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水处理技术

2018-7-10 15:29:33      点击:

50多年来,wo国水wu染防治工作sui然经历了五ge发展阶秝ei髁藊u多工作,在一定程度上控制了水wu染发展qu势,但是wo国mian临的水wu染形势shi分yan峻。wo国chengshi普遍存在这水wu染问ti,1996年un泄穓ing公bao》zhi出,在tong计的138gechengshi河段中,133geshou到不同的wu染。70%以上的chengshi河段不宜作饮yong水源,50%的chengshi地下水shou到wu染。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、hai河等七da水系的水质不断恶化,水wu萰ing潭仍诩觠u,范围在kuoda。hu泊水库普遍shoudanlin和you机物的wu染,gebiehu水出现重金属wu染。近年来,wo国沿hai水体富ying养化日益yan重,赤潮发生的频率逐年增高,范围逐年kuoda。据hai洋yanjiusuo的bao告,从1993年至1997年wo国已观察到的赤潮中,donghai共发生132磜ei撇砲ai共发生72磜ei蟞ai发生61次。1999年7yue,渤hai在不到10tian内lianxu发生两次damian积赤潮。wo国水wu染如此yan重,这蕅ianて谝岳碿hengshipai水工程欠帐太多之故,mei年you近300亿li方米wu水未经处理直統ou欧牛顾穓ing的wu染量dada超过了自净能lisuo能承shou的程度,从而破坏了水的良性循环,导致水譻hi磜ei机的加ju,jin而ying响chengshi的縮ha謝u发展。本pian文zhang来源:软水qi http://www.runxin99.com

水处理(水处理蟙i常韞i博网址或水处理工程),简单的讲就是通过物理的或化xue的手秝eihu水中一些对生产、生活不需要或者you害的物质的过程。
水是为了蕇hi糜谔囟ǖ膟ong途而对水jin行的沉降、过滤、hun凝、絮凝,以及缓蚀、zu垢等水质调理的过程。由于she会生产、生活与水密切xiang关。yin此,水处理ling域涉及的应yong范围shi分广穐ai钩闪艘籫epangda的产业应yong。
  常shuo的水处理包括:给水处理簍uan潘砹絛a类。给水处理襤ua闶且越砜梢杂ong为qianti,是ti供给工业使yong或者緔ong袷箉ong为目的的水处理蟙i郴蛩韞i博网址。pai水处理是zhi将工业生产或者緔ong裆畈墓ひ捣纤蜕顆u水处理到能达标pai放的wu水处理蟙i郴蛘叻纤硐di场



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1、长度单位:

千米(Km)=103米

                米(m)=103毫米

                毫米(mm)=103微米

                微米(μm)=103纳米

                纳米(nm)=10-9米

纳米技术是今tian高科糺i煊虻囊籫e热门huati,科xue家们yanjiu发现,在纳米级的微xizhuang态下,物质的构成和性能较通常zhuang态you奇异的变化,导致了很多新材料新工艺的dan生。

2、重量单位:

dun(T)=103千克

千克(Kg)=103克

克(g)=103毫克

毫克(mg)=10-3微克

微克(μg)=10-6克

纳克(ng)=10-9克

3、体积单位:

方(m3)=103升

升(L)=103毫升

美制加仑(G)=3.78升

4、重量体积比(溶襤aoǘ龋

1 ppm=1mg/L    (百万分之一浓度)

1 ppb=1μg/L    (shi亿分之一浓度)

1 ppt=1 ng/L     (万亿分之一浓度)

5、压li单位:

千克li/ping方厘米(kg/cm2)=0.1zhao帕斯卡(Mpa)

6、电导率

电导率是表shi水中溶jie离子导电能li的zhi标。没you离子的理想chun水,不会产生电流。电导 聅hi玫绲悸室遣饬浚涞ノ晃⑽髅抛/厘米(μs/cm)。电导率也是测量水中离讁ouǘ鹊募虮惴絝a,但不能精quefan映离子种类。离子构成不同,电导值也不同;但电导的数值随离讁ouǘ仍黾佣黾印DS(溶jiegu体总量)仪是liyong变换yin子将电导率值转换为TDS值。在水质分析中,可yong不同离子对应的不同转换系数或溶jiegu体总量(TDS)对应的单一转换系数,gu算电导率的数值。可yong二氧化碳的ppm浓度的ping方根乘以0.6求得其电导率;硅离子对电导聅hi浠徊鷜ing响。RO高chun水zui精que的电导率数值是在线测量的。否则,高chun水暴露于空气之中,将改变其二氧化碳han量。导致电导聅hi礵i。

7、 电zu值 (MΩ.cm)

电导率(μs/cm)和 电zu值 (MΩ.cm)其数值互为倒数值,为水的chun度的测定方fa单蝖ui弧K衕anyou阴阳离子,离子为导电介质,通过测量水的电导率(电zu值)可以表明水中的suohan离子的多少,由此间接fan映了水的chun度的高di。通常,wo们习惯yong电导率fan映chun水的chun度,yong电zu率fan映超chun水的chun度。电导国际单位为西门子(Siemens),代hao为S,chun水的电导值很di,常yongμS表shi。电zu国际单位为欧姆,代hao为Ω,超chun水的电zu值很da,常yongMΩ表shi。

5μs/cm=0.2MΩ.cm

1μs/cm=1MΩ.cm

0.5μs/cm=2MΩ.cm

0.2μs/cm=5MΩ.cm

0.1μs/cm=10MΩ.cm

18.25MΩ.cm=0.055μs/cm

8、TDS值

 zhi水中溶jie性gu形物总han量(Total Dissolved Solids缩写),通常yong以测量源水的水质,测量工具即是TDS笔,测量原理实际蓌ian峭ü饬克牡绲悸蚀佣浣觙an映出TDS值。水中溶jie的可溶性gu形物越多,它的TDS值越da,水的电导率也越da,通常TDS值约为电导率测shi值的1/2,中国长江流域chengshi自来水TDS謉iǔN100~200ppm,黄河流域自来水TDS謉iǔN300~600ppm。

备zhu:TDS值与水的han盐量(也硃ing蠡)是不同的两謟hi拍睿琓DS謉iǔa于水的han盐量,yin为TDS不仅包括水的溶jie盐量,还包括了溶jie的you机物质。只you在水很干净you机物han量很di的qianti下,才可yongTDS值近si表shi水的han盐量(或矿化度)。国标生活饮yong水的TDS值要求为≤100ppm。

9、浊度

    由于水中hanyou悬浮及胶体zhuang态的微粒而发生浑浊现象,其浑浊的程序即chen为浑浊度(单位为“度”),1升的水中hanyou1mg的SiO2(二氧化硅)的浑譹ian潭燃次1度,国标生活饮yong水的浊度要求为xiao于5度。

10、PH值

PH值表shi水中H+浓度的负对数值,也chen为氢离子zhi数,PH值能gou表蔶ing鋈芤核嵝浴ian性的变化幅度的数量级的daxiao。

强酸性水溶襤ai篜H<5.0

弱酸性水溶襤ai篜H=5.0~6.4

中性水溶襤ai PH=6.5~8.0

弱jian性水溶襤ai篜H=8.1~10

强jian性水溶襤ai篜H>10

11.脱盐率和透盐率

脱盐率――通过fanshen透膜从蟙i砵in水中去chu可溶性杂质浓度的百分比。

脱盐率=(1-产水han盐量/jin水han盐量)×100%

透盐率――jin水中可溶性杂质透过膜的百分比.。

透盐率=100%-脱盐率

回蕑hang剩剑ú/jin水流量)×100%


第二zhang水中的杂质

H2O=H++OH-

在自然界中,单chun由H2O分子构成的chun水是不存在的,水中通常hanyou以下各种杂质:

1、颗粒物质:水中不溶性的da于10μm的无机和you机杂质(其中da于40μm的肉眼可jian),如自来水中常you的泥sha、金属氧化物或氢氧化物等。

2、离子物质:zhi溶于水后jie离为阴、阳离子的物质,水中阴、阳离子的总簍ong谱魉膆an盐量。水中铁锰(Fe2+、Mn2+)han量超标(>0.3mg/L),应通过锰砂过滤qi或曝气装置去chu铁锰离子,否则将会对RO膜形成不可清chu的沉积wu堵。

3、胶体:按daxiao,胶体是介于离子和颗粒物之间的物质,其尺cun在0.1μm~0.01μm,通常带you负电荷,yi与you机物质jie合。

4、you机物:物质可分为you机物和无机物两da类,碳氢类化合物属you机物,非碳氢类化合物为无机物。you机物通常可以燃烧,为构成生命的主要物质。tian然you机物主要为水生生物产生的腐zhi酸。近年来,工业废液、肥料、杀chongji等人工合成you机物对水环jingyou很dawu染。溶jie于水中的you机物质,主要是多gong能tuan芳香族类的da分子弱性you机酸,yi吸附在RO膜滤层而导致RO膜性能的衰退。

5、气体:O2、CO2、NH3、N2等部分气体可溶于水,在水中fan应后生成某些酸根离子,ying响成品水的水质。超chun水若chang穚ang诳掌校shi囱杆傧陆怠

6、微生物:xijun、病du、孢子等,其尺cun为微米级。

7、热原:chun水属jidiying养环jing之水体,但仍you少量xijun——革兰阴性类xijun可以生存,其糱a盏糺un类jin入人体血襤ai岬贾lu⑷龋呱丈踔了劳觯蔯hen为热原(觶hi莆赿u素)。zhu射yong水和生物xi胞类实验yong水要求必须去chu热源。

zhu:内du素(Endotoxin),又名脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),主要是革兰shi阴性xijun(Gram-Negative Bacterial,GNB)合成的襤ui謉u素,是xijunxi胞壁的外部jie构由O-特异性侧lian、核心多糖、类脂A组成。其中核心多糖分为lian接O-特异lian的外核部分和lian接类脂A的内核部分,内核部分hanyou庚糖的2-酮基-3-脱氧xin酸(KDO)两种特殊的糖类分子,而KDO和类脂A具youdu性[1]。这些成分性质稳定,耐热、du性较外du素弱,对组zhiqi官无选择性[2]。人们已逐渐葂ian兜絞an染zhuang态suo致的全身炎性fan应综簒ian鳎⊿IRS)以及jin一步恶化发展成为多qi官gong能障ai综簒ian鳎∕ODS)使yan重gan染huan者走向死亡的主要途径,而该恶性jin展的关jianqi动yin子即为内du素[4]。内du素可直接和一系lie宿主炎性xi胞如单核xi胞、中性粘xi胞、内謘hi赴鹸iang互作yong,刺激其释放肿瘤坏死yin子(TNF)和白介素1(IL-1)等xi胞yin子。当机体接shouda量的内du素刺激蔮aoシ⑶縧i的炎症fan应,zui终导致败血性xiu克[3]。

8、消duji:原水经自来水公si处理后,水中会留you次氯酸钠等消duji,余氯为强氧化物质对RO膜youxiang当的破坏作yong,故要以活性炭单元滤chu余氯。可以使RO膜产水量加da脱盐聅hi礵i。

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在不同的场合,水you不同的种类qubie,其水质亦you明显的差bie。

1、地下水与地表水

地下水——you机物和微生物wu染较少,而钙mei等离子则溶jie较多,硬度絰i遹ijie水垢;youshi铁/锰/氟离子超标,不能man足生产生活yong水需求。

地表水——较地下水you机物和微生物wu染较多,如果该地属shi灰岩地qu,其地表水往往也you较da的硬度,如四川的德阳、绵阳、广元、阿ba等地qu。

2、硬水与软水

硬水——水中钙mei等金属离子的总浓度chen为硬度,硬水对锅炉等生产yong水ying响很da,应对其jin行软化/脱盐处理。硬秖ue笥200mg/L的通常総ong浦菜

软水——即硬度较xiao的水。

3、原水与净水

原水——通常是zhi水处理yi博网址的jin水,如常yong的chengshi自来水(国际chen为生活饮yong水)/cheng郊地下水/野外地表水等,常以TDS值(水中溶jie性总gu体han量)检测其水质,中国chengshi自来水TDS謉iǔN100~400ppm。

净水——原水经过水处理设shi处理后即chen之为净水。

4、chun净水与蒸馏水

chun净水——原水经过fanshen透和杀jun装置等成套水处理设shi后,chu去了原水中绝da部分无机盐离子、微生物和you机物杂质,可以直接生饮的chun水。

蒸馏水——以蒸馏方shi制备的chun水,通常不yong于饮yong。

5、chun水簍ong琧hun水

chun 水——以fanshen透、蒸馏、离子交换祋ue絝a制备的去离子水,其TDS謉iǔ<5PPm,电导率通常<10μs/cm(电zu值>0.1MΩ.cm)。

超chun水——以离子交换、蒸馏、电chu盐祋ue絝a将chun水jin一步tichun去离子即得,其TDS謉ang豢刹猓绲悸释ǔ<0.1μs/cm(电zu值>10MΩ.cm),其离子几hu完全去chu。理论上zuichun水电zu值为18.25 MΩ.cm。

6、chun化水和zhu射yong水

chun化水——yi药行业yongchun水chen之为chun化水,电导率通常要求<2μs/cm。

zhu射yong水——chun化水经多xiao蒸馏/超滤fa再次tichun去chu热原后yong以pei制zhu射ji。


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(一)、fanshen透处理技术

1、 shen透基本原理

当chun水和盐水被理想半透膜隔kai,理想半透膜只詓hi硭ü鴝u止盐通过,此shi膜chun水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象chen为shen透,若在膜的盐水侧shi加压li,那么水的自发流动将shou到抑制而jian慢,当shi加的压li达到某一数值蔮aoüさ木涣髁康扔趌ing,这ge压lichen为shen透压li,当shi加在膜盐水侧的压lida于shen透压li蔮ao牧飨蚓突醤i转,此蔮ao嗡械乃魅隿hun水侧,蓌ian鱿窒缶褪撬膄anshen透(RO)处理的基本原理。

2、fanshen透简介 

 RO(Reverse Osmosis)fanshen透技术是liyong压li差为动li的膜分离过滤技术,源于胠an⺳hi世ji六shi年代宇航科技的yanjiu,后逐渐转化为民yong,目qian已广泛运yong于科yan、yi药、蔯hen贰⒁稀hai水dan化等ling域。
  ROfanshen透膜(材质为芳香族聚酰胺复合材料)孔径xiao至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压li下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、you机物、胶体、xijun、病du等杂质无fa通过RO膜,从而使可以透过的chun水和无fa透过的浓缩水yan格qu分kai来。
  RO膜过滤后的chun水电导率 ≤5 μs/cm, 符合国家实验室三级yong水标准。再经过原子级离子交籬ui饭耍鏊鐉u率可以达到18.2M .cm,超过国家实验室襤uan秠ong水标准(GB682—92)。

.脱盐率和透盐率

1原水水质2原水温度3原水PH质4操作压li5jin水流量6回蕑hang..    回蕑hang/15/100(chang家数据)  30/100(建议使yong数据)

RO膜在使yong和bao存中you如下zhu意shixiang:

脱盐率――通过fanshen透膜从蟙i砵in水中去chu可溶性杂质浓度的百分比。

脱盐率=(1-产水han盐量/jin水han盐量)×100%

透盐率――jin水中可溶性杂质透过膜的百分比.。

透盐率=100%-脱盐率

回蕑hang剩剑ú/jin水流量)×100%

膜型haojie释:

1812:  18表shi膜的直径1.8英cun*2.54=4.572厘米;  12表shi膜的长度12*2.54=30.48厘米3020:  30表shi膜的直径3.0英cun*2.54=7.62厘米;    20表shi膜的长度20*2.54=50.8厘米

 3、shen透预处理目的及考虑yin素

使yongfanshen透蟙i呈bao绕溆hu意原水预处理。为了避免堵塞fanshen透蟙i常ご硪韵鹀hu水中的悬浮物,降di水的浊度;此外,还应jin行杀jun以防微生物的nie生长da。由于fanshen透对原水中的悬浮物的要求很高,suo以常yong襤ui炙识詓hou悬浮物wu染情kuang的wu染zhi数来对水质jin行检测。此fa实质蓌ian遣舛╢anshen透蟙i硈hou水中悬浮物的wu堵的情kuang。jin入fanshen透蟙i乘膚u染zhi数以不da于5为宜,建议值襤ua鉿iao于3。预处理shi还应竚ei悸堑絡in水的pH值。各謟hi胪改ざ紋ou其zui适襰huo脑诵衟H值,箂hi璋磃anshen透膜的要求,调节jin水的pH值。预处理shi还应竚ei悸堑絡in水的温度。膜的透水量是随水温的增高而增da的,但温度过高会加快醋酸纤wei素膜的水jie速度,且使you机膜变软,yi于压实。suo以,对于you机膜来shuo,通常将温度控制在约20—40℃范围内为宜,复合膜温度控制在约5—45℃范围内

4、灭jun的必要性

在水处理工艺中,活性碳过滤qiyong于对you机物的吸附和对过量氯(余氯)的吸附去chu,对qian者去chu能li较差,通常为50%,对后者则很强,可以完全脱chu余氯,这是由于在对余氯吸附的同蔮ao箉ou自身被氯化的作yong。活性碳吸附水中ying养物质,可以成为xijun微生物的温床,微生物对水的zuliying响较da,yin此,应定期jin行fan洗处理。如果fan洗不能zouxiao蔮aoin行灭jun处理。实际上,按照jin水浊度安pai合理的fanchong洗制度更具you实际意义,由于微生物膜与微生物黏泥难于清净,cai取空气擦洗是必要的。

5、预处理中灭jun应怎样做

水的常规灭jun处理为投药与紫外线灭jun。例如目qian广泛作为饮料水的chun净水就是经fanshen透脱盐后,再经紫外线杀jun处理的。xiao容量yong水(xiao于10t/h),可以使yong二氧化氯或臭氧杀jun。工业上生产中则襶ue绕虼温人崮莆鄇ian,也可使yong二氧化氯或臭氧。外购的氯气yong钢pingzhu存,yong加氯机投加,电jie食褀eiɑ騢ai水)得到的是次氯酸钠,无需专yong投加yi博网址,糲hun伤腿氡淮硭xiao

臭氧觤ei换目掌哐狗诺缱爸弥迫。縬ianyou中xiao衪ong粞醴⑸鷔iyong于xiaoqu供水或中央空调冷que水蟙i车拿餵un,同样蕇hi糜趂anshen透装置的灭jun处理,多余的臭氧同样可以yong活性碳吸收处理。二氧化氯可由氯酸钠制取,在饮yong水处理和工业冷que水处理中使yong的也很多。氯酸钠you爆炸weixian,应谨慎使yong。

在fanshen透水处理工艺中,chu了运转中的杀jun之外,还youyi博网址停yong中的杀jun问ti。通常在停机48h以内可yong原水chong洗,超过48h可yong1.5%亚硫酸氢钠液bao存,达到2周应使yong甲醛消du液杀jun或chang家ti供的消du液灭jun。万万不可yongshi售的84消du液对膜元件杀jun!

6、如何jian少故障和降difanshen透清洗频率

jian少故障和降difanshen透清洗频率,应该cai取以下措shi。

a) 在取得水质全分析的基础上设计fanshen透蟙i常

b) 在jin行设计qianque定ROjin水SDI值;

c) 如果jin水水謘hi浠枰鞒鰔iang应的设计调整;

d) 必须bao证足gou的预处理;

e) 选择zhengque的膜元件,醋酸纤wei素膜或者diwu染膜元件对于处理比絰i丛拥牡乇硭騱u水可能更为蕇hi茫

f) 选择比较bao守的水通量;

g) 选择合理的水回蕑hang剩

h) 设计足gou的横向流速及浓水流速;

i) 对运行数据jin行标准化。

7、膜元件长期停yongbao护措shi如何

长期停yongbao护方fa蕇hi糜谕V故箉ong30tian以上,膜元件仍安装在压li容qi中的fanshen透蟙i持校琤ao护措shi的具体步骤如下:

a) 清洗蟙i持械哪ぴ

b) yongfanshen透产出水pei制杀jun襤aiong杀jun液chong洗fanshen透蟙i场I眏unji的选yong及杀jun液的pei制方fa可参jian膜公sixiang应技术文件或与膜公si当地代表处lian系以获取you关技术建议;

c) yong杀jun液充manfanshen透蟙i澈螅豣ixiang关阀门使杀jun液bao留于蟙i持校藄hi应que认蟙i惩耆鋗an;

d) 如果蟙i澄露萪i于27℃,应mei隔30tianyong新的杀jun液jin行qian两ge步骤,如果蟙i澄露雀哂27℃,则应mei隔15tian更换一次bao护襤aiㄉ眏un襤ai

e) 在fanshen透蟙i持匦峦度胧箉ongqian,yongdi压给水chong洗蟙i1h,然后再yong高压给水chong洗蟙i5—10min,无论di压chong洗还是高压chong洗蔮aodi车牟畃ai放阀jun应全部打kai。在hui复蟙i持羫heng常操作qian,应检查并que认yi博zhu册水中不hanyou任何杀junji。

8、膜元件长期停yongbao护措shi如何

芳香族聚酰胺fanshen透复合膜元件在任何情kuang下都不应该与hanyou残余氯的水接触,否则将给膜元件造成无faxiu复的损伤。在对ROyi博网址及管lujin行杀jun、化xue清洗或或封入bao护液shi应绝对bao证pei制药液的水中不han任何残余氯。如果无faque定是否you瞲in袈que嬖冢in行化xue测定。在you瞲in袈que嬖谑baoκ箉ong亚硫酸氢钠还原残余氯,并bao持足gou的接触shi间以bao证还原完全。

短期bao存方fa蕇hi糜谀切┩V乖诵5—30tian的fanshen透蟙i场4藄hifanshen透膜元件仍安装在RO蟙i车难筶i容qi内。bao存操作的具体步骤如下:

(1) yong给水chong洗fanshen透蟙i常瑂hizhu意将气体从蟙i持型耆玴aichu;

(2) 将压li容qi及xiang关管lu充man水后,关bi阀门,防止气体jin入蟙i常

(3) mei隔5tian按蓌ian龇絝achong洗一次。

O型圈破坏对膜的ying响:

如果fanshen透或纳滤蟙i持心骋幌祃ie或某襤uiа筶i外ke的产水,出现han盐量(电导率)异常升高,这就明显地shuo明,“O”形圈youshenlou或该处的元件you故障。que定故障的关jian在于suo设计的膜蟙i秤δ躦ou方便诊断和鉴bie出任何性能you异常的膜元件或蟙i巢考簃ei支压li容qi应设置取样口,装置产水应分秝o员阌诖映鱿治蕋i的总产水中,追踪到you问ti的压li容qi,而mei支压li容qi又应詓hi泶硬苣诓迦肴⊙芴讲獠绲悸剩詑ue定故障具体蝖ui谩!癘形圈泄lou是zui常jian的水謘hi陆档脑瓂in,但是如果已经辩bie出某支元件you故誼ianbao瑆o们建议将它jiepoukai来,以que定问tisuo在,taoshi化xue也ti供各种膜故障分析的收feifu务。

9.、多介质过滤qi的滤料选择应zhu意什么

多介质过滤qi(hanshuang滤料过滤qi)的过滤材料应you足gou的化xue稳定性,各介质的xiang对密度和粒径应you一定差bie,由无yan煤与shi英砂组成的shuang层滤料过滤qisuoyong的无yan煤xiang对密度为1.4—1.6,粒径为0.8—1.8mm,shi英砂xiang对密度为2.6—2.65,粒径为0.5—1.2mm;3层滤料过滤qichu了以上两种滤料外还可以yong锰砂、磁铁矿之类的重质矿shi,其xiang对密度为4.7—5.0,粒径为0.5—4mm。

应该zhu意的是,多介质过滤qisui然you一定的简化预处理蟙i匙鱵ong,但是不能以襤ui止藂i代替必须设置的其他滤qi,这主要取决于原水情kuang。如果使yong自来水作原水,通常可以免chu过滤qi,直統ou渲没钚蕴抗藂i糲hun桑蝗绻箉ong深井水作原水,深井水的铁、锰等变价离子han量很di,使yong多介质过滤qi糲hun桑蝗绻箉ong河床qian井水则还应布置xi纱过滤qi作qian置过滤;如果使yong地表水做原水,则hun凝和多级过滤都是必要的。

(二)EDI电chu盐

1、原理介绍

EDI(Elcctrodeionization)是襤ui纸胱咏换huan际酢⒗胱咏换荒ぜ际鹾屠胱拥缜ㄒ萍际鮴iangjie合的chun水制造技术。它qiao妙的将电shen析和离子交籬uan际鮴iangjie合,liyong两秙huo鏹i高压使水中带电离子移动,并pei合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去chu,从而达到水chun化的目的。在EDIchu盐过程中,离子在电场作yong下通过离子交换膜被清chu。同蔮ao肿釉诘绯∽鱵ong下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂jin行lianxu再生,以蔳u胱咏换皇髦琤ao持zui佳zhuang态。

EDI设shi的chu盐率可以高达99%以上,如果在EDI之qian使yongfanshen透yi博网址对水jin行初步chu褀ei倬璄DIchu盐就可以生产出电zu率高达成18M .cm以上的超chun水。 EDI 膜堆是由夹在两ge电ji之间一定对数的单元组成。在meige单元内you两类不同的室:待chu盐的dan水室和蕑han痵uochu去杂质离子的浓水室。dan水室中yonghun匀的阳、阴离子交换树脂填man,这些树脂位于两ge膜之间:只詓hi硌衾胱油腹难衾胱咏换荒ぜ爸辉shi硪趵胱油腹囊趵胱咏换荒ぁJ髦瞝iyong加在室两秙huo闹绷鞯鏹in行lianxu地再生,电压使jin水中的水分子分jie成 H+及 OH-,水中的这些离子shouxiang应电ji的吸yin,穿过阳、阴离子交换树脂向suo对应膜的方向迁移,礲i庑├胱油腹换荒in入浓室后, H +和 OH-jie合成水。这种 H+和 OH-的产生及迁移zheng是树脂得以实现lianxu再生的机理。

当jin水中的Na+及 CI-等杂质离子吸咐到xiang应的离子交换树脂蓌ianbao庑┰又世胱泳突岱⑸笃胀╤un床内一样的离子交换fan应,并xiang应地置换出 H+及 OH-。一旦在离子交换树脂内的杂质离子也加入到 H+及 OH-向交换膜方向的迁移,这些离子将lianxu地穿过树脂直至透过交换膜而jin入浓水室。这些杂质离子由于xiang邻隔蕐i换荒さ膠udang作yong而不能向对应电ji的方向jin一步地迁移,yin此杂质离子得以集中到浓水室中,然后可将这种hanyou杂质离子的浓水pai出膜堆。

2、蟙i程氐

⊙ 产水水质高而稳定。

⊙ lianxu瞙uan涠现扑粂in再生而停机。

⊙ 无需化xue药ji再生。

⊙ 设想周到的堆叠shi设计,zhan地mian积xiao。

⊙ 操作简单、安全。

⊙ 运行feiyong及weixiu成本di。

⊙ 无酸jian储备及运输feiyong。

⊙ 全自动运行,无需专人看护。

chun水处理技术的发展主要经历了阴、阳离子交换qi+hun合离子交换qi;fanshen透+hun合离子交换qi;fanshen透+电去离子装置等阶段。“预处理 + fanshen透 + 电去离子i譪hu盐蟙i常瑈ou着其它处理蟙i澄蘅杀萵i的you点,zheng被广泛应yong于chun水、高chun水的制备謝iao

本公si设计的RO+EDI 蟙i辰萰in成shu的 RO 工艺和 EDI 工艺jie合了qi来,fanshen透蟙i橙〈薱huantong的阳阴离子交换工艺,电chu盐装置取代了chuantong的hun合离子交换qi,是无需化xue药ji再生的chun水处理工艺。蟙i车幕厥zhang嗜【鲇趈in水的水质情kuang, EDI 的回蕑hangshi膳ㄋ畃ai放量jin行控制。

3、应yongling域

⊙电chang化xue水处理

⊙电子、半导体、精密机械行业超chun水

⊙制药工业工艺yong水

⊙蔯hen贰⒁稀⒁鹹ong水的制备

⊙hai水、苦咸水的dan化

⊙精xi化工、精尖xue科yong水

⊙其他行业suo需的高chun水制备

(三)超滤(UF)

1748 年, Schmidt yongmian花胶膜或lu膜分滤溶襤ai眘hi加一定压li蔮ao芤haiㄋ┩腹ぃ鞍字省⒔禾宓任镏shi虮唤亓粝吕矗涔si仍对dong酥剑谑撬鹴i出超滤一语。 1896 年, Martin 制出羢huo谝粃hang人工超滤膜。 20 世ji 60 年代,分子量级概念的ti出,是现代超聅huo膋aishi,70年代和80年代是高速发展期,90 年代以后kaishiqu于成shu。

超滤Ultrafiltration 同fanshen透技术类si,是以压li为推动li的膜分离技术,属分子量水ping的过滤,简chen UF 。在从fan shen透到微聅huo姆掷敕段У钠淄贾校佑谀陕耍 NF )与微滤( MF )之 间,截留分子量范围为 500-500000 道尔顿(Dalton),超滤膜的孔径襤ua阍 1 - 100nm 之间。
  超滤是以不对chen多縵hao园胪改ぃ四ぷ魑私橹剩瑉u截溶液中各种da分子溶质、微粒、胶悬体,以达到分离chun化的目的。liyong超滤qi能youxiao地去chu水中的微粒、胶体、xijun、热源和you机物,蕇hi糜谝苑掷搿⑴ㄋ酢⒕换康牡母髦稚ひ罩xiao8呖萍嫉纳锕こ獭⒅埔┕こ獭⒕玿i化工等行业的液料分离、精制及浓缩需要更紋ing踩⒏選iao的方fa,chuantong的真縵hangㄋ酢⑼肝觥ong干、离心分离祋ue絝ajunyousuo欠萣ao怀思际跻云涫箉ong过程简单。

(四)紫外消jie(UV)

1、原理介绍

紫外线是襤ui秩庋劭床huan墓鈈o,存在于光谱紫外线秙huo耐獠啵蔯hen之为紫外线,yi据不同的bo长范围,被割分为A 、 B 、 C 三种bo秝ei渲械 C bo段紫外线bo长在 240 - 260nm 之间为zuiyouxiao的杀junbo秝ei琤o段中之bo长zui强点是 253.7nm 当紫外线yi博网址产生的足gouji量的强紫外光照射到水、液体或空气蔮ao渲械母髦謝ijun、病du、微生物、寄生chong或其它病原体在紫外光 UV-C 的辐射下,xi胞组zhi中的 DNA 、 RNA 被破坏,从而zu止子xi胞的再生 ,紫外线消duyi博网址在不使yong任何化xue药ji的情kuang下,较短shi间内(通常为 0.2-5 秒)杀灭了水謝iao⒁禾寤蚩掌 99.9% 以  

上的xijun和病du。科xueshi验证明,bo长在240-280nm 的紫外线具备you高xiao杀jungong能。

现代紫外线消du技术是基于现代防疫xue、光xue、生物xue和物理化xue的基础上,liyong特殊设计的高xiao率,高强度簍onghou命的C bo段紫外光发生装置,产生的强紫外 C 光照射流水(空气或gu体表mian),当水(空气或gu体表mian)中的各种xijun、病du、寄生chong、水藻以及其它病原体shou到一定ji量的紫外 C 光辐射后,其xi胞中的 DNA jie构shou到破坏,从而在不使yong任何化xue药物的情kuang下杀灭水中的xijun、病du,以及其它致病体,达到消du和净化的目的。

 紫外线杀junqi以304 或 316L 不锈钢作主体材料,以高chunshi英管作套管,pei簒i咝阅艿膕hi英紫外线di压汞消du灯管,具you杀junli强,shou命长、支行稳定可kao等you点,其杀junxiao率≥ 99% ,jin口灯管使yongshou命≥ 9000 xiao蔮ao脃i博zhu册已广泛yong于chun水处理。

2、紫外线杀junqi的wei护、bao养:

① 紫外线杀junqi使yong的zui紋an跫核拢 5 ℃- 50 ℃jin入处理yi博网址饮yong水的水质,其 1cm 的透射率为 95% - 100% 。如需要处理的水质di于国家标准蔮ao鐂e度高于 15 度,浊度高于 5 度,han铁量高于 0.3 毫克 / 升,先caiyong其它净化和过聅huoque絝a,使其净化达标后yong紫外线杀junyi博网址。

② 定期检查,quebao紫外线灯的zheng常运衳iaoW贤庀叩朴Τ謝u处于kaiqizhuang态,fan竎hun鼗醳an重ying响灯管的使yongshou命。

③ 定期清洗:根据水质情kuang,紫外线灯管和shi英玻璃套管需要定期清洗,觤ei凭玬ian球或纱布擦shi灯管,去chushi英玻璃套管上wu垢并擦净,以免ying响紫外线的透过率,而ying响杀junxiao果。

④ 灯管的更换:jin口灯管lianxu使yong 9000 xiao蔮ao蛞荒曛螅Ω蛔贤庀叩乒埽詑uebao高杀jun率。更换灯管蔮ao冉乒艿缭床遄蔚簦槌龅乒埽俳辆坏男碌乒躼iao心地插入杀junqi内,装好密封圈,检查you无lou水现象,再插上电源。zhu意勿以手zhi触及新灯管的shi英玻璃,否则会yinwu点ying响杀junxiao果。

⑤ 预防紫外线辐射:紫外线对xijunyou强da的杀伤li,对人体同样you一定的伤害,qi动消du祊oubaoΡ苊舛匀颂逯苯诱丈洌匾猻hi可使yong防护眼镜,不可直接yong眼jingzhengshi光源,以免灼伤眼膜。

(五)hun床离子交换qi

离子交换是通过离子交换树脂在电jie质溶液中jin行的,可去chu水中的各种阴、阳离子,是目qian制备高chun水工艺流程中不可替代的手段。当原水通过离子交籬uibao械难衾胱雍退械囊趵胱佑虢换hui械难羰髦腍+ 离子和阴树脂的 OH- 离子jin行交换,从而达到脱盐的目的。阳、阴和hun柱的不同组合可使水质达到更高的要求。

hun合床离子交换qi,简chenhun床,是将阴阳树脂按一定比例装置填在同一交换qi中,运行qian将它们hun合jun匀。此shi被处理水在通过hun合离子交换床后,suo产生的H+ 和 OH- 离子li即生成溶jie度很di的水。hun合床串lian在fanshen透或襤uan陡创瞔hu盐蟙i澈髆ian,yong于chun水或高chun水的制备。

阳离子交换qi内装001 × 7 型强酸性阳离子交换树脂(yong 30% 盐酸作还原ji),当原水jin入 H 型 阳离子交换树脂的交换qi中,使水中的各种阳离子和离子交换树脂上的 H+ 发生fan应 ,水中各种阳离子被吸附在离子交换树脂上,而离子交换ji上的 H+ 则到了水中,它和水中各种阴离子生成各种酸类。如 HCl 、 H2SO4 、 H2CO3 、 H2SiO3 等,此shi阳床出水呈酸性。阳床出水中 HCO3 zhan阴离子总han量的 40-50% ,如不chu去将会增da阴床的负荷,ying响阴床的工作xiao率,缩短阴床运行周期,增加制水成本。当水的 PH 值di到 4.3 蔮ao械奶妓峄衔铮疽杂卫 CO2 的形shi存在。在pingheng条件下, CO2 溶jie度只you 0.6mg/L ,而阳床出水 CO2 的溶jie度约为 10mg/L ,很容yi从中析出。蛓an季褪莑iyong这ge原理来chu CO2 。由于空气中的 CO2 很少,即它的分压很xiao,约zhanda气压li的 0.03% ,suo以当鼓入蛓an紂i的空气和阳床出水接触蔮ao械 CO2 便会析出。yin此,二氧化蘪i裭in运行shi要鼓入空气。蛓an紂i内装塑料拉稀环,主要为了增加水与空气的接触mian积。经蛓an迹hua憧山械 CO2 降至 5mg/L 左右。

 

阴离子交换qi内装201 × 7 型强jian性阴离子交换树(yong烧jian作还原ji),经蛓an紂i出来的酸性水,jin入装you OH 型阴离子交换树脂的交换qi中,使水中的阴离子与离子交换树脂上的 OH 发生fan应,水中各种阴离子被吸附在离子交换树脂上,而离子交换ji上的 OH+ 则到了水謝iao 由此可jian, 经阳离子交换qi→蛓an紂i→阴离子交换qi处理后,水中各种离子几huchu去,襤ua憧shaニ衕an盐量 99% 以上。

本工艺caiyongni流再生方shi,离子交换qi工作蔮ao髯陨隙拢鞴胱咏换籮i层。ni流再生蔮ao偕鹤韵露贤ü胱咏换籮i层。由于水流与再生液ni向流动,yin此交换qi下部的交换ji先与新xian的再生液xiang接触,使其得到ji高的再生度。而上部再生较差的树脂仍具you一定的交换容量。较顺流具you明显降di运行feiyong及出水水质良好的特点。

(六)臭氧杀jun简介

臭氧英文名为“ OZONE ao痻ue分子shi为 O3 ,比通常 O2 多了一ge活po氧原子,这使它具you某些独特gong能,如杀jun消du、chu臭防霉、baoxian、清新空气等。臭氧氧化能liji强,仅次于氟,能迅速分jieyou害物质,而杀jun能li强于氯,是氯的 600-3000 倍。

臭氧杀jun机理以氧化作yong破坏微生物膜的jie构实现杀jun作yong。臭氧首先作yong于xi胞膜,使膜构硈ha蒮enshou损伤而导致新陈代谢障ai,臭氧继xushen透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变xi胞的通蚲an裕贾聏i胞溶jie、死亡。

臭氧与you机物以三种不同的方shifan应:一是普通化xuefan应;二蕅iao晒趸铮蝗欠⑸粞醴謏ie或生硈ha粞趸铩H鐈ou害物质二甲苯与臭氧fan应后,生成无du的水及二氧化碳。suo谓臭氧分jie是zhi臭氧在与ji性you机化合物的fan应,是在you机化合物原来的shuangjian的蝖ui蒙戏⑸鷉an应,把其分子分裂为二。由于臭氧的氧化liji强,不但可以杀jun,而且还可以chu去水中的se味等you机物,这是它的you点,然而它的自发性分jie性、性能不稳,只能随yong随生产,不蕇hi诖⒋婧褪渌停馐撬娜钡恪5比唬绻泳换途换掌膉iao度纁hun矗捎谄浞謏ie快而没you瞲in粑镏蚀嬖冢挚梢詓huo成蕅ian粞醯囊籨ayou点。

臭氧水杀灭情kuangyou些不同,其氧化fan应you两种,微生物jun体既与溶jie水中的臭氧直接fan应,又与臭氧分jie生成之羟基OH 的间接fan应,由于羟基 OH 为ji具氧化性的氧化ji,yin此臭氧水的杀jun速度ji快。

人工制取臭氧的方fa主要分为空气放电fa、紫外线辐射fa和电jiefa。电jiefa主要分为化xue电jie和膜电jie(PEM 电jiefa), PEM 电jie技术是caiyongdi压直流电礿iㄌ刂频膅u态膜电jizheng负两ji电jie去离子水,使水在特制的阳ji溶界mian蓌ianサ缱邮骨庋醴掷耄踉诟呙芏鹊缌髯鱵ong下获得能量,并聚合硈ha粞酢 PEM 电jieshi臭氧技术与其它常规臭氧发生技术xiang比,具you:使yong方便,安全系数高,使yongshou命长,对不同环jing的蕇hiπ阅芮浚粞鮟hun度高和xiang对浓度值高等特点。


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一、软水qixiang关知识

(一)什么是硬度?

水中you些金属阳离子,同一些阴离子jie合在一qi,在水県uan尤鹊墓讨校捎谡舴⑴ㄋ酰輞i形成水垢,附着在shou热mian上而ying响萹ue迹瑆o胵ian阉姓庑┙鹗衾胱拥淖芘ǘ萩hen为水的硬度。如在tian然水中zui常jian的金属离子是钙离子(Ca2+)和mei离子(Mg2+),它与水中的阴离子如碳酸根离子(CO32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(CI-)、以及硝酸根离子(NO3-)等jie合在一qi,形成钙mei的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度,但由于它们在tian然水中的han量很少,可襶ue匀ゲhuan啤in此,通常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。

(二) 什么是软水(软化)?为什么要软化?

wo们都知道,普通的水中hanyou多种可溶jie的化合物,you些物质的溶jie度随着温度的变化you较明显的变化,其中的碳酸钙、碳酸mei类的物质,其溶jie度随着温度的升高 而下降。当温度升高蔮ao慈躩ie于水中的碳酸钙、碳酸mei析出形硈ha恋砦铮庑┏恋砦锟梢允且孕鮶huang、fen末zhuang,或沉积在容qi、管道表mian,形成水垢。yong来heng量钙mei离子总量的zhi标是硬度,总的shuo来,水的硬度主要由钙(Ca2 +)、mei(Mg2+)离子构成的,其具体zhi标是同类离子折合为碳酸钙来计shi的数值,目qian标准单位是mmol/L(毫摩尔mei升)。chuantong的单位youmgN/L (毫縮huo绷縨ei升)、德国度、美制(英制)等,目qian在国内常yong的硬度单位是mg/L(毫克mei升)、mmol/L(毫摩尔mei升)、mgN/L(毫縮huo绷縨ei 升),偶尔会youyong户使yong德国度,yong德国度chu以2.8糲hun苫凰阄甑氖祄mol/L(毫摩尔mei升), 
    钙mei离子han量较多的水chen为硬水,钙mei离子han量较少的水chen为软水。硬水与软水只是通俗上的叫fa,并没you标准的量的概念,在生活中,行内襤ua惆延捕萪i于3mmol/L的水chen为较软的水,3-6chen为普通水,6-8chen为较硬的水,10以上chen为高硬水。(工业上caiyong截然不同的标准,工业上襤ua阒粂ou硬度<1的水chen作软水,1-10之间都经常笼tong地chen为硬水,硬度>10的水也多chen为高硬水)

(三) 离子交换fa的工作原理是什么?

为了使初入行员工xue习,yi于理jie接shou,以下的shuofa是尽量通俗的shuofa,与标准工具书的shuofa可能不尽襤ui(但不会出现技术性错误)。离子交换树脂是襤ui志酆衔铮鴜ouxiang应的gong能基tuan。襤ua闱閗uang下,常规的钠离子交换树脂带youda量的钠离子。当水中的钙mei离子han量高蔮ao胱咏换皇髦梢允头懦瞿评胱樱琯ong能基tuan与钙mei离子jie合,这样水中的钙mei离子han量降di,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水yi博网址的工作过程。当树脂上的da量gong能基tuan与钙mei离子jie合后,树脂的软化能li下降,可以yong氯化钠溶液流过树脂,此shi溶液中的钠离子han量高,gong能基tuan会释放出钙mei离子而与钠离子jie合,这样树脂就hui复了交换能li,这ge过程叫作“再生”。

(四) 软化水yi博网址的标准工作流程

工作(youshi叫做产水,下同)、fan洗、吸盐(再生)、慢chong洗(置换)、快chong洗五ge过程。不同软化水yi博网址的suoyou工序穛ian=咏皇怯捎谑导使ひ盏牟煌蚩刂频男枰赡芑醳ou一些附加的流程。任簑o阅评胱咏换晃〉娜砘畒i博网址都是在这五ge流程的基础上发誫u吹(其中,全自动软化水yi博网址会增加盐水重zhu过程)。

fan洗:工作一段shi间后的yi博网址,会在树脂上部lan截很多由原水带来的wu物,把这些wu物chu去后,离子交换树脂才能完全曝耫ong隼矗偕膞iao果才能得到bao证。fan洗过程就是水从树脂的底部入,从顶部流出,这样可以皒unゲ縧an截下来的wu物chong走。这ge过程襤ua阈枰5-15分钟左右。

吸盐(再生):即将盐水zhu入树脂罐体的过程,chuantongyi博网址是caiyong盐泵将盐水zhu入,全自动的yi博网址是caiyong专yong的内置pen射qi将盐水吸入(只要jin水you一定的压li即 可)。在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生xiao果比单chunyong盐水浸pao树脂的xiao果好,suo以软化水yi博网址都是caiyong盐水慢速流过树脂的方fa再生,这ge过 程襤ua阈枰30-60分钟左右,实际shi间shouyong盐量的ying响。

慢chong洗(置换):在yong盐水流过树脂以后,yong原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部chong洗干净的过程叫慢chong洗,由于这gechong洗过程中仍youda量的gong能基tuan上的钙mei 离子被钠离子交换,根据实約hi椋鈍e过程中是再生的主要过程,suo以很多人将这ge过程chen作置换。

快chong洗:为了将瞲in舻难纬沟譪hong洗干净,要caiyong与实际工作接近的流速,yong原水对树脂jin行chong洗,这ge过程的zui后出水应为达标的软水。襤ua闱閗uang下,快chong洗过程为5-15分钟。

软水机是应yong离子交籬uan际酰ü髦系膅ong能离子与水中的钙、mei离子jin行交换,从而吸附水中多余的钙、mei离子,达到去chu水垢(碳酸钙或碳酸mei)的目的。

软水qi中装you软化ji树脂,这种人造的离子交换树脂上you软性矿物质钠,可以与溶jie在水中的钙、mei等硬性矿物质发生离子交换fan应,而钠不会以水垢的形shi堆积在物体表mian上,suo以对与它接触的物体wei害很xiao。树脂是襤ui侄嗫椎摹⒉豢扇苄越换徊牧稀T谙执娜硭凶皔ou千百万颗微xi的塑料球(珠),suoyouxiao球都hanyouxu多吸收zheng离子的负电荷交换蝖ui谩5笔髦υ谛律鷝huang态蔮ao庑┑绾山换晃hui帽淮鴝heng电荷的钠离子zhan据。树脂you先jie合带较强电荷的阳离子,钙和mei离子的电荷比钠离子强,当hanyou钙、mei离子的水经过树脂zhu槽蔮ao啤ei离子与树脂xiao珠接触,从交换蝖ui蒙先〈评胱印>胱咏换缓螅啤ei离子就被吸附在软水机内的树脂上,流出的水就变软了。zui后,suoyou树脂都吸附man钙、mei离子后,就不能再jin行工作了,而需要再生处理。

软水qi树脂的再生是yong氯化钠和水的稀溶液jin行的。在再生过程中,首先停止软水qi的工作水流,从盐水槽yin出的盐水与另外的稀释水流hun合,稀盐水溶液流经树脂,与附you钙、mei离子的树脂接触。尽管钙和mei离子带you的电比钠离子强,但浓盐溶液hanyou千百万ge较弱电荷的钠离子,you取代数目较少的钙和mei离子的能li。这样,当钙、mei离子被取代交换后,树脂就再生了,便为下一次软化工作做好了准备。如此循环往复。    

(五) 硬度单位

硬度的常yong单位是mmol/L或mg/L。过去常yong的mg•N/L现yong[H+]mmol/L代替,即1mg•N/L=1[H+]mmol/L=0.5 mmol/L。由于硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的,yin此,为了you一getong一的比较标准,you必要换算为另襤ui盅卫唷MǔongCaO或者是CaCO3的质量浓度来表shi。