8~10分钟，出水清晰为止。
3
进酸冲洗
②
①
盐酸浓度4~5%容积约3m3,流速4~5m/h，进酸时间约40分钟左右，浸泡时间30~40分钟
4
反冲洗
②
①
③
反冲洗强度：
Q=8~10L/m2s,出水清晰为止，时间视PH值情况而定（8~10分钟）
5
正洗
②
①
流速8~10m/h（正常流速），排出水清晰，时间视PH值达中性为止。
6
重新运行
②
①
同正常运行。
纯水水站操作说明/操作说明/精密过滤器第6页共17页
㈢、精密过滤器
精密过滤器以不锈钢材质作外壳，以熔喷式PE管状滤芯作为滤元。
以进一步除去水中的固体颗粒、悬浮物等杂质，提高水的净化度。
滤芯孔径精度为5微米级。
过滤出水采用上部出水的形式。
操作程序：
1、运行：
打开下进和上出两阀使水自下而上通过滤芯供给后的设备用水，如在运行中发现出水量下降不能满足需要时（进出口压差应小于0.04~0.05MPa）即转入下一程序。
2、反冲洗：
反洗目的：
是在运行出水达不到需要水量，因滤芯表面已截留杂质过多，水透性差，进出水的压差大，即需进行反洗。
反洗时，可利用一只精滤器的出水反冲洗另一只精滤器的方式进行。
打开上出、下排两阀，待排水不混浊时即关闭上出、下排，然后打开下进、上排进行排水，一会后即可转入正常运行供水。
3、酸洗处理:
当精密过滤器进行反复几次的反冲洗后，效果仍无多大的改变，这时，可进行稀酸液处理,用配制4~5%的HCL溶液来进行浸泡，开启进酸，上排，用量V=0.3m3，以每小时上升5米的流速进酸处理，酸液进完后应浸泡30~40分钟再放掉。
进行清洗。
4、反冲洗：
反冲洗要求、操作同前2。
5、正洗：
打开柱的下进、上排两阀进行正洗。
使上排口的出水PH值达到中性及无色为止（若排水中的PH值不容易接近中性，冲洗时间较长，则可以进行反冲洗和正洗相互交叉进行清洗，直至PH值达到中性）。
转入正常运行或待用。
纯水水站操作说明/操作说明/精密过滤器、电渗析、阳离子交换器第7页共17页
精密过滤器操作程序表
阀名
程序
进酸
下进
排水
出水
另柱出水
运行参数及控制终点
1
正常运行
②
①
运行流量Q=10~15m3/h,进、出水压差≥0.05MPa时，停止运行，进行反冲洗。
2
反冲洗
①
②
反冲洗：
Q=时间8~10分钟，出水清晰为止。
3
进酸冲洗
②
①
盐酸浓度4~5%容积约0.3m3,流速4~5m/h，进酸时间约40分钟左右，浸泡时间30~40分钟
4
反冲洗
①
②
反冲洗：
Q=10~15m3/h,出水清晰为止，时间视PH值情况而定（8~10分钟）
5
正洗
②
①
流量Q=10~15m3/h，排出水清晰，时间视PH值达中性为止。
6
重新运行
②
①
同正常运行。
（四）、电渗析器：
本设备的操作请参阅电渗析器附带资料，此处略过。
（五）、阳离子交换柱：
阳离子交换器也叫阳床。
水经过阳床处理的目的是置换吸附水中的各种阳离子（金属离子），如铁、钙、镁、钠、钾等离子，而被树脂内的氢离子所取代释放至水中，从而达到去除效果。
阳离子交换器以碳钢材质制作，器内用衬橡胶防腐处理；采用过水板装ABS排水帽
纯水水站操作说明/操作说明/阳离子交换器第8页共17页
的形式；器内装填强酸性阳离子交换树脂。
工作原理：
阳离子交换的化学反应的离子方程式：
（H型树脂）
Ca2++H-R-H→Ca=R+2H+
K++R-H→K-R+H+
操作程序：
1、运行：
运行即出水，打开进水阀、出水阀2只阀门，启动淡水泵，调整流量Q=10m3/h左右，使水自上而下通过离子交换树脂层，达到处理水的目的，当处理水的效果不佳时，一旦发现处理水中有漏Na+时，或出水电导率与进水相同，则表明该交换柱已失效，需进行再生处理，即转入下一程序。
H型树脂再生处理的离子方程式：
R=Ca+2HCL→H-R-H+CaCL2
R-K+HCL→R-H+KCL
树脂失效经再生处理后，重新恢复交换吸附各种离子的能力。
2、再生：
（1）、再生前准备工作。
首先把失效树脂柱内的水放至树脂层面上5~10cm为宜。
（打开上排、下排即可）然后配制再生所用的HCL溶液，浓度为3%左右。
体积约为树脂的2-2.5倍左右。
（2）、进再生剂：
开进酸阀、中排（或上排），启动再生压力水泵，流速为4-5m/h左右，将计量箱的酸流量调至在400-500L/h,再生水流量1500L/h,进再生液时间45-60分钟，进完为止，若不急用，可让酸液在柱内停留浸泡2~3小时效果更佳。
（3）、清洗：
进完再生剂或浸泡后，用清洗水顶水置换，再生残液开启清洗泵抽取纯水箱中的纯水自下而上把树脂层中的残留酸液顶至中排排除。
开启泵，进清洗水，下进、中排，此过程一般不超过10~40分钟，清洗流量与进酸流量相同。
（4）、正洗：
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用前级水从交换柱上部进水，下部排水，流量与运行流量相同。
开启进前级水，上进、下排，当在下排口测得PH值等于5左右时，交换柱再生程序结束，投入正常
运行或待用。
（5）大反洗：
当交换柱使用运行近十几个周期或半年时，必须进行一次大反洗。
其目的是：
清洗树脂间和树脂表面的杂质，使树脂层松散，这样可以延长树脂使用寿命用及提高产水量。
操作过程：
开启进前级水，下进，上排，并控制进水流量。
使整个树脂层充分膨胀（层面接近上滤板）当进水浊度与排出水浊度相同时，即可结束大反洗，进行再生操作。
阳床操作程序表
阀名
程序
进酸
上进
上排
中进
中排
下进
出水
下排
运行参数及控制终点
1
正常运行
②
①
运行流速：
15~20m/h,Q=10m3/h,使用一个月左右，停止运行，进行反冲洗。
2
再生
②
①
盐酸浓度4~5%，流速4~5m/h，进酸时间45~60分钟左右，流量Q=400~500L/h,再生水流量1500L/h，浸泡时间约2小时。
3
清洗
①
②
流速5m/h，时间10~15分钟。
4
正洗
②
①
流量：
Q=8~10L/m2s,出水清晰为止，PH值4~5左右，时间约10~15分钟。
5
大反洗
①
②
运行2~3个周期后，流量5~8m3/h,
6
重新运行
②
①
同正常运行。
纯水水站操作说明/操作说明/阳离子交换器、阴离子交换器第10页共17页
各交换柱、酸碱再生液流量控制表
交换柱规格
上升流
流速量（L/H）
φ250
φ300
φ400
φ500
φ600
φ700
φ800
φ900
φ1000
2m/h
98
140
252
394
566
768
1006
1272
1570
5m/h
245
350
630
980
1414
1920
2515
3810
3925
7m/h
344
490
882
1282
1981
2688
3521
4485
5495
以上为参考数量，再生液流量是根据再生流速计算得来的，一般再生流速按正常运行流速（15~20m/h）的25~30%控制（3~5m/h）较适宜，再生溶液相对应的浓度为2~3%，混合柱适当高一点。
（六）、阴离子交换柱
阴离子交换柱也叫阴床。
水经过阴床处理的目的是吸附水中的各种阴离子。
如氯根、重碳酸根、硝酸根等从而达到去除效果。
工作原理：
阴离子交换的化学反应离子方程式（OH型树脂）
CL-+R-OH→R-CL+OH-
NO3-+R-OH→R-NO3+OH-
阴树脂再生处理的离子方程式：
RCL+NaOH→R-OH+NaCL
RNO3+NaOH→R-OH+NaNO3
树脂失效经再生处理后，重新恢复交换吸附各种阴离子的能力。
至于阴离子交换柱的运行、再生、清洗等同阳床一样进行，阴树脂的碱液浓度一般3~4%即可，其量为整个阴树脂体积的2倍左右。
纯水水站操作说明/操作说明/阴离子交换器、混合离子交换器第11页共17页
阴床操作程序表
阀名
程序
进碱
上进
上排
中进
中排
下进
出水
下排
运行参数及控制终点
1
正常运行
②
①
运行流速：
15~20m/h,Q=10m3/h,使用一个月左右，停止运行，进行反冲洗。
2
再生
②
①
碱液浓度3~4%，流速4~5m/h，进碱时间45~60分钟左右，流量Q=400~500L/h,再生水流量1500L/h，浸泡时间约2小时。
3
清洗
①
②
流速5m/h，时间10~15分钟。
4
正洗
②
①
流量Q=8~10L/m2s,出水清晰为止，PH值8~9左右，时间约10~15分钟。
5
大反洗
①
②
同阳床大反洗。
6
重新运行
②
①
同正常运行。
（七）、阴阳混合离子交换柱（体内再生式）
体内再生式阴、阳混合离子交换柱是在混合离子交换柱内将酸、碱分别流经阳、阴树脂层的两步再生方法。
阴阳混合离子交换柱的操作程序：
1、运行：
开进水阀、出水阀，紫外线的进水阀、出水阀，微滤的进水阀、出水阀（也可开旁通阀），启动纯水泵，流量调正在所需的量即可（一般为10m3/h左右）。
开始单台运
纯水水站操作说明/操作说明/混合离子交换器第12页共17页
行，当出水电阻率低于要求时，与另一台串联运行，当前一台低于0.5MΩ•CM时，需再生，后一台单独运行、两台前后交替运行、交替再生。
2、分层：
打开下部进水阀、上排2只阀门，使水自下而上排出，刚开始时，流量可大一点，超过运行流量后逐渐减小流量，利用阴、阳树脂比重大小的差异，待阴、阳树脂颗粒逐步沉降后，从外观上看阳树脂在下面颜色较深，阴树脂在上面颜色较浅，分层界面正好在中排管下中心线上。
如一次操作未达到要求，可重复操作以获得满意的分层效果，然后将柱内积水排至树脂层上10~15cm处（排水约5分钟左右），待再生处理。
3、阴树脂进碱液再生：
清洗水再生泵、打开进碱、中排两阀，启动再生泵调节计量箱流量，再生水量为1500~1600L/h左右，碱液为400-500L/h左右。
调整进碱液流量使其在规定范围之内，使碱液自上而下通过阴树脂层再由中排液装置排至柱外，直至将所配碱液一次进完一半为止，时间应在45分钟左右。
关泵、关阀。
4、阴树脂的清洗：
当碱液一旦进完即停止再生，关闭进碱阀，打开上部进清洗水阀，清洗阴树脂开始时废液自中排阀管排掉，在清洗过程中应不定时地多次用PH广范试纸，测中排液的PH值，当PH值达8~9左右时可关闭中排，转入下一程序。
5、阳树脂进酸液再生：
打开进酸液阀，中排阀，启动再生泵，并逐渐调整进酸液流量，再生水量为1500~1600L/h左右，酸液为400-500L/h左右，进酸液的流速一般控制在树脂层不扰动的情况下进行，将再生酸液一次进完，时间应不少于30分钟。
关泵、关阀。
6、阳树脂的清洗：
关闭进酸阀，开上部进清洗水阀、下排（亦可短时下进、中排作顶水用）要求与清洗阴树脂程序一样，当下排液测得PH值在5左右时为止（没有纯水，亦可用阴床出合格水清洗）。
待上两种树脂分别清洗完毕后，可从上下同时进水，中间排水5~8分钟，目的使阳、阴树脂层界面酸碱清洗干净。
然后在树脂层上保留30~40cm水（大约排水3分钟即
纯水水站操作说明/操作说明/混合离子交换器第13页共17页
可）后，转入下一程序。
7、阴、阳树脂的搅拌混合：
打开上排，进气阀，用无油压缩空气进行搅拌，混合均匀，压缩空气压力在0.5~1.0kgf/cm2,压缩空气量在0.75~1.0米3气/米2水，时间视树脂层上、下颜色相同、搅拌均匀为止。
（一般控制在3~5分钟为好）。
8、正洗：
搅拌均匀后即关闭进气阀，进行正洗，正洗应注意不致树脂层脱水，同时打开上部进清洗水、排气阀，启动再生泵。
等上排有水出来后，开下排，关排气阀。
自上而下正洗树脂层，以下排排出水符合出水水质指标为终点即可投入正常运行阶段。
体内再生混合柱操作较为麻烦，操作时要认真，仔细负责，各个程序应严格把守，应一次性连续再生完毕。
此外还有两种“体内再生混合柱”的操作方法。
1、碱液先流经阴、阳树脂层，然后清洗后再将酸液流经阳树脂层，然后清洗。
3、酸碱液同时从上、下两个方向经阳、阴树脂层，从中排装置排液然后同时清洗树脂层。
纯水水站操作说明/操作说明/混合离子交换器第14页共17页
混合柱体内再生操作程序表
阀名
程序
进清洗水
进酸
上进
上排
中进
中排
下进
出水
下排
运行参数及控制终点
1
正常运行
②
①
运行流量：
8~10m3/h,出水质达生产用水要求。
2
分层
②
①
阳树脂在下面颜色较深，阴树脂在上面颜色较浅。
3
阴树脂再生
①
②
碱液浓度3~4%，流速5m/h，进碱时间45分钟左右，流量Q=400~500L/h,再生水流量1500L/h。
4
阴树脂清洗
②
①
流量：
Q=8~10L/m2s,出水清晰为止，PH值8左右，时间10~15分钟。
5
阳树脂再生
①
②
酸液浓度4~5%，流速5m/h，进碱时间25~30分钟左右，流量400~500L/h,再生水流量1500L/h。
6
阳树脂清洗
流量：
Q=8~10L/m2s,出水清晰为止，PH值5左右，时间10~15分钟。
7
混合
压缩空气量在0.75~1.0m3气/m2水，混合时间3~5分钟。
8
正洗
时间15~20分钟，PH值中性，出水水质达生产用水指标。
9
重新运行
②
①
同正常运行。
注：
1、时可先短时清洗开启阀。
2、阳树脂清洗亦可下进中排。
3、没有纯水、亦可用合格前级水，但不可用不合格前级水。
纯水水站操作说明/操作说明/紫外线杀菌器、微滤器第15页共17页
（八）紫外线杀菌器：
选用UV—7型，通水量15m3/h，并带有指示灯。
当紫外线灯管失效时，指示灯就会熄灭，提示操作人员更换。
（九）微滤器：
单台产水量7.5m3/h，膜孔径0.45μ，当进出水压差大于0.1MPa时应更换滤芯。
纯水水站操作说明/注意事项及其它第16页共17页
四、注意事项及其它
1、水站内应配备必要的通风换气设备。
2、水站内设备应有专人专职人员操作使用。
3、运行时操作人员不得擅自离开工作岗位，作好运行记录，随时观察好运行流量、压力、水质检测情况，并做好交接班情况记录。
4、非操作人员不得动用、开启设备上的阀门、电源等，以免发生意外。
5、配制酸碱再生液时，操作人员应戴好必要的防护衣、裤、鞋、帽、眼镜等，防止酸碱液损伤皮肤，应有两人配合，操作应认真细致，按规定配制好所要浓度、容量的再生液。
6、操作人员应认真总结每次使用周期、水质、水量、再生剂的用量等运行情况，得出最佳的再生方法，取得最好的经济效益。
7、水站内离子交换设备，冬天运行应注意保暖设施，防止柱、管道内受冻结冰而冻裂影响运行，造成不必要的损失。
8、设备运行使用一年应作外观接头等小修处理。
二至三年一般视设备使用情况等方面更换必要的另配件或作中修、大修处理。
9、运行或再生都应先打开出口阀，后开进水阀。
10、因电渗析器安装好后，停放时间过长，阴阳膜已长菌，影响出水水质，电导上升，达不到原设计要求，故造成后设备阴、阳床再生周期的变短。
纯水水站操作说明/附件第17
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