純水處理是將自來水經過二次的淨化,把自來(lái)水(shuǐ)中的氯化物、細菌等有害物質進一步地過濾,達到滅菌、消毒的效果
什麽純水處理
純(chún)水是指純淨水(shuǐ)一般以城市自來水為水源,通過(guò)多層過濾,可(kě)將微生物(wù)等有害物質去除,但(dàn)同時也去除了(le)氟、鉀、鈣、鎂等人體所需的礦物質。
隨著現代科技與現代工業的迅速發展,而且環境治理的相對滯後(hòu),目前我國水質汙染形勢嚴(yán)峻。由於工業廢水、生活廢水無節製的排放及農業汙染,現(xiàn)在的地表水不僅含有泥砂、動植物腐朽物。還有大量漂白水、農藥(yào)、重金屬(shǔ)、石灰質、鐵質等等危(wēi)害(hài)人體健康的物質,這些汙染物在人體內長期蓄積對人體健康危害極(jí)大,可致癌、致突變、致畸變,這是看不(bú)崢的殺手(shǒu)。
而傳統的(de)自來水生產(chǎn)工藝不但無法去除其中中的有機化合物、如果(guǒ)自來水生產中加氯,反而會生成三氯(lǜ)甲烷等新的更為強烈的有機汙染,致使自來水的致突變性比天然水更為強烈,再則自來水出廠後需經漫長的輸水管路係統,特別是高層住(zhù)宅樓頂水箱,存在著較為(wéi)嚴重的“二次汙(wū)染”。這樣(yàng)式的水,當(dāng)然不能生喝,即使煮沸,也隻能殺菌而不能去除有害(hài)化學物質。進而,喝純(chún)淨水,不但能為健(jiàn)康除(chú)害,而且還有益於健康長壽。因為水越純,作為載(zǎi)體的功能越能發揮,溶解體內各種代謝物質的能力越強,越容易被人體吸收利(lì),有利於生津止渴,解除疲勞。
因此,為維護(hù)健(jiàn)康(kāng),提高人們的健(jiàn)康水平,發(fā)展純水事業,生產**飲用水純水處理是將自來水經過二次的淨(jìng)化(huà),把自來水中的氯化(huà)物(wù)、細菌等有害物質進一步地過濾,達到滅菌、消毒的效果
純水處理的方法
1.薄膜微孔過濾(MF)純水處理
薄(báo)膜(mó)微孔過濾法包括三種形(xíng)式:深層過濾、篩網過濾、表麵過濾。
深層過濾是以編織纖維或壓縮材料製成的基質,利用隋性(xìng)吸附或是捕捉方式來留住顆(kē)粒,如常用的多介質過濾或砂濾;深層過濾是一種較為經濟的(de)方式,可去(qù)除98%以上的懸浮固體,同時(shí)保護下(xià)遊的純化單元不會被堵塞,因此通常做為預處理。
表麵過濾則是多層結構,當溶液(yè)通過濾膜時,較(jiào)濾膜內部孔隙大的顆粒將被留(liú)下來,並主要堆積在濾膜表麵上,如常用的PP纖維過濾。表麵過濾可去除99.9%以上的懸浮固體,所以也可作為預處理或澄清用。
篩網濾膜(mó)基本上是具有一致性的(de)結(jié)構,就象篩子一般,將大於孔徑的顆粒,都留在(zài)表麵上(這種濾膜的孔量度是非常(cháng)精(jīng)準的),如超純水機終端使用的(de)用點保安過濾器;篩網過濾微孔過濾一般被置於純化係統(tǒng)中的*終使用點,以去除*後的殘留微量樹(shù)脂(zhī)片(piàn)、碳屑、膠(jiāo)體和微生物
.活性炭吸附純(chún)水處理
活性(xìng)炭吸附是利用活性炭的多孔性(xìng)質,使水中一種或多種有害物(wù)質被吸附在固體表麵而去除的方法。活(huó)性炭吸附對於去除水中有機物、膠體(tǐ)、微生物、餘氯、嗅味等具(jù)有良好的效果。同時由於活性炭具有(yǒu)一定(dìng)的還(hái)原作用,因此對於水中的氧化劑也具(jù)有良好的去除作用
由於(yú)活性炭的吸附功(gōng)能具有一飽和(hé)值,當達到飽和吸(xī)附容量時,活(huó)性炭濾池的吸附功能將大大降低,因此需要注(zhù)意分析活性炭的吸附能力,及時更換活性炭或通過高壓蒸汽進行消毒恢複。但同時活(huó)性炭表麵(miàn)吸附(fù)的有機(jī)物有可能成為細菌繁殖的營養源或溫床,因此活性(xìng)炭濾池內微生物的繁殖問題也值得引起注意(yì)。定期的消毒對於控製細菌繁殖是有**的
值得注意的是,在使用(yòng)活性炭的初期(或新更換過活性炭運行初期(qī)),少量的極細微的粉末活性炭有可能隨(suí)水(shuǐ)流進入到反滲透係統,而造成(chéng)反(fǎn)滲透膜流道的汙堵,引起操作壓力升高、產水量下(xià)降和(hé)係統的壓降上升,而且這種破壞作用(yòng)很難用常規的清洗方法恢複。所以**將活性炭衝洗幹(gàn)淨,去(qù)除細小粉末後才能將過濾水送至後續RO 係統。活性炭的作用(yòng)很大,但是使用中也要注意消毒以及新活性炭一定要衝洗幹淨反滲透(RO)純(chún)水處(chù)理
反滲透是指在濃(nóng)溶液側施加一個大於滲透壓的(de)壓力時(shí),濃溶液中的溶劑會向稀(xī)溶液流動,此種溶劑的流動方(fāng)向與原來滲透的(de)方向相反,這一過程稱為反滲透;這種原理被用於液體分離(lí)領域,用於提純、除雜(zá),處理液體物質
反滲透膜工作原理:對透過物(wù)質具有選擇性的薄(báo)膜稱為半透膜,一般將隻能透過溶劑而不能透過溶(róng)質的薄膜稱之為理想半(bàn)透(tòu)膜。當(dāng)把相同體(tǐ)積的稀溶液(yè)(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於半(bàn)透膜的兩側時,稀溶(róng)液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流(liú)動,這一現象稱為滲透。當滲透達到(dào)平衡時,濃溶液一側的液麵(miàn)會比稀溶(róng)液的液麵高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓
反滲透是滲透的一種反向遷移(yí)運動,是一種在壓力驅(qū)動下借助於(yú)半透膜的選擇截留作用將溶劑中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應用於各種溶(róng)液(yè)的提純與濃縮(suō),其中*普通的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將原水(shuǐ)中的無(wú)機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得高質量的純水
離子交(jiāo)換(IX)純水處理
離子交換純水設備是通過陰、陽離子交換(huàn)樹脂對水中(zhōng)的各種陰、陽離子進行置換的一(yī)種傳統水(shuǐ)處理工(gōng)藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例(lì)進行搭配可(kě)組(zǔ)成離子交換陽床(chuáng)係統,離子交換陰床係統及離子交換混床(複床)係統,而混床(chuáng)(複床)係統又(yòu)通(tōng)常是用在反滲透滲出等水處(chù)理工(gōng)藝之後用(yòng)來製取超純水,高純水(shuǐ)的終端工藝,是目前用來製備超(chāo)純(chún)水、高純水不(bú)可替換的手(shǒu)段之一。其出水(shuǐ)電導率可低於1uS/cm以下,出水電阻率(lǜ)達(dá)到(dào)1MΩ.cm以上,根據不同的水質及使(shǐ)用要求,出水電阻率可控製在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫(yī)藥用(yòng)超純水(shuǐ)等產業超純水,高純水的製備上
原水中含有的鹽類如Ca(HCO3)2、 MgSO4等鈣鎂鈉鹽類,在流經交換樹脂層時,陽離子Ca2+、Mg2+等被(bèi)陽(yáng)樹脂的活性基團置換,陰離(lí)子HCO3-、SO42-等被陰樹脂的活性基團置換,從而水(shuǐ)就得到超純化。如原水中的重碳酸鹽含量較高,應在陰(yīn)、陽離子交換柱中間(jiān)設脫氣(qì)塔,除去CO2氣體,減輕(qīng)陰床的(de)負荷
紫外線(xiàn)(UV)超純水處理
細胞繁殖的主要過程是(shì):DNA的長鏈打開,打開後每條長鏈長的腺(xiàn)嘌呤單元尋找胸腺嘧啶單元連合,每條長鏈(liàn)都可以複製出與剛分離的另一條長鏈同樣的鏈條,恢複原來分裂前的完整(zhěng)DNA,成為新的細胞基礎。而波長在240-280nm的紫外線(xiàn)能打破DNA生產蛋白質及複製的能(néng)力,其中波長為265nm的紫外線對細(xì)菌病毒(dú)的殺傷能力*強。細菌病毒的(de)DNA,RNA受破壞後其生產蛋白質的能力(lì)和繁殖能力均已喪失。因細菌(jun1)、病毒一般生命周期很短,不能繁殖的細菌、病毒就會迅速死亡。紫外線就是(shì)以阻止自來水的的微生物存活(huó)以至(zhì)於達到殺菌、消毒的處理效果
目(mù)前能夠輸出足夠(gòu)的紫外線強度(UVC)強度用於工程消毒的隻有(yǒu)人工汞(合金(jīn))燈光源。紫外線殺菌燈燈管(guǎn)是由石英玻璃製成,汞燈根據點亮後的燈管內汞蒸氣壓的不同和(hé)紫外線輸出強度的不同,分為(wéi)三種:低壓低強度汞燈、中壓高強度汞燈和低壓(yā)高強度汞燈
殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時,也受到紫外線的輸出能量,與燈的類(lèi)型,光強和使用時(shí)間有關(guān),隨著燈的老(lǎo)化,它將喪失(shī)30%-50%的強度。
紫外照射劑量是指(zhǐ)達到一定的細菌滅(miè)活(huó)率時,需要特定波長紫外線的量:
照射劑量(J/m2)=照射時間(s)×UVC強(qiáng)度(W/m2)
照射劑量越大,消毒效率越高(gāo),由於設備尺寸要求,一般照射時間隻有幾(jǐ)秒,因此,燈管的UVC輸出(chū)強度就成了衡量紫外光消(xiāo)毒設備性能*主要的參數
超過(guò)濾(UF)純水處理
超濾技術是一種廣泛用於水的淨化,溶液分離、濃縮,以(yǐ)及從(cóng)廢水中提取有用物質,廢水淨化再利用領域的****。特點是使用過(guò)程簡單,不需(xū)加熱,能源節約,低壓運(yùn)行,裝置占地麵積小
超過濾(UF)純水處理原理:超過濾是(shì)一種以篩(shāi)分為分離原理,以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01μm範圍內, 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌墊層及高分子有機物質。可廣泛應用於物質(zhì)的分離(lí)、 濃縮(suō)、提純。超濾過程無(wú)相轉化,常溫操作,對熱敏性物質的分離尤為適宜,並具有良好(hǎo)的耐溫、耐酸堿和耐氧化性(xìng)能,能在60℃ 以下,pH為2-11的條(tiáo)件下長期連續使用(yòng)
中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中*為成熟與先進(jìn)的一種形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm,內徑0.3-1.4mm,中空纖維管壁(bì)上布滿(mǎn)微孔,孔徑以能截留物質的分子量表達,截留分子量(liàng)可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外(wài)側或內腔加壓流動,分別構成外壓(yā)式與內壓式(shì)。超濾是動態過濾(lǜ)過程,被截(jié)留物質可隨濃縮小排除,不致堵塞膜表麵,可長期連續運行
EDI純水處理(lǐ)
EDI超純水處理設備的工作原理:電去離(lí)子(EDI)係統主要是在直流電場的作用下,通(tōng)過隔板的水中電介質離子發(fā)生定向移動,利用交換膜對離子的選擇透過作(zuò)用來對水質進行提純的(de)一種科學(xué)的水處理技術
電滲析器的一對電極之間,通常由陰膜(mó),陽膜(mó)和隔板(bǎn)(甲、乙)多組交替排列,構成(chéng)濃室和淡室(即陽離子可透過陽膜,陰離子可透過(guò)陰膜)。淡室水中陽離(lí)子向負極遷移透(tòu)過陽(yáng)膜,被濃(nóng)室中的陰膜截留;水中陰離子(zǐ)向正極方向遷移陰膜(mó),被濃室中的陽膜截(jié)留,這樣通過(guò)淡室的水(shuǐ)中離(lí)子數逐漸減少,成為淡水,而濃室的水(shuǐ)中,由於(yú)濃室的陰陽離(lí)子不斷湧進,電(diàn)介質離子濃度不斷升高,而成為濃水,從而(ér)達到淡化,提純,濃縮或精製的目的
EDI超純水處理設備的優點:
無需酸堿(jiǎn)再生:在混床中樹脂需要用化學藥品酸堿(jiǎn)再生,而EDI則消除了這些(xiē)有害物質的處理和繁重的工作。保護了環境
連續、簡單的操作:在混床中(zhōng)由於每次再生和水質量的變化,使操作過程變得複雜,而EDI的產水過程是穩定的連(lián)續的,產水水質是恒定的,沒有複雜的操作程序,操作大大簡(jiǎn)便化
降低了安裝的要求:EDI係統與相當處理水量的混床相比,有較不的體積,它采用積木式結構,可依據場地的高度和窨靈活地(dì)構造。模塊化的設(shè)計,使EDI在生產工作時能方便維護
臭氧滅菌超純水處理
臭氧(O3)的消毒原理(lǐ)是:臭氧(yǎng)在常溫、常壓下分(fèn)子結構不穩定,很快自行分(fèn)解成氧氣(O2)和單個氧原子(O);後者具有很強的活性,對細菌有極強的氧化作用,將其殺死,多餘的氧原子則會自行重(chóng)新結合成為普通氧原子(O2),不存在任何有毒殘留物,故稱無汙染消毒(dú)劑(jì),它不但對各種細菌(包括肝炎病(bìng)毒,大腸(cháng)杆菌,綠濃杆菌及雜菌等有極強的殺滅能力,而且(qiě)對殺死黴素也很有效。
臭氧的滅菌機製及過程類(lèi)屬於生物化學過程, 氧化分解了細菌內部氧(yǎng)化葡萄糖所**的(de)葡(pú)萄糖(táng)氧化酶
直接與細菌、病毒發生作用,破壞其細胞器和核糖核酸,分解DNA、RNA,蛋白(bái)質、脂質類和多糖等(děng)大分子聚合物,使細菌的物質代謝生產和繁殖過程(chéng)到破壞。
滲透胞膜組織,侵(qīn)入細胞膜內作用(yòng)於外膜脂蛋白和內部的脂多糖,使細胞發生通透畸變(biàn),導致細胞溶解死亡。並且將死亡菌體(tǐ)內遺傳(chuán)基因、寄生菌種、寄生病毒粒(lì)子、噬菌(jun1)體、枝原體及熱原(細菌病毒代謝產物、內毒素)等溶解變性滅亡