工業純水更改為食用純凈水的設計與選型
下面就為大家簡要介紹電滲析與離子交換相結合制取的工業純水部分改為食用純凈水的設計方案與流程及設備作用與選型。
1課題提出
鄭州北鐵路機務段工業純水站于1987年建成，采用鈉離子交換預軟化，電滲析與陰陽混合離子交換優化組合制水方式，工藝流程為：原水→鈉床→電滲析→混床→純水。設備產水能力2t/h，水源為自備井水與自來水的混合水，水質電導率800～1000μS/cm，硬度6～7mmol/L，經過處理后的水，水質電導率1～5μS/cm，硬度接近零。該純水用于內燃機車冷卻液用水及蓄電池電解液用水。由于這項純水技術，工藝先進，設備運行可靠，出水質量穩定，1989年獲鐵道部科技進步二等獎。
鑒于京廣、隴海鐵路電氣化，動力牽引由用內燃機車改為用電力機車，因而鄭北機務段用于內燃機車冷卻液用水的工業純水，大幅度減少，產水能力每天富余約30 t。如何利用好這部分工業純水，成為一個新的課題。我們經過反復調查研究，根據江澤民主席提出的：“大力發展飲水工程，改善市民飲水質量”的精神，結合當前純凈水深入人心，風行于世之際，將富余的工業純水，改進為符合國家飲用水衛生標準的純凈水，供給本單位職工和家屬直接生飲和加熱飲用。
2設計方案與流程
2.1飲用純凈水設計能力
鄭州北機務段職工及家屬共約1萬人，每天需用純凈水量按人均2.0 L，每天共需純凈水20 t，故工業純水改為飲用純凈水的設備，設計能力按產水1.5 t/h設計，每天產水能力30 t，可滿足需要。
2.2飲用純凈水供給方式
鄭州北機務段的科室、車間和班組比較分散，遠的相距幾公里，而且家屬居住地點更分散，所以，只有采取桶裝純凈水供給方式。
為便于管理和節約投資，擬適當擴建原有工業純水站廠房，建立一個飲用純凈水生產灌裝車間，采用人工灌裝方式。
為解決桶裝水的消毒及人工灌裝時對桶的沖洗消毒，本設計采用臭氧消毒方法。臭氧消毒設備能力，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
原有工業純水箱→加壓水泵→活性炭過濾器精密過濾器→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設備作用與選型
1)活性炭過濾器：本設計活性炭過濾器的主要作用是去除水中的余氯和異味。設備選用不銹鋼外殼，600 mm×2000 mm活性炭過濾器一臺，出力2t/h，設備費8800元。
2)精密過濾器：本設計的精密過濾器為截留通過活性炭被帶入水中的活性炭粉末而設置的，并起保安過濾器作用。設備選用不銹鋼外殼，五芯5 μm PPF濾芯精濾器220 mm×600mm一臺，設備費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構，在兩側壓差作用下，使溶液中水或小分子物質能順利通過微孔，而細菌、大分子有機物質微粒則被截留，從而達到物質的分離、凈化。本設計超濾器為不銹鋼外殼，采用雙通路循環流程設計，兩臺為一組，使反沖洗更方便、有效，并延長設備使用壽命。超濾器每天反沖洗一次，就是將一臺超濾器的進水閥關閉，同時打開排污閥，利用另一臺超濾器的凈水，對這一臺超濾器進行反沖洗，反沖洗時間10 min，兩臺超濾器互為反洗。設備選用五芯中空纖維膜濾芯220 mm×600 mm超濾器一組兩臺，每組出力2 t/h，設備費12000元。
4)臭氧發生器：臭氧是很強的氧化劑，具有快速、高效滅菌的作用，清凈水中臭氧濃度達0.3～2 mg/L時，在1 min內就可以殺死細菌。本設計的臭氧發生器，是用于桶的沖洗消毒和灌裝水消毒。設備選用XY—1型臭氧發生器，臭氧產量4 g/h，設備費(含無油空壓機及氣水混合器)15 400元。
5)紫外線消毒器：本設計的紫外線消毒器，作為備用消毒設備。選用30 W×2紫外線消毒器，出力2t/h，設備費3500元。
6)飲用純水罐：本設計飲用純水罐選用3 mm厚不銹鋼罐，容積為1t，同時作為臭氧與純水的氧化塔，設備費6500元。
7)加壓水泵兩臺：本設計選用不銹鋼離心水泵，設備費兩臺4000元。
工程總費用60000元，其中設備費53400元，運輸及安裝調試費6600元。
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