Sistem Air Ultra murni (UPW) 2 t/h

Spesifikasi Teknis · Pemilihan peralatan dan Ikhtisar proses

Resisvitas air ≥ 18.0 MOmega ·Cm (25°C) | Dirancang untuk produksi bahan nanofiltrasi dan kemurnian tinggi penyiraman air aplikasi

Katalog

1. Sekilas

Gambaran peralatan 1.1

Peralatan ini adalah sistem persiapan Air ultra murni (UPW) terus-menerus dengan tingkat produksi air 2 ton per jam (pada 25"°C). Dengan menggunakan rute proses utama terdiri dari "pre-treatment dual-stage reverse osmosis (RO) electrodoionisasi (EDI)", memastikan bahwa air produk akhir menjaga resisvitas yang stabil≥ 18.0 MOmega ·Cm (at 25°C). Ini memenuhi persyaratan kualitas air yang ketat untuk air ultra-murni yang diperlukan selama sintesis, dispersi, pelapisan, modifikasi, dan tahapan rendam final material nanofiltrasi (NF).

Sistem menghadirkan desain terintegrasi modular, terdiri dari unit pra-perawatan, unit osmosis terbalik, unit perlakuan halus EDI, unit sterilisasi pasca perawatan, sebuah unit distribusi dan penyimpanan air murni, sebuah kabinet kontrol otomatis PLC, dan instrumentasi online. Menawarkan struktur yang kompak, tingkat otomatisasi yang tinggi, operasi yang stabil, dan pemeliharaan yang mudah.

1.2 konteks penerapan dan karakteristik penggunaan air

Bahan nanofiltrasi dan elemen membran mereka sangat sensitif terhadap kotoran yang diperkenalkan selama manufaktur. Bahkan jumlah jejak ion, partikel, senyawa organik, kerutan, atau sisa klorin aktif dalam air dapat mengubah pengisian permukaan material, pori-pori nano-scale, atau pengencangan irikronis, dengan demikian memengaruhi efisiensi pemisahan, fluks, dan kehidupan layanan mereka. Oleh karena itu, air yang digunakan dalam produksi bahan nanofiltrasi harus memenuhi persyaratan berikut:

• Konten ion ultra-rendah – Mencegah depilasi ion logam (misalnya, Na⁺, Ca²⁺, Fe³⁺) Pada permukaan material atau koordinasi dengan kelompok fungsional aktif;

• Total karbon organik (TOC) ultra-rendah – Mencegah adsorpsi bahan organik dalam pori-pori membran, sehingga menghindari kegagalan fluks;

• Konten nabati dan partikel sangat rendah – Mencegah penyumbatan nanopore dan kontaminasi biologis;

• Tidak ada sisa klorin dan bahan pengoksidasi – Melindungi bahan polimer organik dari degradasi oksiatif;

• Kualitas air sangat stabil – Memastikan kinerja produk yang konsisten di seluruh kelompok.

Peralatan ini dirancang khusus untuk memenuhi persyaratan yang disebutkan dengan mempertahankan resisvitas air pada ≥ 18.0 MOmega ·Cm dan secara bersamaan mengontrol parameter seperti TOC, partikulat, bakteri, dan dioksida silikon, sehingga memastikan kualitas produksi bahan skala nano.

Tujuan desain 1.3 dan spesifikasi teknis

Fitur utama 1.4

• Teknologi yang matang dan dapat diandalkan: proses RO dua tahap menghilangkan lebih dari 99% ion dan senyawa organik, sementara sistem EDI menyediakan desalinasi dalam terus-menerus tanpa perlu regenerasi asam-alkali; konduktivitas efluen tetap stabil pada 18 MOmega ·cm.

• Kualitas air tinggi dan stabil: konfigurasi akhir pipa menampilkan disinfeksi UV panjang gelombang ganda pada 185/254 nm dikombinasikan dengan 0.22 muM penyaringan terminal, secara efektif menurunkan TOC sementara mempertahankan partikulat dan syndrops;

• Operasi hijau: EDI menggantikan sistem tempat tidur campuran tradisional, menghilangkan pelepasan asam dan alkali dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan;

• Otomatisasi Tinggi: kontrol terpusat melalui layar sentuh PLC – Fungsi nyala/mati otomatis, penyiram, perlindungan, dan alarm – Mengurangi keandalan operasi manual;

• Pemantauan Online: tampilan waktu nyata dan saling mengunci untuk resisvitas (konduktivitas), tingkat aliran, tekanan, dan tingkat cairan;

• Keamanan bahan: area yang bersentuhan dengan air murni dibuat dari baja tahan karat SUS304/316L atau plastik kelas sanitasi untuk mencegah kontaminasi sekunder.

2. Standar penerapan dan dasar desain

Desain Proses, manufaktur, inspeksi, dan klasifikasi kualitas air peralatan ini terutama didasarkan pada dan merujuk pada standar dan spesifikasi industri nasional berikut:

Catatan: parameter kualitas air dikendalikan secara ketat sesuai dengan persyaratan yang ditentukan dalam "air tingkat elektronik" (EW-Ⅰ) Dan standar semikonduktor kelas Air Ultra murni ", Memastikan kepatuhan terhadap spesifikasi ketat berlaku untuk produksi bahan nanofiltrasi.

3. Kondisi air mentah dan kualitas air olahan

3.1 diartikan kualitas air mentah

Sistem menggunakan air keran kota sebagai sumber airnya; Desain telah diverifikasi terhadap persyaratan kualitas air berikut (untuk proyek aktual, merujuk pada laporan kualitas air di lokasi):

Jika kualitas air mentah buruk (e.g., kekerasan tinggi, konten silikon tinggi, atau konten bahan organik tinggi), dosis kimia (penyesuaian anti-peningkatan/pengurangan PH) dapat ditambahkan selama tahap perawatan, atau ultrafiltrasi (UF) unit dapat dipasang untuk memastikan operasi stabil jangka panjang dari sistem RO.

Indikator kualitas produk air 3.2 (persyaratan level nanometer)

Efek sistem harus secara bersamaan memenuhi kriteria berikut; parameter inti – Resisvitas – Harus tetap stabil di ≥ 18.0 MOmega ·Cm pada 25°C:

Penjelasan 3.3 indikator kinerja kunci (KPIs)

• Resisvitas ≥ 18.0 MOmega ·Cm: Ini menunjukkan konsentrasi ion total yang sangat rendah di dalam air dan berfungsi sebagai kriteria inti untuk air yang sangat murni;

• TOC≤ 30 PPP: mengendalikan benda organik untuk mencegah kontaminasi terkait adsorpsi pada nancos; Dilindungi oleh kombinasi karbon aktif dan sinar ultraviolet 185 nm;

• Bakteri ≤ 0.1 CFU/mL: kontrol ganda melalui 254 sterilisasi UV 0.22 nm muM terminal penyaringan;

• Konten partikulat ≤ 1 partikel/mL (≥0.22 muM): Terminal penyaringan microporous memastikan tidak ada pengenalan partikulat selama lapisan nanomerial atau bilas;

• SiO₂ ≤ 2 muG/L: kemampuan penolakan silikon efisiensi tinggi dari sistem RO dua tahap mencegah kontaminasi skala silikon dari permukaan nanomerial.

4. Rencana proses dan alur kerja

Proses 4.1 pemilihan rute

Untuk memenuhi persyaratan resisvitas≥ 18 MOmega ·Cm kontrol kotoran kelas nanomerial, "peralatan ini menggunakan kombinasi utama dari osmosis dua tahap terbalik," seperti yang dijelaskan di bawah ini:

Catatan: Untuk aplikasi yang membutuhkan margin resisvitas yang lebih tinggi (misalnya, persyaratan jangka panjang ≥ 18.2 MOmega ·Cm) atau di mana kualitas air mentah berfluktuasi secara signifikan, pemoles tambahan unit kasur campuran (dengan resin kelas nuklir) dapat dipasang setelah sistem EDI sebagai perlindungan akhir; ini dapat dikonfigurasikan secara opsional sesuai kebutuhan.

Diagram aliran proses 4.2

Aliran proses sistem lengkap diilustrasikan pada gambar di bawah; Seluruh proses—Dari asupan air mentah hingga titik penggunaan—Dibagi menjadi tiga bagian fungsional utama: pengobatan, osmosis terbalik, dan penanganan akhir.

Deskripsi proses 4.3

① Bagian pra-proses

Air mentah pertama buffered dalam tangki penyimpanan air mentah, kemudian bertekanan oleh pompa air mentah sebelum sekuensial lulus melalui filter multi-media (untuk menghilangkan padat, koloid, dan kekeruhan), filter karbon aktif (untuk menyerap sisa klorin, senyawa organik, dan bau), Sebuah pelembut air atau skala penghambat dosis unit (untuk mencegah formasi dari CaCO₃, MgCO₃, Atau berskala silika pada permukaan membran RO), dan akhirnya melalui 5 muM filter keselamatan untuk menghilangkan partikel halus, dengan demikian melindungi pompa tekanan tinggi dan membran RO.

② Bagian Osmosis terbalik (RO tahap ganda)

Air yang disaring bertekanan oleh pompa tekanan tinggi primer dan dimasukkan ke unit osmosis terbalik primer (RO), yang mempertahankan 98%–99% ion, senyawa organik, dan Et; Air produk RO utama kemudian disampaikan oleh pompa tekanan tinggi sekunder ke unit RO sekunder untuk pemurnian lebih lanjut, setelah itu disimpan di tangki air produk RO. Proses RO dua tahap ini mengurangi konduktivitas hingga sekitar 1"–2 muS/cm, menyediakan sumber pakan air yang sangat baik untuk sistem EDI.

③ Bagian pengobatan Lanjutan (pasca perlakuan EDI)

Air yang dilas RO dimasukkan ke dalam modul EDI, di mana demineralisasi dalam terus-menerus terjadi di bawah aksi sinergi dari medan listrik dan resin pertukaran ion; resisvitas listrik dari air outlet kemudian naik sampai rentang 15–18 MOmega ·Cm. Air kemudian ditransfer ke tangki penyimpanan air murni, dikenakan sterilisasi menggunakan sterilisasi UV panjang gelombang ganda 185/254 nm (untuk degrade TOC dan menghilangkan kerutan), dan kemudian lolos melalui 0.22 muM sistem filtrasi akhir untuk menghilangkan masalah partikulat sebelum akhirnya dikirimkan ke titik pasokan air untuk proses pemolesan dan produksi bahan nano.

Parameter proses utama 4.4

5. Spesifikasi terperinci untuk setiap peralatan Unit

Penyimpanan air mentah 5.1 dan tekanan

Tangki air mentah (bahan PE, 2.0 m³) Dilengkapi dengan sensor tingkat untuk mencegah pompa berjalan menganggur; Pompa air mentah (SUS304, Q ≈ 3.5 m³/H, H ≈ 0.30 MPa) menyediakan tingkat aliran dan tekanan yang stabil untuk proses perawatan, dan disertai pengukur tekanan dan katup inlet/outlet.

Sistem pra-perawatan 5.2

Konfigurasi pra-perawatan mencakup backwash otomatis (multi-media/karbon aktif) dan urutan regenerasi (pelembut), yang dapat terpicu oleh pengaturan perbedaan waktu atau tekanan PLC, memastikan operasi dan pemeliharaan yang sederhana.

5.3 Reverse Osmosis System (RO)

Modul membran komposit poliamida aromatik anti-fouling (8040) digunakan. Sistem RO Primer meliputi empat elemen membran (dua pembuluh tekanan, masing-masing mengandung dua membran yang diatur dalam konfigurasi yang 2:2), sementara sistem RO sekunder mencakup dua elemen membran (satu pembuluh tekanan mengandung dua membran). Semua pompa tekanan tinggi adalah pompa sentrifugal multi tahap vertikal (SUS304/316L), dilengkapi dengan drive frekuensi variabel atau sistem kontrol tekanan konstan, dan memiliki perlindungan tekanan tinggi/rendah, pelepasan konsentrat, dan katup penyiram.

5.4 elektrodoionisasi (EDI)

Pilih satu modul EDI skala besar (dengan kapasitas perawatan terukur ≥ 2.3 m³/H, misalnya, seri IP-LXM atau seri e-cell MK) didukung oleh catu daya DC khusus; Setelah kontrol presisi parameter air inlet (laju aliran, Tekanan, dan resisvitas), ion sisa terus dihilangkan di bawah pengaruh medan listrik, yang menghasilkan resisvitas air keluar dari 15 sampai 18 MOmega ·Cm. EDI tidak membutuhkan regenerasi asam-alkali maupun pelepasan bahan kimia.

Penyimpanan air 5.5 yang dimurnikan

Kedua tangki penyimpanan air RO (PE, 1.0 m³) Dan tangki penyimpan air murni (PE atau SUS316L,1.0 m³) Dilengkapi dengan tingkat cairan yang berpaut: sistem produksi air diaktifkan pada tingkat cairan rendah dan dihentikan pada tingkat cairan yang tinggi; air kemudian dikirimkan kepada pengguna akhir di bawah tekanan konstan (opsional: pompa booster air murni frekuensi variabel sistem tekanan konstan).

5.6 pasca perawatan dan sterilisasi

Alat sterilisasi ultraviolet memakai lampu dengan panjang gelombang ganda pada 185 nm (untuk degradasi dan generasi hidroksiil radikal) dan 254 nm (untuk eliminasi bakteri), dengan rumah SUS304; filter terminal dilengkapi 0.22 muM elemen penyaring tingkat sanitasi (perumahan SUS316L), secara efektif menangkap partikel dan kodok untuk memastikan kebersihan tingkat nanometer pada titik penggunaan air akhir.

Kasur campuran pemoles 5.7 (opsional)

Jika dibutuhkan bahwa resisvitas dipertahankan pada ≥ 18.2 MOmega ·Cm lebih dari jangka waktu yang diperpanjang atau jika kualitas air mentah menunjukkan fluktuasi yang signifikan, pemoles tambahan unit kasur campuran (menggunakan resin ranjang campuran tingkat nuklir) dapat dipasang setelah sistem EDI sebagai perlindungan untuk desalinasi mendalam akhir. Unit ini adalah komponen opsional dan harus dikonfigurasikan sesuai kebutuhan.

6. Sistem kontrol dan otomatisasi

Arsitektur sistem kontrol 6.1

Sistem mengadopsi arsitektur PLC Touchscreen (HMI), dilengkapi dengan kabinet kendali disitus. PLC menangani kontrol logis, perlindungan interlock, dan akuisisi data; Layar sentuh menyediakan status operasional real time, pengaturan parameter, pencatatan alarm, dan tampilan tren, mendukung operasi lokal dan remote serta pemeliharaan.

6.2 logika operasi otomatis

• Satu klik mulai/berhenti: secara otomatis memulai semua pompa dan katup dalam pesanan berurutan, dengan flushing otomatis saat penutupan;

• Tingkat Interlock: tangki air mentah atau sensor tingkat tangki air yang dimurnikan mengontrol operasi mulai/berhenti dari unit perawatan air untuk mencegah idling dan meluap;

• Pencucian latar/regenerasi Otomatis: Multi-media, karbon aktif, dan pelembut air secara otomatis dilakukan berdasarkan waktu atau diferensial tekanan;

• RO bilas Otomatis: bilas tekanan rendah otomatis saat startup/stoppage untuk menunda membran kotor;

• Pasokan air tekanan konstan: bagian air murni mendukung kontrol tekanan konstan frekuensi variabel, memastikan tekanan stabil di semua titik penggunaan air.

Alat pemantauan Online 6.3

6.4 keamanan saling mengunci dan sistem Alarm

• Pompa tekanan tinggi, perlindungan tekanan rendah (mati otomatis setelah asupan air tidak mencukupi), perlindungan tekanan tinggi (menghilangkan/mati tekanan berlebih);

• Ketika resisvitas air jatuh di bawah nilai set, alarm otomatis terpicu dan mode pelepasan dialihkan (air tidak masuk tangki air murni);

• Fitur perlindungan listrik termasuk: deteksi tingkat tangki air tinggi/rendah, perlindungan kelebihan beban motor, dan urutan fase atau deteksi kehilangan fase;

• Kesalahan diagnosis mandiri dan riwayat alarm logging memfasilitasi operasi dan pelacakan pemeliharaan.

7. Pilihan bahan, katup, dan saluran pipa

Prinsip pemilihan bahan 7.1

Sesuai dengan prinsip pembersihan bertahap dan pencegahan kontaminasi sekunder, material yang menghubungi air untuk nilai kualitas yang berbeda harus dipilih dan digunakan dengan cara berjenjang:

Katup jaringan pipa 7.2

Sistem pipa menggunakan klem sanitasi atau koneksi fusi panas untuk meminimalkan zona mati; Konfigurasi katup terutama terdiri dari katup bola pneumatik/listrik dan katup diafragma untuk memfasilitasi kontrol otomatis; bagian air murni dirancang dengan kemiringan dan keluaran yang tepat untuk memfasilitasi pembersihan (CIP) dan drainase.

8. Daftar konfigurasi peralatan utama (BOM)

Tabel di bawah ini menunjukkan konfigurasi peralatan utama sistem (konfigurasi umum; Pengaturan aktual tunduk pada konfirmasi desain akhir):

9. Fasilitas tanaman dan kondisi utilitas umum

10. Pemasangan, pembayaran, dan penerimaan

Instalasi 10.1

• Posisi, level, dan Amankan peralatan; Hubungkan air mentah, air olahan, air terkonsentrasi, drainase, dan catu daya sesuai dengan gambar;

• PENGUJIAN DAN flushing hidrostatik pipa; Inspeksi kabel listrik dan grounding;

• Kalibrasi instrumen dan unduhan program PLC.

10.2 Debugging

• Sistem slider mandiri langkah demi langkah (pompa, katup, instrumen) → Operasi percobaan terpadu → Verifikasi kepatuhan terhadap kualitas air;

• Mengoptimalkan tingkat pemulihan RO, laju arus/aliran EDI, dan parameter operasi UV ke tingkat optimal mereka;

• Lari terus menerus untuk 24–48 jam untuk memverifikasi stabilitas volume produksi air dan kualitas air.

Kriteria penerimaan 10.3

Setelah pengoperasian peralatan secara berkelanjutan dan stabil, jika tingkat produksi air adalah ≥ 2.0 m³/Jam dan resisvitas air ≥ 18.0 MOmega ·Cm (at 25°C), dan semua parameter kualitas air lainnya sesuai dengan persyaratan yang ditentukan di bagian 3.2, peralatan harus dianggap telah melewati Inspeksi penerimaan.

11. Pemeliharaan operasional dan bahan habis pakai

Operasi harian yang 11.1

• Catatan pemeriksaan harian tekanan operasi, tingkat aliran, resisvitas, dan alarm;

• Menjaga tingkat tangki air dan memungkinkan operasi sistem otomatis untuk menghindari siklus start-stop berkala;

• Sampling reguler untuk pemantauan parameter offline, termasuk TOC, bakteri, dan partikulat.

Siklus penggantian 11.2 dan pemeliharaan

12. Jaminan Kualitas dan layanan purnajual

• Manufaktur harus dilakukan sesuai dengan standar seperti JB/T 2932 dan GB/T 19249; Tes hidrostatik dan fungsional akan diselesaikan sebelum Pengiriman.

• Menyediakan dokumentasi seperti sertifikat kualifikasi peralatan, sertifikasi material, diagram skema listrik, dan manual operasi dan pemeliharaan;

• Garansi unit utama perlengkapan: 12 bulan (dari tanggal penerimaan berhasil), dengan dukungan teknis seumur hidup;

• Menyediakan panduan instalasi, pelatihan slider, dan layanan respons kesalahan jarak jauh/lapangan;

• Pasokan jangka panjang dari bahan habis pakai dan suku cadang, termasuk elemen filter, komponen membran, dan resin.

13. Tabel ringkasan spesifikasi teknis