一、核心工藝原理:五級深度純化系統(tǒng)
針對冶金行業(yè)(如鎢、鉬等貴金屬提煉、電子級金屬材料制備)對離子、有機物、微粒的嚴苛去除要求,中天恒遠采用 “強化預處理→雙級膜分離→EDI 深度除鹽→終端精處理→智能監(jiān)控” 的階梯式工藝,產水指標符合《電子級水》(GB/T 11446.1-2013)中 EW-I 級標準。
1. 強化預處理:應對高污染原水
冶金原水常含高濃度懸浮物、重金屬及有機物,預處理系統(tǒng)針對性升級:
多介質過濾單元:采用 “石英砂 + 錳砂” 雙層濾料,通過重力沉降與催化氧化作用,去除泥沙、鐵銹等 20μm 以上顆粒,同時將原水濁度降至≤0.5NTU,F(xiàn)e²⁺濃度控制在 0.1ppm 以下。
全自動軟化系統(tǒng):針對冶金廢水高硬度特點(總硬度常超 400ppm),通過鈉離子交換樹脂降低鈣鎂離子含量,避免后續(xù)膜系統(tǒng)結垢,延長膜壽命 50% 以上。
精密過濾終端:采用 3μm 聚丙烯折疊濾芯,截留預處理殘留微小懸浮物,確保進入反滲透系統(tǒng)的水質 SDI 值≤3,滿足高壓膜元件進水要求。
2. 雙級膜分離:反滲透(RO)深度脫鹽
作為離子去除核心環(huán)節(jié),采用 “一級 RO + 二級 RO” 串聯(lián)架構,適配冶金高 TDS 原水:
技術配置:選用海德能 PA2-8040 芳香族聚酰胺復合膜,通過高壓泵施加 1.2-1.8MPa 壓力,利用膜孔徑(0.0001μm)的選擇性滲透特性,實現(xiàn)鹽類與水分子的高效分離。
處理效果:一級 RO 脫鹽率≥98%,二級 RO 脫鹽率疊加至 99.7% 以上,可去除 99.9% 的重金屬離子(如 Cr⁶⁺、Ni²⁺)及有機物,將原水 TDS 值從數千 mg/L 降至 10mg/L 以下,電導率≤10μS/cm。
運行特性:分離過程無相變,能耗僅為傳統(tǒng)離子交換法的 1/3,水利用率可達 70% 以上,濃縮水可回收用于設備清洗,符合冶金行業(yè)節(jié)水減排要求。
3. 深度除鹽:EDI + 拋光混床雙級純化
針對貴金屬冶金、電子級金屬制備的超純水需求,采用 “RO+EDI + 拋光混床” 三級純化系統(tǒng):
EDI 模塊:融合電滲析與離子交換樹脂優(yōu)勢,在直流電場作用下,離子通過陰陽離子交換膜定向遷移至濃水室排出,水分子解離產生的 H⁺和 OH⁻持續(xù)再生樹脂,無需化學藥劑再生,避免二次污染。
拋光混床:采用核級均粒樹脂,進一步吸附殘留離子,實現(xiàn)終極純化。
純化效果:產水電阻率穩(wěn)定≥18.2MΩ・cm,TOC 含量≤5ppb,硅含量<1ppb,完全滿足鎢酸氨制備、金屬鎢粉提純等工藝對超純水的嚴苛要求。
4. 終端精處理:微粒與有機物管控
紫外氧化單元:采用波長 185nm 的深紫外燈管,氧化分解水中殘留有機物,TOC 去除率達 90% 以上,同時破壞微生物 DNA,殺菌率達 99.99%。
終端超濾:配備 0.01μm 中空纖維超濾膜,截留膠體、微生物尸體及樹脂碎片,確保出水微粒數≤1 個 /mL,滿足電子級金屬材料制備的無塵用水需求。
5. 智能監(jiān)控:全流程參數閉環(huán)管控
監(jiān)測配置:配備在線電導率儀、TOC 分析儀、流量傳感器,實時監(jiān)測產水水質與系統(tǒng)運行狀態(tài),數據可存儲 180 天并支持云端備份。
控制邏輯:采用 PLC 控制系統(tǒng),實現(xiàn) RO 膜自動反沖洗、EDI 模塊電流調節(jié)、拋光混床失效報警等功能,水質異常時自動切換至備用系統(tǒng),避免不合格水進入生產環(huán)節(jié)。
二、設備核心優(yōu)勢:適配冶金行業(yè)特殊需求
1. 水質精準:滿足多場景純化要求
分工藝定制:針對不同冶金場景優(yōu)化參數,如貴金屬提煉配置 “RO+EDI + 拋光混床” 系統(tǒng)(電阻率≥18.2MΩ・cm),普通金屬清洗配置 “單級 RO+EDI” 系統(tǒng)(電阻率≥15MΩ・cm)。
材質合規(guī)性:與水接觸的管道、水箱均采用 316L 不銹鋼,耐酸堿腐蝕,無重金屬溶出風險,通過國家冶金行業(yè)涉水設備認證。
抗污染設計:預處理增加自動反沖洗功能,RO 膜采用抗污染膜元件,可適配原水 TDS≤5000mg/L、水溫 5-45℃的復雜工況,在貴州高硬度水質、四川高有機物水質場景中穩(wěn)定運行。
2. 運行可靠:適配工業(yè)連續(xù)生產
高負荷設計:核心部件采用進口配置(如格蘭富高壓泵、海德能 RO 膜),支持 7×24 小時連續(xù)運行,設備年故障率≤5%,滿足冶金生產線不間斷用水需求。
自動化控制:實現(xiàn)從原水進水到超純水產出的全流程自動化,操作人員僅需每日巡檢,可通過 APP 遠程監(jiān)控水質與設備狀態(tài),故障響應時間縮短至 1 小時內。
維護便捷:設備采用模塊化設計,過濾器反沖洗、樹脂再生等操作可一鍵啟動,膜元件更換無需拆卸整機,維護時間較傳統(tǒng)設備縮短 60%。
3. 成本優(yōu)化:兼顧環(huán)保與經濟性
節(jié)能降耗:EDI 模塊能耗低至 0.088kWh/m³,相比傳統(tǒng)混床系統(tǒng)運行成本降低 40%,雙級 RO 系統(tǒng)水利用率提升至 75%,年節(jié)水可達數千噸。
環(huán)保合規(guī):EDI 模塊無需酸堿再生,每年減少化學藥劑使用量 100kg 以上,避免酸堿廢水排放,符合《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》(GB 13456-2012)。
耗材經濟:核心耗材(RO 膜、樹脂)價格僅為進口品牌的 1/3,使用壽命長達 3 年以上,云南某鎢冶金企業(yè)使用 5 年僅更換 2 組膜堆,維護成本降低 50%。
三、行業(yè)應用價值:保障冶金品質與安全
產品質量提升:超純水電阻率穩(wěn)定≥18.2MΩ・cm,可避免金屬材料表面氧化、純度不達標等問題,如鎢粉純度從 99.5% 提升至 99.99%,滿足高端制造需求。
生產風險防控:通過重金屬、有機物的高效去除,減少冶金廢水處理壓力,降低設備腐蝕風險,某鉬冶金企業(yè)使用后設備檢修周期從 6 個月延長至 12 個月。
綠色生產轉型:無酸堿再生工藝減少環(huán)保投入,高水利用率降低水資源消耗,助力企業(yè)通過 ISO 14001 環(huán)境管理體系認證,提升品牌競爭力。





