大嶺山純水設(shè)備工程實(shí)例分享，制藥用純水制備中二級(jí)反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，反滲透作為一種新型的膜分離技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于水處理工業(yè)，在醫(yī)藥行業(yè)，因其具有無需酸堿再生、操作管理方便等特點(diǎn)，而被用于制取醫(yī)藥用純水。大嶺山輝泓藥業(yè)根據(jù)其工藝用水特點(diǎn)，采用二級(jí)反滲透法制取醫(yī)藥純水，效果良好。

1.設(shè)計(jì)依據(jù)

原水為大嶺山輝泓藥業(yè)所處的大嶺山自來水，水質(zhì)濁度低，電導(dǎo)率在300us/cm左右，硬度(以CaCO計(jì)) 約140mg/L.要求純水量為2m³h(25℃)，純水水質(zhì)符合中國藥典2000年版純水標(biāo)準(zhǔn)，終端出水電導(dǎo)率≤2us/cm。

2.工藝設(shè)計(jì)說明

采用二級(jí)反滲透法，由預(yù)處理、二級(jí)反滲透脫鹽及終端三大系統(tǒng)組成，工藝流程見圖1.

2.1 預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)主要由原水箱、原水泵、砂過濾器、活性炭過濾器、2套加藥裝置組成。

自來水首先流入原水箱，由原水泵加壓后依次進(jìn)入砂過濾器和活性炭過濾器，使原水過濾后SDI≤4， 余氯<0.1mg/L。

原水箱：容積為2m³，不銹鋼材質(zhì)：原水泵：流量為4m³/h，揚(yáng)程30m，不銹鋼材質(zhì)：砂過濾器：為不銹鋼外殼內(nèi)襯橡膠，用以去除水中的微粒、懸浮物、膠體物和藻類物質(zhì)， 降低SDI值至反滲透要求標(biāo)準(zhǔn)：活性炭過濾器：為不銹鋼外殼內(nèi)襯橡膠，用以還原水中余氯，防止余氯對(duì)反滲透膜產(chǎn)生氧化分解作用，去除砂過濾器初期及反沖后使用時(shí)顆粒對(duì)后級(jí)的影響，吸附部分有機(jī)物：絮凝劑采用聚合氯化鋁(PAC) 以進(jìn)一步提高微粒、膠體物的凝聚作用，使水中小顆粒凝聚成大顆粒，提高砂過濾器的過濾效果：阻垢劑采用美國產(chǎn)ARGO-MDC 220， 用以防止反滲透濃水端， 特別是反滲透壓力容器中最后一根膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)CaCO、MgC 0、MgSo、CaSO、Ba SO、Sr SOg、SiO，的化學(xué)性結(jié)垢而損壞膜元件。

2.2二級(jí)反滲透脫鹽系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由保安過濾器、二套高壓泵、二級(jí)反滲透裝置和一套反滲透清洗裝置組成。

2.2.1保安過濾器

外殼為不銹鋼，聚丙烯蜂房式濾芯，過濾孔徑為5um。用以有效截留預(yù)處理系統(tǒng)可能泄漏的機(jī)械顆粒，防止顆粒對(duì)反滲透膜表面的劃傷及造成的機(jī)械堵塞。

高壓泵：高壓泵選用丹麥格蘭富公司制造的多級(jí)立式離心泵，一級(jí)高壓泵流量為4T/H，揚(yáng)程為1.30MPa：二級(jí)高壓泵流量為2.5T/H， 揚(yáng)程為1.15MPa。

2.2.2一級(jí)反滲透

膜元件選用美國海德能公司提供的超低壓聚酰胺復(fù)合膜， 對(duì)Na、CaCl、MgCl， 具有99%的脫除率。經(jīng)反滲透能除去水中的大部分無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物、細(xì)菌。本級(jí)配置10根ESPA 1-4040膜元件， 分裝于5根p100mmx2200mm壓力容器中， 膜組件呈2-2-1排列。設(shè)計(jì)回收率65%，產(chǎn)水量2.5m³h，脫鹽率97%以上，濃水排放量1.4m³/h。

運(yùn)行中選擇最佳加藥點(diǎn)，調(diào)節(jié)pH值，使水中可溶性氣體轉(zhuǎn)化，提高二級(jí)反滲透的去除率。

2.2.3二級(jí)反滲透

進(jìn)一步除去水中的無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物、細(xì)菌，采用濃水回用技術(shù)，可使出水電導(dǎo)率≤1us/cm。本級(jí)配置8根ESPA 1-4040膜元件， 分裝于4根中100mmx2200mm壓力容器中， 膜組件呈2-1-1排列。設(shè)計(jì)回收率80%，產(chǎn)水量2.0m³/h，濃水排放量0.5m³/h回流至保安過濾器。

2.2.4反滲透清洗裝置

當(dāng)一級(jí)反滲透膜受到污染時(shí)，隨即進(jìn)行清洗，以恢復(fù)膜的優(yōu)良脫鹽和產(chǎn)水性能。

2.3終端系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由純水箱、純水泵、紫外線殺菌器、微孔過濾器組成。

純水箱：容積為2m²，316SS材質(zhì)：純水泵：流量2m³h，揚(yáng)程28m，316SS材質(zhì)：紫外線殺菌器：采用美國產(chǎn)品，外殼為316SS，處理量為2m³/h，用以殺滅純水中可能殘存的細(xì)菌和微生物：微孔過濾器：選用過濾孔徑為0.22um的膜過濾，外殼為316SS，除去水中細(xì)菌尸體和微粒等雜質(zhì)。

2.4控制系統(tǒng)

采用以可編程序控制器(PLC) 和觸摸屏(人機(jī)界面系統(tǒng))為中心的控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制反滲透、水泵的運(yùn)行。當(dāng)參數(shù)越限報(bào)警、控制對(duì)象故障或狀態(tài)變化時(shí)，以不同顏色進(jìn)行顯示。

反滲透裝置除程序控制外還設(shè)置一塊就地控制操作盤，在盤上可讀出反滲透的有關(guān)工藝參數(shù)，以及啟停反滲透進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的閥門。

一級(jí)反滲透設(shè)有沖洗閥，在其停止使用時(shí)，自動(dòng)打開沖洗閥對(duì)反滲透膜組件自動(dòng)沖洗，可避免濃水中的高濃度鹽類在反滲透膜表面沉積結(jié)垢而影響膜的性能。

泵與其相應(yīng)水箱液位聯(lián)鎖，以保護(hù)工藝設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.運(yùn)行情況

大嶺山輝泓藥業(yè)純水設(shè)備工程于2018年4月投入運(yùn)行以來，反滲透系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好。實(shí)際產(chǎn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，最高可達(dá)到2.3m³/h，出水電導(dǎo)率在0.52~1.92uS/cm之間。一級(jí)反滲透運(yùn)行操作壓力為1.03~1.28MPa，二級(jí)反滲透為0.89~1.13MPa； 一級(jí)反滲透回收率為65%，二級(jí)反滲透回收率達(dá)到了80%，滿足了設(shè)計(jì)和制藥工藝要求。經(jīng)過近一年的運(yùn)行，反滲透膜一直保持良好的脫鹽與產(chǎn)水性能，至今不需化學(xué)清洗。由于系統(tǒng)采用了以PLC和觸摸屏為中心的控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)運(yùn)行中，操作簡便，運(yùn)行穩(wěn)定。

        大嶺山輝泓藥業(yè)2T/H雙級(jí)不銹鋼純水設(shè)備工程

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