下面就為大家簡(jiǎn)要介紹電滲析與離子交換相結(jié)合制取的工業(yè)純水部分改為食用純凈水的設(shè)計(jì)方案與流程及設(shè)備作用與選型。

1課題提出

鄭州北鐵路機(jī)務(wù)段工業(yè)純水站于1987年建成，采用鈉離子交換預(yù)軟化，電滲析與陰陽(yáng)混合離子交換優(yōu)化組合制水方式，工藝流程為：原水→鈉床→電滲析→混床→純水。設(shè)備產(chǎn)水能力2t/h，水源為自備井水與自來(lái)水的混合水，水質(zhì)電導(dǎo)率800～1000μS/cm，硬度6～7mmol/L，經(jīng)過(guò)處理后的水，水質(zhì)電導(dǎo)率1～5μS/cm，硬度接近零。該純水用于內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)鋮s液用水及蓄電池電解液用水。由于這項(xiàng)純水技術(shù)，工藝先進(jìn)，設(shè)備運(yùn)行可靠，出水質(zhì)量穩(wěn)定，1989年獲鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

鑒于京廣、隴海鐵路電氣化，動(dòng)力牽引由用內(nèi)燃機(jī)車(chē)改為用電力機(jī)車(chē)，因而鄭北機(jī)務(wù)段用于內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)鋮s液用水的工業(yè)純水，大幅度減少，產(chǎn)水能力每天富余約30 t。如何利用好這部分工業(yè)純水，成為一個(gè)新的課題。我們經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)查研究，根據(jù)江澤民主席提出的：“大力發(fā)展飲水工程，改善市民飲水質(zhì)量”的精神，結(jié)合當(dāng)前純凈水深入人心，風(fēng)行于世之際，將富余的工業(yè)純水，改進(jìn)為符合國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的純凈水，供給本單位職工和家屬直接生飲和加熱飲用。

2設(shè)計(jì)方案與流程

2.1飲用純凈水設(shè)計(jì)能力

鄭州北機(jī)務(wù)段職工及家屬共約1萬(wàn)人，每天需用純凈水量按人均2.0 L，每天共需純凈水20 t，故工業(yè)純水改為飲用純凈水的設(shè)備，設(shè)計(jì)能力按產(chǎn)水1.5 t/h設(shè)計(jì)，每天產(chǎn)水能力30 t，可滿足需要。

2.2飲用純凈水供給方式

鄭州北機(jī)務(wù)段的科室、車(chē)間和班組比較分散，遠(yuǎn)的相距幾公里，而且家屬居住地點(diǎn)更分散，所以，只有采取桶裝純凈水供給方式。

為便于管理和節(jié)約投資，擬適當(dāng)擴(kuò)建原有工業(yè)純水站廠房，建立一個(gè)飲用純凈水生產(chǎn)灌裝車(chē)間，采用人工灌裝方式。

為解決桶裝水的消毒及人工灌裝時(shí)對(duì)桶的沖洗消毒，本設(shè)計(jì)采用臭氧消毒方法。臭氧消毒設(shè)備能力，要滿足沖洗桶和灌裝純凈水兩部分用水消毒的需要。

2.3飲用純凈水工藝流程

原有工業(yè)純水箱→加壓水泵→活性炭過(guò)濾器精密過(guò)濾器→超濾器→飲用純水罐→加壓水泵→紫外線消毒器→灌裝↑

臭氧消毒器

3設(shè)備作用與選型

1)活性炭過(guò)濾器：本設(shè)計(jì)活性炭過(guò)濾器的主要作用是去除水中的余氯和異味。設(shè)備選用不銹鋼外殼，600 mm×2000 mm活性炭過(guò)濾器一臺(tái)，出力2t/h，設(shè)備費(fèi)8800元。

2)精密過(guò)濾器：本設(shè)計(jì)的精密過(guò)濾器為截留通過(guò)活性炭被帶入水中的活性炭粉末而設(shè)置的，并起保安過(guò)濾器作用。設(shè)備選用不銹鋼外殼，五芯5 μm PPF濾芯精濾器220 mm×600mm一臺(tái)，設(shè)備費(fèi)3 200元。

3)超濾器：它是采用中空纖維膜，利用其膜中大量的微孔結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)壓差作用下，使溶液中水或小分子物質(zhì)能順利通過(guò)微孔，而細(xì)菌、大分子有機(jī)物質(zhì)微粒則被截留，從而達(dá)到物質(zhì)的分離、凈化。本設(shè)計(jì)超濾器為不銹鋼外殼，采用雙通路循環(huán)流程設(shè)計(jì)，兩臺(tái)為一組，使反沖洗更方便、有效，并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。超濾器每天反沖洗一次，就是將一臺(tái)超濾器的進(jìn)水閥關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)排污閥，利用另一臺(tái)超濾器的凈水，對(duì)這一臺(tái)超濾器進(jìn)行反沖洗，反沖洗時(shí)間10 min，兩臺(tái)超濾器互為反洗。設(shè)備選用五芯中空纖維膜濾芯220 mm×600 mm超濾器一組兩臺(tái)，每組出力2 t/h，設(shè)備費(fèi)12000元。

4)臭氧發(fā)生器：臭氧是很強(qiáng)的氧化劑，具有快速、高效滅菌的作用，清凈水中臭氧濃度達(dá)0.3～2 mg/L時(shí)，在1 min內(nèi)就可以殺死細(xì)菌。本設(shè)計(jì)的臭氧發(fā)生器，是用于桶的沖洗消毒和灌裝水消毒。設(shè)備選用XY—1型臭氧發(fā)生器，臭氧產(chǎn)量4 g/h，設(shè)備費(fèi)(含無(wú)油空壓機(jī)及氣水混合器)15 400元。

5)紫外線消毒器：本設(shè)計(jì)的紫外線消毒器，作為備用消毒設(shè)備。選用30 W×2紫外線消毒器，出力2t/h，設(shè)備費(fèi)3500元。

6)飲用純水罐：本設(shè)計(jì)飲用純水罐選用3 mm厚不銹鋼罐，容積為1t，同時(shí)作為臭氧與純水的氧化塔，設(shè)備費(fèi)6500元。

7)加壓水泵兩臺(tái)：本設(shè)計(jì)選用不銹鋼離心水泵，設(shè)備費(fèi)兩臺(tái)4000元。

工程總費(fèi)用60000元，其中設(shè)備費(fèi)53400元，運(yùn)輸及安裝調(diào)試費(fèi)6600元。

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