工業(yè)純水更改為食用純凈水的設(shè)計與選型
下面就為大家簡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水的混合水，水質(zhì)電導(dǎo)率800～1000μS/cm，硬度6～7mmol/L，經(jīng)過處理后的水，水質(zhì)電導(dǎo)率1～5μS/cm，硬度接近零。該純水用于內(nèi)燃機車?yán)鋮s液用水及蓄電池電解液用水。由于這項純水技術(shù)，工藝先進，設(shè)備運行可靠，出水質(zhì)量穩(wěn)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(nèi)燃機車改為用電力機車，因而鄭北機務(wù)段用于內(nèi)燃機車?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，成為一個新的課題。我們經(jīng)過反復(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，改進為符合國家飲用水衛(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)計方案與流程
2.1飲用純凈水設(shè)計能力
鄭州北機務(wù)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(yè)純水改為飲用純凈水的設(shè)備，設(shè)計能力按產(chǎn)水1.5 t/h設(shè)計，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
鄭州北機務(wù)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(jié)約投資，擬適當(dāng)擴建原有工業(yè)純水站廠房，建立一個飲用純凈水生產(chǎn)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(shè)計采用臭氧消毒方法。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(shè)備作用與選型
1)活性炭過濾器：本設(shè)計活性炭過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活性炭過濾器一臺，出力2t/h，設(shè)備費8800元。
2)精密過濾器：本設(shè)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(shè)置的，并起保安過濾器作用。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，設(shè)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(jié)構(gòu)，在兩側(cè)壓差作用下，使溶液中水或小分子物質(zhì)能順利通過微孔，而細菌、大分子有機物質(zhì)微粒則被截留，從而達到物質(zhì)的分離、凈化。本設(shè)計超濾器為不銹鋼外殼，采用雙通路循環(huán)流程設(shè)計，兩臺為一組，使反沖洗更方便、有效，并延長設(shè)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(guān)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(shè)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(shè)備費12000元。
4)臭氧發(fā)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(nèi)就可以殺死細菌。本設(shè)計的臭氧發(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(含無油空壓機及氣水混合器)15 400元。
5)紫外線消毒器：本設(shè)計的紫外線消毒器，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3500元。
6)飲用純水罐：本設(shè)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(shè)備費6500元。
7)加壓水泵兩臺：本設(shè)計選用不銹鋼離心水泵，設(shè)備費兩臺4000元。
工程總費用60000元，其中設(shè)備費53400元，運輸及安裝調(diào)試費6600元。
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