Usine de traitement d'eau déminéralisée

DM Usine de traitement des eaux

Considérations de conception

1.Source d'eau brute:Eau du robinet

2.Objectif de production d'eau:Eau de process

3.Eau de process:Prétraitement + Sortie inversée de niveau 1 + Échange d'ions:eau déminéralisée

4.Qualité des effluents:résistivité électrique ≥ 8 MΩ.cm(sortie à lit mixte d'échangeur d'ions)

5.taux d'utilisation de l'eau:≥70%

6.Gamme de conception:De l'entrée du filtre à charbon actif à la sortie du réservoir d'eau pure

7. Gamme de contrôle électrique:Du tableau électrique principal au circuit du point de commande électrique

Processus technologique

Dosage de floculation                        dosage de l'inhibiteur de tartre

Rréservoir d'eau→ brut pompe à eau→ filtre mécanique→ Filtre à charbon actif → ultrafiltre→

     Cnettoyage chimique           Surveillance en ligne de la conductivité  

pompe de surpression→ appareil d'osmose inverse→ réservoir d'eau douce→ eau doucepompe→ Colonne d'échange d'ions mixte (unité de régénération acide et alcaline)→ Réservoir d'eau DM→ DM pompe à eau→point de consommation d'eau                                    Surveillance en ligne de la conductivité

Type de contrôle du système

1.Leusine de traitement d'eau déminéralisée contrôle automatiquement l'état de fonctionnement de chaque appareil.

2.Un dispositif de protection contre les basses pressions doit être installé avant le dispositif d'osmose inverse, afin de garantir le fonctionnement normal de la pompe centrifuge multi-étages, sans pénurie d'eau.

3.Un dispositif de protection haute pression est installé derrière la pompe afin d'éviter d'endommager la pompe centrifuge multi-étages en cas de démarrage du dispositif d'osmose inverse avant l'ouverture de la pompe centrifuge multi-étages, ou d'endommager le composant membranaire si la vanne de refoulement d'eau concentrée du dispositif d'osmose inverse n'est pas ouverte correctement, ce qui provoque une compression et un soulèvement soudains du composant membranaire.

4.Le filtre mécanique et le filtre à charbon actif sont commandés manuellement pour effectuer le rinçage avant et arrière du matériau filtrant.

5.L'arrivée d'eau est contrôlée par une électrovanne. Le réservoir est équipé d'un détecteur de niveau (haut, moyen et bas). Lorsque le niveau d'eau atteint le niveau haut, l'appareil s'arrête automatiquement ; lorsqu'il atteint le niveau moyen, il redémarre automatiquement ; et lorsque le niveau d'eau atteint le niveau bas, la pompe s'arrête automatiquement pour la protéger.

6.Pour la qualité de l'eau en sortie, les colonnes d'osmose inverse et d'échange d'ions mixte sont toutes deux équipées d'un conductimètre numérique pour un contrôle en ligne.

7.Le contrôle de l'électricité est assuré par un automate programmable (PLC), permettant une gestion sans intervention humaine pendant le traitement normal de l'eau ; l'écran affiche les données relatives à la conductivité électrique, la pression de fonctionnement, la sortie d'eau, etc.

Description technique

1.Filtre mécanique

L'eau brute contient des poussières à particules très fines, des micro-organismes tels que des bactéries et des algues, de l'humus et des ions comme le fer. Mélangées à l'eau, ces substances diverses forment des particules colloïdales, éliminées par filtration mécanique et filtration au charbon actif. L'eau d'alimentation répond ainsi aux exigences de l'indice F1 de l'eau d'électrodialyse, soit inférieur à 4. Le sable de quartz est utilisé comme matériau filtrant dans le filtre mécanique pour éliminer les impuretés floculantes (principalement des matières organiques, de l'humus, de l'argile et des composés inorganiques particulaires) et les ions comme le fer, ce qui permet d'obtenir une turbidité de l'eau de sortie inférieure à 0,5 NTU.

2.Filtre à charbon actif

L'indice SPI de l'eau d'alimentation du système d'osmose inverse ne doit pas dépasser 4 ; le chlore résiduel doit être inférieur à 0,1 mg/L. Principales fonctions du filtre à charbon actif :① en absorbant la matière organique dans l'eau, le taux d'adsorption est d'environ 60 % ;② L'absorption du chlore résiduel dans l'eau (les colloïdes inorganiques et organiques de 10 à 20 angströms, les impuretés macromoléculaires organiques solubles et le chlore résiduel sont difficiles à éliminer par filtration mécanique) est essentielle. Pour purifier davantage l'eau brute et la rendre conforme aux exigences d'une eau d'entrée pour osmose inverse, il est crucial d'installer un filtre à charbon actif. La structure microporeuse des particules de charbon actif, d'un diamètre de 20 à 50 angströms, leur confère une surface d'adsorption de 500 à 2000 m².²Le diamètre moléculaire de la matière organique étant généralement inférieur à 20-50 angströms, le charbon actif est particulièrement efficace pour son absorption. De plus, sa surface, riche en groupements fonctionnels oxygénés tels que les radicaux hydroxyles, lui confère une grande efficacité d'adsorption des oxydants présents dans l'eau. Le charbon actif permet également d'éliminer les odeurs, la coloration et la turbidité, améliorant ainsi la pureté de l'eau. Le réservoir du filtre à charbon actif est en acier inoxydable.

3.Filtre à cartouche

Dernière étape du traitement de l'eau brute entrant dans le système d'osmose inverse, le filtre à cartouche empêche la membrane de se rayer ou de se boucher sous l'effet des particules submicroscopiques résiduelles issues du préfiltrage. Ce filtre est constitué d'une cartouche filtrante en polypropylène non tissé soufflé à l'état fondu de 5 µm.

4.Pompe haute pression

L'eau filtrée par cartouche alimente le système de dessalement par osmose inverse. Le corps et le socle de la pompe sont en acier inoxydable. La pompe haute pression est équipée d'une alimentation en eau sous pression et d'une protection contre les surpressions et les sous-pressions en cas de panne. Ses performances stables garantissent le bon fonctionnement du système.

5.Partie principale de l'appareil de dessalement par osmose inverse

L'élément principal du système d'osmose inverse est le système de nettoyage chimique. Le système d'osmose inverse utilise des composants de membrane spiralée HYDECANME (États-Unis). Ce système produit de l'eau.0,5m³/h (la température de l'eau de conception est de 25℃) , équipé deCAPUCHON－3Membrane -8040. Le taux de récupération d'eau est de 70 % et le taux de dessalement supérieur à 98 %. Une vanne électromagnétique à ouverture rapide est située à la sortie de la pompe haute pression, permettant un rinçage massif de la membrane d'osmose inverse lors du démarrage et de l'arrêt. Si la pression à la sortie de la pompe haute pression dépasse un certain seuil et persiste pendant un certain temps, la membrane peut être nettoyée à basse pression avec l'eau du système de prétraitement, afin d'éviter la formation de tartre due à la concentration d'eau résiduelle à sa surface.

6.Équipement de lavage

Le système de lavage comprend le réservoir et la pompe de lavage. Après une utilisation prolongée sous pression, la membrane d'osmose inverse (OI) s'encrasse de dépôts d'eau concentrée, ce qui affecte le rendement et le taux de dessalement. Un nettoyage chimique de la membrane d'OI est alors nécessaire pour rétablir ses performances. La fréquence de nettoyage dépend du système de prétraitement, de la qualité de l'eau brute, du fonctionnement des équipements de prétraitement et du contrôle de la qualité de l'eau en sortie. En général, un nettoyage de la membrane d'OI est recommandé tous les 3 à 4 mois.

7.Réservoir d'eau de chair

L'eau issue du système d'osmose inverse sera stockée dans le réservoir d'eau propre, puis passera à l'étape suivante du processus. Le volume est de :1m³ ,Le matériau est du PE.

8. Pompe à eau pour les muscles  

Pompe à eau intermédiaire, la pompe est équipée d'une protection contre la surchauffe afin d'accroître la fiabilité de son fonctionnement.

9.Unité d'échange d'ions

L'unité d'échange d'ions négatifs et positifs est l'un des équipements les plus courants dans les systèmes de dessalement et de purification de l'eau. Cet équipement réalise le dessalement selon le principe de l'échange d'ions négatifs et positifs.

Selon les exigences des différents procédés, le système peut être rempli de résine améliorée, de résine à ions positifs faiblement chargée et de résine à ions négatifs. Divers systèmes de dessalement sont constitués de différentes combinaisons d'unités, afin de répondre aux besoins en eau de process de divers secteurs industriels. Ce procédé utilise le remplacement de la colonne d'échange d'ions mixte, dans le but d'accroître le taux de dessalement.

L'échange d'ions désigne la réaction d'égale charge entre l'ion de l'eau et l'ion de la résine.

Le processus de réaction d'échange d'ions peut être décrit comme suit : HR+Na+=Na++H+

D'après la formule ci-dessus, nous savons que : lors d'une réaction d'échange d'ions, l'ion positif (comme Na+) présent dans l'eau est transféré sur la résine, tandis qu'un ion H+ de la résine est transféré dans l'eau. Le transfert de Na+ de l'eau vers la résine est un processus de substitution, tandis que le transfert de H+ de la résine vers l'eau est un processus d'échange. Le remplacement réciproque des ions Na+ et H+ est appelé échange d'ions.

10.DM réservoir d'eau

L'eau devientDM L'eau, après traitement par un système d'osmose inverse et un lit de résine mixte, entre dans leDM réservoir d'eau. Les exigences de qualité varient selon les procédés.DM Le réservoir d'eau a un volume de1m³ Le matériau est du PE.

11.Dpompe de livraison

L'une des pièces de la pompe à eau intermédiaire est en acier inoxydable, avec protection contre la surchauffe, ce qui augmente la fiabilité du service.