纯化水制取系统终端处理设备选择对比

药用工艺用水主要分为饮用水、纯化水和注射用水3类，其中纯化水是经原水预处理、一级反渗透、二级反渗透(也可以是混床、EDI或电渗析)制备而成。制取纯化水的终端处理设备种类较多，其成本、产水质量、操作、维护、成本各不相同。

运行对比：
混床
混床在有效的交换周期内，出水水质稳定，其电阻率可达l4 MQ，一旦到达失效终点，则电导率会急剧上升，出水水质也随之不稳定。由于其交换周期受到操作工的操作水平、再生剂质量、预处理水质以及树脂本身的质量等因素的影响，因而存在有效周期时间长短不确定的因素。所以，在(反渗透+混床)的系统中至少存在两个混床，一用一备，以减小混床突然失效而带来的风险。
二级反渗透
二级反渗透是利用反渗透膜的半透性和微孔性来去除水中的杂质，从而使水得到净化的设备。但由于受到半透膜膜孔直径的影响，对于水中化合价低(一、二价)的盐类离子去除效果较差，并因此影响产水的最终电导率。为了提高二级反渗透的出水电导率，除需在预处理中增加阳离子交换柱来去除水中的硬度，同时在一级反渗透的出水还必须增加脱气塔来去除水中的游离性二氧化碳。同时，我们也调查了本公司药物研究所和液体二号楼纯化水制各系统的运行，其终端处理采用二级反渗透，自运行来，通过对前级系统进行加强监督、管理，二级反渗透出水水质一直稳定，其出水电导率正常控制在0．7／~s／cm左右。
EDI
EDI又称连续电除盐(EDI，Electro deionization)，其是利用混和离子交换树脂吸附水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被除

去。其也是将两种已经成熟的水净化技术(电渗析和离子交换)相结合，溶解的盐在低能耗的条件下被去除，在运行过程中不需要化学再生，并且出水电阻率较混床出水还要高，叮达l0～18．2 MQ·cm，满足国家电子级水I级标准。EDI对一级反渗透出水电导率没有太高的要求，进水电导率在4～30~s／cm都能够合格产水。可能需增加软化装置，去除水中的钙、镁离子。若电导率较高时只需调节运行电流的大小和加药量(氯化钠)的大小。EDI属于环保型技术离子交换树脂不需酸、碱化学再生，节约了大量酸、碱和清洗用水，大大降低了劳动强度。更重要的是无废酸、废碱液的排放，属于非化学式的水处理系统，它无需酸、碱的贮存、处理及无废水的排放。

 

操作对比
混床
混床再生时问比较长，再生中需耗用大量的RO水将混床冲洗合格，如液体一号楼再生一个混床正常情况需耗用10 t左右的RO水。混床的设备操作在纯化水系统中是比较复杂的，从一开始的领用酸、碱到最后的再生结束最少需两个班的多人配合，劳动强度较大，同时由于混床的交换有效周期的缩短会带来混床的频繁再生，进一步加大了再生时的劳动强度。混床再生时，其需与酸、碱进行接触，对操作工来说是一种危险性的操作，而且再生时虽然操作工穿戴有劳动保护用品，但仍存在着一定的人身安全危险。混床再生后的使用有效期与操作工的经验、工作责任心及再生化学试剂的质量有着很大关系，由于其操作大部分靠经验操作，难免会出现混床再生后在备用期内就失效，不能使用的事情，这样就有可能会影响正常生产。
二级反渗透
在实际使用中，二级反渗透操作相对于混床来说比较简单，只需要启动进料水泵(其他辅助设备与其联动)，整个机组将正常运行，操作工只需根据出水电导率及pH值来调节氢氧化钠量，以及巡查脱气塔风机运转是否正常和定期清洗过滤海绵。
EDI
由于EDI是由几个产水量相同的模块组成，根据实际纯化水的使用量开启或停止EDI模块，手动操作比较频繁，但操作比较简单，只需开启EDI进水阀门、极水阀门和浓水阀门，以及在打开电源的同时根据出水水质调节加药量(氯化钠)及电解电压和电流的大小，对操作工的职责要求较高。

 

维护对比
混床
(1)日常维护。除正常的再生操作外，由于管道为ABS工程塑料，经常需对“跑冒滴漏”进行处理，用ABS胶粘环境温度高时需5～6 h，若温度越低则凝固时间越长，容易影响生产；
(2)年维护。混床在正常使用情况下，每年加入2 kg阴树脂和1 阳树脂；每3年需更换1次交换树脂，同时需对树脂进行处理，约需2天的时间完成。
二级反渗透
(1)日常维护。由于管道主要为不锈钢，“跑冒滴漏”的原因一般为卡箍漏水，修复只需几分钟，但通常反渗透两端密封端口处极易产生滴漏现象，维修不易。另外，每月对所有的电器进行一次点检，同时每天对膜组件进行一次反冲洗，并根据使用中膜的进水压力、系统回收率、产水电导率等实际情况对膜进行化学清洗：
(2)年维护。每3年对反渗透膜进行更换，更换整个反渗透膜组，约需1天左右的时间。

EDI
(1)日常维护。由于EDI管道主要为不锈钢，故其管道的滴漏现象与二级反渗透一样多为卡箍漏水，维修比较简单。由于EDI采用了大量的自动化控制系统，一旦自动化控制系统出现故障检修比较麻烦，但这种情况一般很少出现。另外，水质不合格则重新调试合格也需较长的时间。
(2)年维护。由于EDI树脂交换膜的使用寿命只有3～5年，在到达使用年限以后就必须对除控制系统以外的所有EDI组件进行更换，约需l～2天完成。

 

成本对比：
混床
树脂更换费用以2台混床(一各一用)，3年更换阴阳树脂一次费用为12 600元(732号阳树脂35Okg，7l7号阴树脂7oo kg)。统~t2007年混床⋯ 共再生了121次，每次需盐酸36瓶(2 500 ml／瓶)共4 356瓶计80 586元(18．5元／瓶计)，每次需氢氧化钠80瓶(500 g／瓶)共9 680瓶计46464元(4．8元／瓶计)，则全年共131 250万元。按每条线每年再生60次计费用需63 000元。全年运行电费：2．2 kW的混床泵1天运行18 h，则1年需7 516．1元。另外，每再生一次需耗费RO水约10t，全年每条线共耗水600 t，按照目前RO水的价格6元／t计，全年共计3 600兀。因接触酸、碱等化学腐品，每年需为操作工准备大量的劳保用品，如耐酸、碱手套、呼吸过滤器、劳保服等物品。全年1条10 t／h的纯化水制取系统混床的运行费用大概在8万元左右。
二级反渗透
每3年更换反渗透膜1次，共12根(品牌：海德能)，按照现在市场价格需5 400×12=64 800元，则折算成1年需2．16万元。全年运行电费15 kW的高压泵1天运行18 h，则1年需5．124 6万元，2．2 kW脱气塔风机1天运行18 h，则1年需0．751 6万元。全年1条1O t／h的纯化水制取系统二级反渗透的运行费用大概在8万元左右。要改为二级反渗透，则需在一级反渗透后面加上1套脱气塔(去除二氧化碳)装置，改造费用大概在30万元左右。
EDI
EDI模块每3～5年需更换1次，每块按照现在市场价格为6．4万元，则更换1次需6．4×3=19．2万元，则折算成1年(按4年换1次计算)需4．8万元。全年运行电费每个模块每小时耗电量为3kw，每个模块每天运行18 h，则1年需1．024 9万元。全年1条l0 t／h的纯化水制取系统EDI的运行费用大概在6万元左右。改混床为EDI作为最终处理装置，无需在预处理中作大的调整，但需在EDI前加软化装置，经调研，混床改为EDI的改造费用大概在35万元左右。

 

对策比较

优缺点对比

项目对比	混床	二级反渗透	EDI
优点	设备初期投入低，出水水质稳定，预处理要求简单，水的利用率较高。	水质较稳定，全自动控制，无需酸碱再生，可连续运行，运行费用低，占地面积小，无污染。	水质稳定，全自动 控制，无需酸碱再 生，可连续运行，运 行费用低，占地面 积小，无污染，水的利用率高。
缺点	阀门多、操作复杂，不能自动化，酸碱再生有危险性，废水有污染，细菌易在床层中繁殖，ABS管道维修不便。	预处理要求较高，初期投资较大，水的利用率不高。	初期投资较大

综合对比

项目对比	混床	二级反渗透	EDI
性能	★★	★	★★★
操作	★	★★★	★★
维护	★	★★	★★
运行费用	★	★★	★★★
改造费用	★	★	★★
环保	★	★★	★★★
综合	一般	良	优

 

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