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什麼(me)是純水處理

2019-09-172631

  1.什麼(me)是純水處理

  純水是指純淨水一般以城市自來水爲水源,通過(guò)多層過(guò)濾,可將(jiāng)微生物等有害物質去除,但同時(shí)也去除了氟、鉀、鈣、鎂等人體所需的礦物質。

  随著(zhe)現代科技與現代工業的迅速發(fā)展,而且環境治理的相對(duì)滞後(hòu),目前我國(guó)水質污染形勢嚴峻。由于工業廢水、生活廢水無節制的排放及農業污染,現在的地表水不僅含有泥砂、動植物腐朽物。還(hái)有大量漂白水、農藥、重金屬、石灰質、鐵質等等危害人體健康的物質,這(zhè)些污染物在人體内長(cháng)期蓄積對(duì)人體健康危害大,可緻癌、緻突變、緻畸變,這(zhè)是看不峥的殺手。而傳統的自來水生産工藝不但無法去除其中中的有機化合物、如果自來水生産中加氯,反而會(huì)生成(chéng)三氯甲烷等新的更爲強烈的有機污染,緻使自來水的緻突變性比天然水更爲強烈,再則自來水出廠後(hòu)需經(jīng)漫長(cháng)的輸水管路系統,特别是層住宅樓頂水箱,存在著(zhe)較爲嚴重的“二次污染”。這(zhè)樣(yàng)式的水,當然不能(néng)生喝,即使煮沸,也隻能(néng)殺菌而不能(néng)去除有害化學(xué)物質。進(jìn)而,喝純淨水,不但能(néng)爲健康除害,而且還(hái)有益于健康長(cháng)壽。因爲水越純,作爲載體的功能(néng)越能(néng)發(fā)揮,溶解體内各種(zhǒng)代謝物質的能(néng)力越強,越容易被(bèi)人體吸收利,有利于生津止渴,解除疲勞。因此,爲維護健康,提人們的健康水平,發(fā)展純水事(shì)業,生産飲用水純水處理是將(jiāng)自來水經(jīng)過(guò)二次的淨化,把自來水中的氯化物、細菌等有害物質進(jìn)一步地過(guò)濾,達到滅菌、消毒的效果。

  2.純水處理的方法

  1、薄膜微孔過(guò)濾(MF)純水處理

  薄膜微孔過(guò)濾法包括三種(zhǒng)形式:深層過(guò)濾、篩網過(guò)濾、表面(miàn)過(guò)濾。 深層過(guò)濾是以編織纖維或壓縮材料制成(chéng)的基質,利用隋性吸附或是捕捉方式來留住顆粒,如常用的多介質過(guò)濾或砂濾;深層過(guò)濾是一種(zhǒng)較爲經(jīng)濟的方式,可去除98%以上的懸浮固體,同時(shí)保護下遊的純化單元不會(huì)被(bèi)堵塞,因此通常做爲預處理。

  表面(miàn)過(guò)濾則是多層結構,當溶液通過(guò)濾膜時(shí),較濾膜内部孔隙大的顆粒將(jiāng)被(bèi)留下來,并主要堆積在濾膜表面(miàn)上,如常用的PP纖維過(guò)濾。表面(miàn)過(guò)濾可去除99.9%以上的懸浮固體,所以也可作爲預處理或澄清用。

  篩網濾膜基本上是具有一緻性的結構,就(jiù)象篩子一般,將(jiāng)大于孔徑的顆粒,都(dōu)留在表面(miàn)上(這(zhè)種(zhǒng)濾膜的孔量度是的),如超純水機終端使用的用點保安過(guò)濾器;篩網過(guò)濾微孔過(guò)濾一般被(bèi)置于純化系統中的終使用點,以去除後(hòu)的殘留微量樹脂片、碳屑、膠體和微生物。

  2、 活性炭吸附純水處理

  活性炭吸附是利用活性炭的多孔性質,使水中一種(zhǒng)或多種(zhǒng)有害物質被(bèi)吸附在固體表面(miàn)而去除的方法。活性炭吸附對(duì)于去除水中有機物、膠體、微生物、餘氯、嗅味等具有良好(hǎo)的效果。同時(shí)由于活性炭具有一定的還(hái)原作用,因此對(duì)于水中的氧化劑也具有良好(hǎo)的去除作用。

  由于活性炭的吸附功能(néng)具有一飽和值,當達到飽和吸附容量時(shí),活性炭濾池的吸附功能(néng)將(jiāng)大大降低,因此需要注意分析活性炭的吸附能(néng)力,及時(shí)更換活性炭或通過(guò)壓蒸汽進(jìn)行消毒恢複。但同時(shí)活性炭表面(miàn)吸附的有機物有可能(néng)成(chéng)爲細菌繁殖的營養源或溫床,因此活性炭濾池内微生物的繁殖問題也值得引起(qǐ)注意。定期的消毒對(duì)于控制細菌繁殖是有必要的。值得注意的是,在使用活性炭的初期(或新更換過(guò)活性炭運行初期),少量的細微的粉末活性炭有可能(néng)随水流進(jìn)入到反滲透系統,而造成(chéng)反滲透膜流道(dào)的污堵,引起(qǐ)操作壓力升、産水量下降和系統的壓降上升,而且這(zhè)種(zhǒng)破壞作用難用常規的清洗方法恢複。所以必須將(jiāng)活性炭沖洗幹淨,去除細小粉末後(hòu)才能(néng)將(jiāng)過(guò)濾水送至後(hòu)續RO 系統。活性炭的作用大,但是使用中也要注意消毒以及新活性炭一定要沖洗幹淨。

  3、 反滲透(RO)純水處理

  反滲透是指在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時(shí),濃溶液中的溶劑會(huì)向(xiàng)稀溶液流動,此種(zhǒng)溶劑的流動方向(xiàng)與原來滲透的方向(xiàng)相反,這(zhè)一過(guò)程稱爲反滲透;這(zhè)種(zhǒng)原理被(bèi)用于液體分離領域,用于提純、除雜,處理液體物質。

  反滲透膜工作原理:對(duì)透過(guò)物質具有選擇性的薄膜稱爲半透膜,一般將(jiāng)隻能(néng)透過(guò)溶劑而不能(néng)透過(guò)溶質的薄膜稱之爲理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分别置于半透膜的兩(liǎng)側時(shí),稀溶液中的溶劑將(jiāng)自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向(xiàng)濃溶液一側流動,這(zhè)一現象稱爲滲透。當滲透達到平衡時(shí),濃溶液一側的液面(miàn)會(huì)比稀溶液的液面(miàn)出一定度,即形成(chéng)一個壓差,此壓差即爲滲透壓。反滲透是滲透的一種(zhǒng)反向(xiàng)遷移運動,是一種(zhǒng)在壓力驅動下借助于半透膜的選擇截留作用將(jiāng)溶劑中的溶質與溶劑分開(kāi)的分離方法,它已廣泛應用于各種(zhǒng)溶液的提純與濃縮,其中普通的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將(jiāng)原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得質量的純水。

  4、 離子交換(IX)純水處理

  離子交換純水設備是通過(guò)陰、陽離子交換樹脂對(duì)水中的各種(zhǒng)陰、陽離子進(jìn)行置換的一種(zhǒng)傳統水處理工藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成(chéng)離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床(複床)系統,而混床(複床)系統又通常是用在反滲透滲出等水處理工藝之後(hòu)用來制取超純水,純水的終端工藝,他是目前用來制備超純水、純水不可替換的手段之一。其出水電導率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據不同的水質及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被(bèi)廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫藥用超純水等産業超純水,純水的制備上。

  原水中含有的鹽類如Ca(HCO3)2、 MgSO4等鈣鎂鈉鹽類,在流經(jīng)交換樹脂層時(shí),陽離子Ca2+、Mg2+等被(bèi)陽樹脂的活性基團置換,陰離子HCO3-、SO42-等被(bèi)陰樹脂的活性基團置換,從而水就(jiù)得到超純化。如原水中的重碳酸鹽含量較,應在陰、陽離子交換柱中間設脫氣塔,除去CO2氣體,減輕陰床的負荷。

  5、 紫外線(UV)超純水處理

  細胞繁殖的主要過(guò)程是:DNA的長(cháng)鏈打開(kāi),打開(kāi)後(hòu)每條長(cháng)鏈長(cháng)的腺嘌呤單元尋找胸腺嘧啶單元連合,每條長(cháng)鏈都(dōu)可以複制出與剛分離的另一條長(cháng)鏈同樣(yàng)的鏈條,恢複原來分裂前的完整DNA,成(chéng)爲新的細胞基礎。而波長(cháng)在240-280nm的紫外線能(néng)打破DNA生産蛋白質及複制的能(néng)力,其中波長(cháng)爲265nm的紫外線對(duì)細菌病毒的殺傷能(néng)力強。細菌病毒的DNA,RNA受破壞後(hòu)其生産蛋白質的能(néng)力和繁殖能(néng)力均已喪失。因細菌、病毒一般生命周期短,不能(néng)繁殖的細菌、病毒就(jiù)會(huì)迅速死亡。紫外線就(jiù)是以阻止自來水的的微生物存活以至于達到殺菌、消毒的處理效果。

  目前能(néng)夠輸出足夠的紫外線強度(UVC)強度用于工程消毒的隻有人工汞(合金)燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃制成(chéng),汞燈根據點亮後(hòu)的燈管内汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強度的不同,分爲三種(zhǒng):低壓低強度汞燈、中壓強度汞燈和低壓強度汞燈。

  殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時(shí),也受到紫外線的輸出能(néng)量,與燈的類型,光強和使用時(shí)間有關,随著(zhe)燈的老化,它將(jiāng)喪失30%-50%的強度。

  紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時(shí),需要特定波長(cháng)紫外線的量:照射劑量(J/m2)=照射時(shí)間(s)×UVC強度(W/m2)照射劑量越大,消毒效率越,由于設備尺寸要求,一般照射時(shí)間隻有幾秒,因此,燈管的UVC輸出強度就(jiù)成(chéng)了衡量紫外光消毒設備性能(néng)主要的參數。

  6、 超過(guò)濾(UF)純水處理

  超濾技術是一種(zhǒng)廣泛用于水的淨化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水淨化再利用領域的新技術。特點是使用過(guò)程簡單,不需加熱,能(néng)源節約,低壓運行,裝置占地面(miàn)積小。

  超過(guò)濾(UF)純水處理原理:超過(guò)濾是一種(zhǒng)以篩分爲分離原理,以壓力爲推動力的膜分離過(guò)程,過(guò)濾精度在0.005-0.01μm範圍内, 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌墊層及分子有機物質。可廣泛應用于物質的分離、 濃縮、提純。超濾過(guò)程無相轉化,常溫操作,對(duì)熱敏性物質的分離尤爲适宜,并具有良好(hǎo)的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能(néng),能(néng)在60 以下,pH爲2-11的條件下長(cháng)期連續使用。

  中空纖維超濾膜是超濾技術中爲成(chéng)熟與先進(jìn)的一種(zhǒng)形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm,内徑0.3-1.4mm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能(néng)截留物質的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或内腔加壓流動,分别構成(chéng)外壓式與内壓式。超濾是動态過(guò)濾過(guò)程,被(bèi)截留物質可随濃縮小排除,不緻堵塞膜表面(miàn),可長(cháng)期連續運行。

  7、 EDI純水處理

  EDI超純水處理設備的工作原理:電去離子(EDI)系統主要是在直流電場的作用下,通過(guò)隔闆的水中電介質離子發(fā)生定向(xiàng)移動,利用交換膜對(duì)離子的選擇透過(guò)作用來對(duì)水質進(jìn)行提純的一種(zhǒng)科學(xué)的水處理技術。電滲析器的一對(duì)電之間,通常由陰膜,陽膜和隔闆(甲、乙)多組交替排列,構成(chéng)濃室和淡室(即陽離子可透過(guò)陽膜,陰離子可透過(guò)陰膜)。淡室水中陽離子向(xiàng)負遷移透過(guò)陽膜,被(bèi)濃室中的陰膜截留;水中陰離子向(xiàng)正方向(xiàng)遷移陰膜,被(bèi)濃室中的陽膜截留,這(zhè)樣(yàng)通過(guò)淡室的水中離子數逐漸減少,成(chéng)爲淡水,而濃室的水中,由于濃室的陰陽離子不斷湧進(jìn),電介質離子濃度不斷升,而成(chéng)爲濃水,從而達到淡化,提純,濃縮或精制的目的。

  EDI超純水處理設備的優點:

  1、無需酸堿再生:在混床中樹脂需要用化學(xué)藥品酸堿再生,而EDI則消除了這(zhè)些有害物質的處理和繁重的工作。保護了環境。

  2、連續、簡單的操作:在混床中由于每次再生和水質量的變化,使操作過(guò)程變得複雜,而EDI的産水過(guò)程是穩定的連續的,産水水質是恒定的,沒(méi)有複雜的操作程序,操作大大簡便化。

  3、降低了安裝的要求:EDI系統與處理水量的混床相比,有較不的體積,它采用積木式結構,可依據場地的度和窨靈活地構造。模塊化的設計,使EDI在生産工作時(shí)能(néng)方便維護。

  8、 臭氧滅菌超純水處理

  臭氧(O3)的消毒原理是:臭氧在常溫、常壓下分子結構不穩定,快自行分解成(chéng)氧氣(O2)和單個氧原子(O);後(hòu)者具有強的活性,對(duì)細菌有強的氧化作用,將(jiāng)其殺死,多餘的氧原子則會(huì)自行重新結合成(chéng)爲普通氧原子(O2),不存在任何有毒殘留物,故稱無污染消毒劑,它不但對(duì)各種(zhǒng)細菌(包括肝炎病毒,大腸杆菌,綠濃杆菌及雜菌等)有強的殺滅能(néng)力,而且對(duì)殺死黴素也有效。

  1、臭氧的滅菌機制及過(guò)程類屬于生物化學(xué)過(guò)程, 氧化分解了細菌内部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。

  2、直接與細菌、病毒發(fā)生作用,破壞其細胞器和核糖核酸,分解DNA、RNA,蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌的物質代謝生産和繁殖過(guò)程到破壞。

  3、滲透胞膜組織,侵入細胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖,使細胞發(fā)生通透畸變,導緻細胞溶解死亡。并且將(jiāng)死亡菌體内遺傳基因、寄生菌種(zhǒng)、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原(細菌病毒代謝産物、内毒素)等溶解變性滅亡。