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化妝品純化水設備的設計

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蘇州市創聯凈化設備有限公司

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產品簡介

一、設計依據根據地區性水質條件設定水質條件，根椐用戶地區同類廠家的水質資料及用水量等基礎資料進行設計

詳細介紹

一、設計依據

根據地區性水質條件設定水質條件，根椐用戶地區同類廠家的水質資料及用水量等基礎資料進行設計。
原水性質：自來水（參照GB5749-85標準），原水電導率小于600μS/CM。
RO系統設計參照《給排水設計手冊》及海德能公司RO膜元件的設計計算軟件。
系統排水按室外排水設計規范GBJ14-87。
建筑給排水設計規范GBJ15-88。
反滲透設備標準按《反滲透水處理設備標準》CJ/T119-2000。
通用電器設備配電設計規范GB50055-93。
城市區域環境噪聲標準GB3096—93；
電氣安裝工程盤柜及二次回路接線工程施工及驗收規范GB50171-92
電氣裝置安裝工程電氣設備按試驗標準GB50150-91。
管道設計和施工按照中國藥典GMP2015版純化水標準；

二、設計范圍及原則

進入純化水站的水源為自來水，根據客戶地區的水質情況，其變化系數K≤1.5，處理系統排放的濃廢水可直接排入市政綜合管網。
純化水處理設施具有較大的適應性、應急性，可以滿足水質及水量的變化，并考慮在突發或事故狀態下的各種應急用水。
采用工藝具有可靠性，運行穩定，運轉費用低，管理維護量特別小，反滲透系統采用集成電路控制,自動化程度高。
系統管道純化水接觸部分采用衛生級不銹鋼SUS316L。
系統處理過程中選用工作泵均為多級離心泵，具有啟動及運轉功率小，，噪音低，工作穩定等特點。
本工程設計范圍為接入純水處理站的給水管道起純水出口為止的整個處理工藝、基礎、電氣等各專業的設計。

三、系統技術參數總表

項目型號	CL-CHS-C-20000型純化水設備
應用行業	化妝品生產用純化水設備
設備控制方式	觸摸屏，PLC自動控制，各液位、壓力連鎖控制，實現無人值守
產水量	2T/H
進水水質指標	市政自來水，電導率≤600μS/cm
產水水質	出水達到中國藥典GMP2015版純化水標準，滿足化妝品用水要求
設備系統脫鹽率	99%以上
自來水損耗	2~3t/h
進水溫度	2~35℃
工作方式	可24小時運行
設備總裝機功率	約85KW
電源	380V AC 50HZ 三相五線
反滲透系統回收率	65%~75%
主機設備規格尺寸	長 7500 mm寬2000mm 高1800mm
進水口徑	DN80 PN1.0快裝接口
排污口徑	DN80 PN1.0快裝接口

四、工藝流程

4.1、原水→原水箱→原水泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→軟化器系統→阻垢劑/還原劑加藥系統→保安過濾器→高壓泵Ⅰ→一級反滲透裝置→中間水箱→PH調節裝置→高壓泵Ⅱ→二級反滲透裝置→純水箱→純水輸送泵→精密過濾器→EDI電除鹽系統→純化水箱→純化水輸送泵→紫外線殺菌器→臭氧發生器→使用點

4.2、原水→原水箱→原水泵→石英砂過濾器（巴氏滅菌）→活性炭過濾器（巴氏滅菌）→軟化器系統→阻垢劑/還原劑加藥系統→保安過濾器→高壓泵Ⅰ→一級反滲透裝置→PH調節裝置→高壓泵Ⅱ→二級反滲透裝置→純水箱→純水輸送泵→精密過濾器→EDI電除鹽系統→純化水箱（巴氏滅菌）→純化水輸送泵→紫外線殺菌器→使用點

五、系統工藝要求及說明

根據用戶地區的自來水水質情況結合用水標準、RO進水條件及陶氏公司反滲透裝置設計導則，提出以上簡易流程。

1、二級反滲透+EDI純化水系統的工藝說明：

1.1前級增壓系統：

由于系統進水為自來水，外網管路供水由于壓力不夠（受其它用水點的影響），且原水壓力波動很大，(主要受管網用水量高峰期的影響，壓力波動變化量較大)因此在原水進口處設置一個原水箱，原水由原水泵增壓進入石英砂過濾器。水壓恒定且大于0.25MPa，保證系統進水能安心工作。

1.2前級預處理系統：

由于自來水的濁度不穩定，并且自來水的濁度隨季節性變化及人工加藥量的因素影響，造成其濁度變化系數較大，因此在前級預處理部分設置一臺石英砂過濾器，以便石英砂過濾器過濾去除。

由于水為自來水,一般自來水管網末端余氯含量約為0.5mg/L,活性炭過濾器在本工藝中主要去除原水中的余氯及部分重金屬離子、有機物，經活性炭過濾器吸附后，水中的余氯去除率為99.9%,出水符合RO進水條件。預處理系統設計產水量≥2m3/h。

1.3原水泵

原水泵配套原水箱使用，原水泵用于水壓的提升，以滿足預處理過濾器及反滲透高壓泵的進水供水量及工作壓力。

1.4石英砂過濾器：

石英砂過濾器內裝4-60目的石英砂濾料?？梢杂行У慕档退幕鞚岫?。

過濾器反洗時由于表面濾層及濾膜被破壞，過濾效率明顯降低，所以反洗后宜采用低流速運行，以便濾膜的形成。石英砂過濾器內部設置有合理的上下布水系統，對比其它過濾器具有布水更均勻，出水水質很穩定等優點，同時保證了系統水通量。

在過濾器進出水管道上設有壓力表，可顯示過濾器的運行壓力及進出水的壓差，過濾器的反洗按照進出水壓差或出水濁度來確定(當進出水壓差達到0.1MPa時應進行反洗或濁度大于1度時)，由前級自來水來實行過濾器的反洗，為降低反洗強度，過濾器水反洗強度為15L/m2.S，有條件宜采用氣水擦洗法，濾料的反洗膨脹率為40%為宜。

石英砂過濾器在攔截機械雜質過程中，填料層會有微生物繁殖，故石英砂過濾器設計巴氏滅菌，定期對過濾器滅菌處理。

1.5活性炭過濾器：

活性炭過濾器內裝凈水專用果殼活性炭，因活性炭在工藝中主要起吸附水中的有機物、余氯；因其比重較輕，反沖洗強度為4-8L/m2·S，濾料的反洗膨脹率為40～50%，反洗時宜選用低流速反洗，以防止活性炭被反洗水沖走。

在活性碳過濾器進出水管道上設有壓力表，可顯示過濾器的運行壓力及進出水的壓差，過濾器的反洗按照進出水壓差來確定(當進出水壓差達到0.1MPa時進行反洗)，由反洗水泵來實行過濾器的反洗，活性炭過濾器濾料（活性炭）更換周期以出水的余氯含量≤0.1PPM及有機物含量CODcr<1.5mg/L，兩項指標確定，出水水質應定期監測。

活性炭過濾器在吸附有機物時，填料層空隙會有微生物繁殖，故活性炭過濾器設計巴氏滅菌，定期對過濾器滅菌處理。

1.7保安過濾器：

保安過濾器選用濾芯精度為5um，在工藝中主要用于截留前置管道、設備中可能泄漏的機械雜質或破裂的活性炭顆粒，確保RO進水的清潔度，以防前級過濾器泄漏的機械雜質進入反滲透膜元件，這種顆粒經高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜元件，造成大量鹽份的泄漏，同時可能劃傷高壓泵的葉輪，保安過濾器內的濾元采用聚丙烯噴熔工藝制作，過濾微孔具有：孔形呈錐形結構;過濾效率高，可進入深層過濾;納污容量大，使用壽命長;采用卡式結構，便于快速更換。

保安過濾器的濾芯應定期更換，一般可根據進出水壓差來決定。

保安過濾器進出水管道上均設有壓力表，可顯示保安過濾器的進出水壓力及進出水壓差。

1.8、二級反滲透系統

1.8.1反滲透裝置

反滲透是一種借助選擇透過（半透過）性膜的功能，以壓力為推動力的膜分離技術膜元件，由反滲透膜導流布和中管等制作而成，將多根RO元件裝入不銹鋼耐壓殼體內，組成RO組件。本工藝脫鹽系統的關鍵，成熟的工藝設計和合理的操作，控制及管理，直接決定著系統的正常、穩定出水。并關系到反滲透膜的使用壽命，經反滲透處理后的出水，去除了絕大部分無機鹽和幾乎所有的有機物，微生物（細菌、熱源等）從而確保了本系統產品水的高質量、高品質。

完成預處理后的出水其出水由淤積密度指數SDI測試儀監測，當SDI值<4時，即可進入RO系統，由高壓泵增壓后進入反滲透系統（RO），反滲透出水（脫鹽純水）去中間水箱，另一部分由管道匯集后成濃水（主要含鹽份、機械雜質、膠體、有機物等）隨小部分未透過水排入下水道。反滲透主體設備選用美國DOW公司生產的高脫鹽率超低壓8040芳香族聚酰胺膜元件。該膜元件屬節能型低壓膜，具有結構緊湊，產水量特別大（單支RO膜產水量可達0.41t/h），脫鹽率高（單支膜試驗數據>99.3%），操作壓力低，耐細菌侵蝕性好，適用PH范圍廣（PH為3~10）的優點。

1．8．2、反滲透配套控制系統功能：

設備配制工作儀表及監視儀表：

顯示系統的運行工況（RO出水電導率、高壓泵的開關、進出水流量、壓力等參數）；

反滲透高壓泵進口設低壓保護器，當高壓泵進水壓力<0.1Mpa時，高壓泵自動停止工作。

反滲透高壓泵出口設高壓傳感器，當工作壓力大于某一設定值，高壓泵停止運行，以防損壞后級管道及膜元件。

進水、濃水、淡水閥：主要調節RO進水量、產水量、進水壓力、濃水壓力及回收率。

電導儀：電導儀用于監測RO進出水電導率的變化情況，溫度表顯示RO膜在不同溫度下產水量的變化。

高壓泵：增壓滿足RO膜元件進水壓力要求。

止回閥：主要用于停機后，防止RO壓力管中的回壓而損壞高壓泵及泵前低壓管道件。

液位自控：主要用于防止停水情況下，高壓泵繼續運行而使高壓泵損壞，另一作用是如中間水箱高位時，可使RO停止運行，防止中間水箱溢流。

清洗系統：反滲透清洗系統由清洗水箱、清洗過濾器組成，在系統中主要用于反滲裝置膜元件的清洗，當反滲透裝置運行流量、含鹽量或壓力下降10%時應配套相應的藥劑進行清洗，反滲透裝置的清洗形式為分段清洗。

1．9、EDI電除鹽系統

電去離子（EDI）工藝采用一種離子選擇性膜和離子交換樹脂夾在直流電壓下兩個電極之間（陽極（+）和陰極(-)），在兩極間的直流電源電場從RO預處理過的水中去除離子。

EDI的特點：

⑴ 連續運行，產品水水質穩定

⑵ 容易實現全自動控制，操作簡單、方便

⑶ 無須用酸堿再生

⑷ 無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施

⑸ 使用安心可靠,避免工人接觸酸堿

⑹ 不會因再生而停機

⑺ 節省了再生用水及再生污水處理設施

⑻ 產水率高(可達95%)、

⑼ 占地面積小

⑽ 降低運行及維護成本

⑾ 設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施

⑿ 安裝簡單

1．10、純化水箱系統

本系統中純化水箱采用316L材料，采用內外鏡面拋光，配套自加熱呼吸器、清洗球、壓力式液位計。采用雙層保溫型結構，降低循環水循環過程中熱損，起到節能功效。水箱設計出水口、進水口、回水口、檢修人孔、液位口等。

1.11、供水系統

2、設備中管道設計

2.1、該系統中預處理和二級反滲透部分采用不銹鋼衛生級304管道，EDI起與純水接觸部分均采用不銹鋼316L材料；

2.2、為了降低系統中微生物風險，系統中所有閥門均采用衛生級隔膜閥。

2.3、為了降低系統中微生物風險，系統中管道焊接采用自動焊接方式。管道焊接采用自動氬弧焊焊接方式，氬氣確保純度達到99.99%，確保對不銹鋼材料的保護；

2.4、管道施工完畢，對管道進行氣密性實驗。管道氣密性實驗結束，應對所有進出水口進行密封處理，待純化水設備全部到位后，對工藝管道和系統中純化水箱等一起進行清洗鈍化作業。

2.5、合理的取樣檢測點：本系統為了便于客戶日常檢測控制，系統中設置多處檢測取樣閥，如原水、原水箱、砂濾、碳濾、一級反滲透出水、二級反滲透出水、EDI出水、純化水工藝管道在總出水和總回水分別設計有取樣閥，所以對工藝管道中的污染情況可以通過檢測進行確定。

2.6、根據GMP藥典規范要求，純化用水的制備、貯存和分配應能防止微生物的滋生和污染。貯罐和輸送管道所用材料應無毒、耐腐蝕。管道的設計和安裝應避免死角、盲管。貯罐和管道要規定清洗、滅菌周期。注射用水貯罐的通氣口應安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器，該呼吸器可以自動加熱，排盡呼吸器中的水蒸氣，防止微生物繁殖。