水處理

水處理

水處理的方式包括物理處理和化學處理。人類進行水處理的方式已經有相當多年歷史,物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材,利用吸附或阻隔方式,將水中的雜質排除在外,吸附方式中較重要者為以活性炭進行吸附,阻隔方法則是將水通過濾材,讓體積較大的雜質無法通過,進而獲得較為乾淨的水。另外,物理方法也包括沉澱法,就是讓比重較小的雜質浮於水面撈出,或是比重較大的雜質沉澱於下,進而取得。化學方法則是利用各種化學藥品將水中雜質轉化為對人體傷害較小的物質,或是將雜質集中,歷史最久的化學處理方法應該可以算是用明礬加入水中,水中雜質集合後,體積變大,便可用過濾法,將雜質去除。

基本介紹

  • 中文名:水處理
  • 外文名:Water treatment
  • 分類:物理處理、化學處理
  • 定義:加工原水為生活、工業用水的過程
基本解釋,水處理目的,水處理方式,處理工藝,排污標準,方法原理,催化電解,機械處理,污水生化,沉澱過濾,硬水軟化,活性炭,去離子法,反滲透法,超過濾法,蒸餾法,紫外消毒,聲波處理,生化法,離子交換,油的測定,正滲透,新途徑,滲透吸附,納米薄膜,蛋白質膜,水藻處理,水藻屬性,處理方法,處理設備,軟水機,純水機,淨水機,納濾膜機,設備挑選,最佳化方案,生活水,鍋爐水,面臨問題分析,

基本解釋

水處理是指為使水質達到一定使用標準而採取的物理、化學措施。飲用水的最低標準由環保部門制定。工業用水有自己的要求。水的溫度、顏色、透明度、氣味、味道等物理特性是判斷水質好壞的基本標準。水的化學特性,如其酸鹼度、所溶解的固體物濃度和氧氣含量等,也是判斷水質的重要標準。如有些草原自然水中全溶固體物濃度高達1000毫克/升,而加拿大規定飲用水中全溶固體物濃度不得超過500毫克/升,許多工業用水還要求濃度不得高於200毫克/升。這種水,即便其物理性質符合要求,也不能隨便使用。另外,來自自然界、核事故和核電站等的放射性元素含量,也是必須進行監測的重要特性。

水處理目的

水處理目的是提高水質,使之達到某種水質標準。按處理方法的不同,有物理水處理、化學水處理、生物水處理等多種。按處理對象或目的的不同,有給水處理和廢水處理兩大類。給水處理包括生活飲用水處理和工業用水處理兩類; 廢水處理又有生活污水處理和工業廢水處理之分。其中,與熱工技術關係特別密切的有從屬於工業用水處理範疇的鍋爐給水處理、補給水處理、汽輪機主凝結水處理以及循環水處理等。水處理對發展工業生產、提高產品質量,保護人類環境、維護生態平衡具有重要的意義。

水處理方式

水處理包括:污水處理和飲用水處理兩種,有些地方還把污水處理再分為兩種,即污水處理和中水回用兩種。經常用到的水處理藥劑有:聚合氯化鋁聚合氯化鋁鐵鹼式氯化鋁聚丙烯醯胺,活性炭及各種濾料等。
水處理的效果可以通過水質標準衡量。
為達到成品水(生活用水、生產用水或可排放廢水)的水質要求而對原料水(原水)的加工過程。
加工原水為生活或工業的用水時,稱為給水處理;
加工廢水時,則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用(見廢水處置、廢水再用)。
循環用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置(見污泥處理和處置),有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式:①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質;②通過在原水中添加新的成分,通過物理或化學反應後來獲得所需要的水質;③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。
水中雜質和處理方法  水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中,粗大雜質由取水構築物的設施去除,不列入水處理的範圍。
廢水處理中,去除粗大的雜質一般屬於水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多,主要方法的適用範圍可以大致按雜質的粒度來劃分(圖1)。由於原水所含的雜質和成品水可允許的雜質在種類和濃度上差別很大,水處理過程差別也很大。
就生活用水(或城鎮公共給水)而論,取自高質量水源(井水或防護良好的給水專用水庫)的原水,只需消毒即為成品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等致濁雜質,然後消毒;污染較嚴重的原水,還需去除有機物等污染物;含有鐵、錳的原水(例如某些井水),需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求,但工業用水有時需要進一步的加工,如進行軟化、除鹽等。
當廢水的排放或再用的水質要求較低時,只需用篩除和沉澱等方法去除粗大雜質和懸浮物(常稱一級處理);當要求去除有機物時,一般在一級處理後採用生物處理法(常稱二級處理)和消毒;對經過生物處理後的廢水,所進行的處理過程統稱三級處理或深度處理,如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進行的去除氮、磷過程即屬於三級處理(見水的物理化學處理法)。當廢水作為水源時,成品水水質要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上,現代的水處理技術,可以從任何劣質水製取任何高質量的成品水。
相關概念
採用合理的水處理工藝,配合水的深度處理,處理水可達到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水標準等,可以長時間循環使用,節約大量水資源。
水處理(water treatment )對水源水或不符合用水水質要求的水,採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。
常用的污水處理技術有生物化學法,如活化污泥法(Activated Sludge Process),生物結層法(Fixed Biofilm Processes),混合生物法(Combined Biological Processes)等;物理化學法,如粒質過濾法(Granular Media Filtration),活化炭吸附法(Activated Carbon Adsorption),化學沉澱法(Chemical Precipitation),膜濾/析法(Membrane Processes)等;自然處理法,如穩定塘法(Stabilization Ponds),氧化溝法 (Aerated or Facultative Lagoons),人工濕地法(Constructed Wetlands),化學色可賽思樹脂處理法.納濾膜分離原理
納濾膜又稱為超低壓反滲透膜,日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離原理進行了具體的定義:操作壓力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜。納濾膜分離技術已經從反滲透技術中分離出來,成為介於超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術,己經廣泛套用于海水淡化、超純水製造、食品工業、環境保護等諸多領域,成為水處理技術中的一個重要的分支。
納濾技術原理
溶解、擴散原理:滲透物溶解在膜中,並沿著它的推動力梯度擴散傳遞,在納濾膜的表面形成物相之間的化學平衡,傳遞的形式是:能量=濃度o淌度o推動力,使得一種物質通過膜的時候必須克服滲透壓力
電效應:納濾膜與電解質離子間形成靜電作用,電解質鹽離子的電荷強度不同,造成膜對離子的截留率有差異,在含有不同價態離子的多元體系中,由於道南(DONNAN)效應,使得膜對不同離子的選擇性不一樣,不同的離子通過膜的比例也不相同。
納濾過程之所以具有離子選擇性,是由於在納濾膜上或者膜中有負的帶電基團,它們通過靜電互相作用,阻礙多價離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為0.5~2meq/g。
納濾膜的分離原理
納濾膜介於RO與UF膜之間,對NaCL的脫除率在90%以下,反滲透膜幾乎對所有的溶質都有很高的脫除率,但納濾膜只對特定的溶質具有高脫除率;
納濾膜主要去除直徑為1個納米(nm)左右的溶質粒子,截留分子量為100~1000,在飲用水領域主要用於脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農藥、合成洗滌劑,可溶性有機物,Ca、Mg等硬度成分及蒸發殘留物質。
水處理髮展過程
在古時候,當時的人類沒有先進的水處理技術,為了降低疾病的水傳播,他們便是採用簡單的格柵截留和自然沉降等方法進行水處理。隨後,經過多年觀察和總結,他們也是發現了用砂子可以過濾掉細微懸浮物的方法,進而出現了藥劑混凝預處理。隨著人類文明的不斷進步,人類產生的垃圾以及對環境的大肆破壞,導致了水資源受到嚴重污染。當各種傳染病通過水傳播,致使不少人染病或者死亡的時候,人們才是發現水處理是何等的重要。也正是如此,人們才逐漸開始研究水處理技術。
從十九世紀末開始,工業技術得到長足發展,工業污水也是逐年翻倍產生。而且當時的工業強國的河流、湖泊也是遭到嚴重污染,逐漸成為社會公害。典型的例子有英國的泰晤士河中的魚類近乎死亡殆盡、美國的密西西比河的生物大量死亡、日本熊本縣水俁灣被甲基汞污染,導致了附近居民出現骨痛病。人們發現,簡單的化學、物理方法以及難以處理這些污水,研究出新型的水處理技術已經急不可耐了。各國的科學家都開始著手研究水處理方法,最早是污水曝氣試驗,然後又是生物膜法,接著再是人工生物處理法,再到如今具有針對性的離子交換法、電化學法等高新技術。
上世紀九十年代,隨著可持續發展的思想提出,不少國家也都開始利用系統工程的方法。把經濟發展與環境保護綜合考慮了起來,水處理也不單是處理已經成形的污水,而是從源頭開始加以控制。由於最近幾十年經濟發展迅速,人們發現傳統給水處理工藝已經難以滿足社會的用水需求,故而也就開始將生物技術套用到給水工藝當中。不僅如此,伴隨水資源危機的產生,污水再利用的工藝也是成為了人們關注的一點。為了提高水質,改善現在的環境,以生態學原理為基礎的土地灌溉、氧化塘等污水處理技術也是發展了起來。

處理工藝

污水處理一般來說包含以下三級處理:一級處理是它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、鐵離子、錳離子、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
純淨水處理工藝,視原水水質而定。
如果原水是市政自來水,一般的流程是
砂濾--活性炭過濾器--軟化(可有可無)--保全過濾器--反滲透--紫外消毒--產水
如果是一般的地表水,在進入上述流程之前要殺菌並添加絮凝劑。
如果是井水,在砂濾後要加除鐵錳過濾器。
水進行循環淨化。
石英砂過濾是去除水中懸浮物最有效手段之一,是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經絮凝的污染物進一步去除,它通過濾料的截留、沉降和吸附作用,達到淨水的目的。
二.適用範圍
1.用於要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統;
2.工業污水中的懸浮物、固體物的去除;
3.可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備,對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備;
以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水淨化系統等。

排污標準

GB18918-2002是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》,而GB8978-1996是《污水綜合排放標準》,兩者是不同的概念,兩者都有各自的針對對象,兩者是不可以混用的。
《污水綜合排放標準》最新的標準國家還沒有出台,國家污水綜合排放標準用的還是GB8978-1996。

方法原理

常用的水處理方法有:
(一)沉澱物過濾法
(二)硬水軟化法
(三)活性炭吸附法
(四)去離子法
(五)逆滲透法
(六)超過濾法
(七)蒸餾法
(九)生物化學法。
(十) 混合離子交換法

催化電解

該技術是在不通電的情況下,利用微電解設備中填充的微電解填料產生“原電池”效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成無數的電位差達1.2V 的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質,通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子。該工藝具有適用範圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛套用於工業廢水的預處理和深度處理中。套用廢水種類:染料廢水、焦化廢水、醫藥廢水、農藥廢水、樹脂廢水、助劑廢水、製革廢水、電鍍廢水、造紙廢水、澱粉廢水、大蒜廢水、垃圾滲濾液等工業類廢水。
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陽極:Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / Fe2+)=0.44V
陰極:2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
當有氧存在時,陰極反應如下:
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E(O2/OH﹣)=0.41V
它由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於電鍍廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當前電鍍廢水的處理帶來了新的生機。

機械處理

機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的方法有兩種,一般通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(儘管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設定與否以及設定方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。另一種方法是套用化學處理,套用絮凝劑將用害的金屬絮凝沉澱。
水處理水處理

污水生化

污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從淨化後的污水中除去。
在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
  1. 基質類包括營養物質,如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
  2. 環境類影響因素主要有:
(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,儘管在高溫環境(50℃~70℃)和低溫環境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度範圍是20-30℃。在適宜的溫度範圍內,微生物的生理活動旺盛,其活性隨溫度的增高而增強,處理效果也越好。超出此範圍,微生物的活性變差,生物反應過程就會受影響。一般的,控制反應進程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
(2)菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。對好氧生物反應來說,保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時,兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好,在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過高則增加能耗,經濟上不合算。
在所有影響因素中,基質類因素和PH值決定於進水水質,對這些因素的控制,主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會構成太大的影響,各參數基本能維持在適當範圍內。溫度的變化與氣候有關,對於萬噸級的城市污水處理廠,特別是採用活性污泥工藝時,對溫度的控制難以實施,在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求,以達到處理目標。因此,工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過調控手段來改變的環境因素上,控制的主要任務就是採取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統的影響,使其能持續穩定地發揮作用。
水處理設備水處理設備
實現對生物反應系統的過程控制關鍵在於控制對象或控制參數的選取,而這又與處理工藝或處理目標密切相關。
前已述及溶解氧是生物反應類型和過程中一個非常重要的指示參數,它能直觀且比較迅速地反映出整個系統的運行狀況,運行管理方便,儀器、儀表的安裝及維護也較簡單,這也是近十年中國新建的污水處理廠基本都實現了溶解氧現場和線上監測的原因。

沉澱過濾

沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾淨。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的淨水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。如果濾器太久沒有更換或清洗,堆積在濾器上的顆粒物質會愈來愈多,則水流量及水壓會逐漸減少。人們就是利用入水壓與出水壓差來判斷濾器被阻塞的程度。因此濾器要定時逆沖以排除堆積其上的雜質,同時也要在固定時間內更換濾器。
沉澱物過濾法還有一個問題值得注意,因為顆粒物質不斷被阻攔而堆積下來,這些物質 面或許有細菌在此繁殖,並釋放毒性物質通過濾器,造成熱原反應,所以要經常更換濾器,原則上進水與出水的壓力落差升高達到原先的五倍時,就需要換掉濾器。

硬水軟化

硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,以此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
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式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後,將原本含在其內的Na+離子釋放出來。
樹脂基質(resin matrix)內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原(regeneration)的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,其反應方式如下:
Ca-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Mg2+
如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時病人也容易得到硬水症候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。另一個值得注意問題的是高血鈉症,因為透析用水的軟化與再還原過程是*計時器來控制,正常情況還原作用大多發生在半夜,這是*閥門在控制,如果發生故障,大量鹽水就會湧進水源,進而造成病人的高血鈉症。全自動鈉離子交換器採用離子交換原理,去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時,水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發生置換,樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中,這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。

活性炭

活性炭是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性炭的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性炭內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性炭清除有機物能力的因素有活性炭本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
這種活性炭濾器如果吸附能力明顯下降,必須更新。測定進水及出水的TOC濃度差(或細菌數量差)是考量更換活性炭的依據之一。有些逆滲透膜對氯的耐受性不佳,所以在逆滲透之前要有活性碳的處理,使氯能夠有效的被活性炭吸附,但是活性碳上的孔洞吸附的細菌容易繁殖滋長,同時對於分子較大有機物的清除,活性炭的功效有限,所以必須*逆滲透膜在後面補強。

去離子法

去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。
這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原;相反的,陰離子則需要強鹼來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異,它們的強弱程度及相對關係如下:
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下:
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原,則吸附力最弱的氟就會逐漸出現在透析用水中,造成軟骨病,骨質疏鬆症及其它骨病變;如果陽離子交換樹脂消耗盡了,氫離子也會出現在透析用水之中,造成水質酸性的增加,所以去離子功能是否有效,需要時常監視。一般是*水質的電阻係數(resistivity)或傳導度(conductivity)來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血症,這是值得注意的一點。

反滲透法

反滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。要了解"反滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一側流向低濃度的一側,這種現象就叫作"反滲透"。反滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。
水
反滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結構形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高,但在鹼性的條件下(pH ≥8.0)或細菌存在的狀況下,使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。
如果反滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成反滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。反滲透雖然價錢較高,因為一般反滲透膜的孔徑約在l0A以下,它可以排除細菌,病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在準備血液透析析釋用水最好準備這一道步驟。
反滲透系統的調試工作顯得尤為重要。我們可以從以下幾個方面來掌握:
  1. 運行條件
  2. 運行前準備
  3. 試車運行
分離流程
反滲透膜分離工藝設計中常見的流程有如下幾種:
①一級一段法這種方式是料液進入膜組件後,濃縮液和產水被連續引出,這種方式水的回收率不高,工業套用較少。另一種形式是一級一段循環式工藝,它是將濃水一部分返回料液槽,這樣濃溶液的濃度不斷提高,因此產水量大,但產水水質下降。
②一級多段法當用反滲透作為濃縮過程時,一次濃縮達不到要求時,可以採用這種多步式方式,這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高,產水量相應加大。
③兩級一段法當海水除鹽率要求把NaCl從35000 mg/L降至500mg/L時,則要求除鹽率高達98.6%如一級達不到時,可分為兩步進行。即第一步先除去NaCl 90%,而第二步再從第一步出水中去除NaCl 89%,即可達到要求。如果膜的除鹽率低,而水的滲透性又高時,採用兩步法比較經濟,同時在低壓低濃度下運行時,可提高膜的使用壽命。
④多級反滲透流程在此流程中,將第一級濃縮液作為第二級的供料液,而第二級濃縮液再作為下一級的供料液,此時由於各級透過水都向體外直接排出,所以隨著級數增加水的回收率上升,濃縮液體體積減少濃度上升。為了保證液體的一定流速,同時控制濃差極化,膜組件數目應逐漸減少。

超過濾法

超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。

蒸餾法

蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,血液透析用水不用這種方式來處理。

紫外消毒

它的殺菌機理是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈(殺菌燈)的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,只是燈管內部不塗螢光物質,燈管的材質是採用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
在血液透析稀釋用水所使用的紫外線是安放在儲水槽到透析機器之間的管路上,也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外線的照射,以達到徹底殺菌的效果。對紫外線的感受性最大的是綠膿菌、大腸菌;相反的,耐受性較大的則是枯草菌芽胞體。因為紫外線消毒法安全,經濟,對菌種的選擇性少,水質也不會改變,所以已廣泛使用這種方法,例如船上的飲用水就常使用這種消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯拉菌、沙門氏菌等等全殺光,能潛入水中心360度殺菌,功效等於水面殺菌燈的三倍。能消除水中祿藻,效果顯著,使用方便,紫外線殺菌燈適用於:各種大小漁場過濾,水處理,大小型水池,游泳場、溫泉。殺菌效率可達99%-99.99%。
水處理紫外線殺菌燈水處理紫外線殺菌燈
紫外線水處理技術--殺菌
紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光,即使是在微量的紫外線投射劑量下,也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害,從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線套用技術一樣,這種系統的規模取決於紫外線的強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短)。
紫外線水處理技術--消除臭氧
在工業生產中,臭氧常被用於消毒和淨化水體。但是,由於臭氧有極強的氧化能力,水中剩餘的臭氧如果不被去除會有可能對下一流程有所影響,因此,通常臭氧處理過的水在進入主要的工藝流程之前必須將水中剩餘臭氧去除掉。254納米波長的紫外線對於破壞剩餘臭氧非常有效,它可以把臭氧分解成氧氣。儘管不同的系統所需要的規模不同,但通常來講,一個典型的臭氧消除系統所需的紫外線放射量是一個傳統的滅菌消毒系統的三倍左右。
紫外線水處理技術--降低總有機碳量
在很多高技術和實驗室裝置中,有機物會妨礙高純度水的生產。有很多方法可以把有機物從水中清除掉,較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線(185納米)也可以有效地降低總有機碳量。波長較短的紫外線具有更多的能量,因此能夠分解有機物。紫外線氧化有機的反應過程雖然非常複雜,紫外線水處理技術其主要原理是通過產生氧化能力很強的自由氫氧,將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統一樣,這種降解有機碳的紫外線系統的紫外線放射量是傳統消毒系統的三到四倍。
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紫外線水處理技術--降解余氯在市政水處理和供水系統, 加氯消毒是非常必要的。但在工業生產過程中,為了避免對產品產生不良影響,去除水中的余氯卻經常是必要的前處理。消除余氯的基該方法有活性炭床和化學處理。活性碳水處理的缺點在於它需要不斷再生,而且經常遇到細菌滋生的問題。185納米和254納米波長的紫外線都被證實可以有效地破壞余氯和氯氨的化學鍵。雖然需要巨大的紫外線能量才能發揮作用,但紫外線水處理技術的優點在於此方法不需向水中添加任何藥物,不需要儲存化學物質,容易維修,而且同時還有殺菌和去除有機物的作用。
特點:
1、脈衝紫外殺菌方式,寬光譜能量強,杜絕微生物的光復活現象
2、採用全不鏽鋼外殼,使用壽命長
3、燈管可採用手動清洗或自動機械清洗方式
4、全自動控制系統,智慧型化操作

聲波處理

波長從 200 到 300nm 的紫外線有殺菌作用。 UVC 輻射有很強的殺菌力。它被 DNA 吸收並對其結構進行破壞,從而去除活細胞的活性。微生物如病毒,細菌,酵母菌,真菌被紫外燈在幾秒鐘之內變得無害。只要輻射強度足夠高,紫外線殺菌是一種可靠和環保的方法,因為無需任何化學添加劑。此外,微生物無法對紫外線產生抗體。
在用紫外線殺菌時,可以使用發射波長為 254 nm 的單色譜低壓汞燈 ,或是發射寬頻光譜覆蓋從 200 到 300 nm 的整個範圍的中壓汞燈,也可以使用只發射波長為 222 nm 的準分子燈。
世紀源紫外燈進行水處理的優點:
對味道和氣味沒有影響;
無需添加化學物質;
無環境污染;
輻射時間短;
對耐氯的病原體有效;
操作簡便;
工藝的維護需求小;
運行成本極低。

生化法

生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物,將廢水中有機物分解轉化成無害物質,使廢水得以淨化。生物化學水處理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統、厭氧生物水處理方法。
生物化學水處理法的流程:
原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性污泥水處理方法
(1)純氧曝氣法。最早是在1968 年由美國建成第一個純氧曝氣的污水處理廠。由於製造氧氣的成本不斷下降, 純氧曝氣法得到廣泛套用。
(2)深水曝氣法。增加曝氣池的深度可以增加池水的壓力, 從而使水中氧的溶解度提高, 氧的溶解速度也相 應增快, 因此, 深水曝氣池水中的溶解氧要比普通曝氣 池的高, 一般是將池深由原來的4 m 增加到10 m 左右。
(3)射流曝氣法。污水和污泥組成的混合液通過射流器, 由於高速射流而產生負壓, 從而有大量的空氣吸入,空氣與混合液進行充分接觸, 提高了污水的吸氧率, 從而使處理的污水效率得到提高。
(4)投加化學混凝劑及活性炭法。在活性污泥法的曝氣池中投加化學混凝劑及活性炭, 這樣相當於在進行生化處理的同時進行物化處理。活性炭又可作為微生物的載體並有協助固體沉降的作用, BOD 及COD 的去除率提高, 使水質淨化。
(5)生物接觸氧化法。這是兼有活性污泥法和生物過濾法特點的一種新型污水處理方法, 以接觸氧化池代替一般的曝氣池, 以接觸沉澱池代替常用的沉澱池。
(6)管道化曝氣。此法是使污水在壓力管道內進行活性污泥曝氣, 同時進行較長距離的輸送。由於設備少,投資費用和操作費用均可降低。
曝氣:即排流式曝氣,使用曝氣風機將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中,保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動,分解水中有機物,以達到水處理的淨化效果。
2、生物膜水處理方法
(1)生物濾池:使廢水流過生長在濾料表面的生物膜,通過兩面間的物質交換及生化作用,使廢水中有機物降解,達到水處理的淨化目的。
(2)生物轉盤:由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成,不斷旋轉的圓盤面上生長一層生物膜,以達到水處理淨化效果。
  • 生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸於廢水中,並採用機械設備向廢水中充入空氣,使廢水中有機物降解,以淨化廢水。
3、土地處理系統 (1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根系對污染物的淨化能力來進行生活污水處理,同時利用污水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長。
(2)污水灌溉:這種水處理方法主要目的為灌溉,以充分利用淨化後的污水。
4、厭氧生物水處理方法:利用厭氧微生物分解污水中有機物,達到水處理淨化目的,同時產生甲烷氣、CO2等氣體。

離子交換

混床是混合離子交換柱的簡稱,是針對離子交換技術所設計的設備。所謂混床,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中,對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大,所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1:2,也有裝填比例為1:1.5的,可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。
混床處理工藝的設備包括混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸鹼再生設備。
設備優點
1、出水水質優良,出水pH值接近中性。 
2、出水水質穩定,短時間運行條件變化(如進水水質或組分、運行流速等)對混床出水水質影響不大。 
3、間斷運行對出水水質的影響小,恢復到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達到100%

油的測定

概要
當水樣中加入凝聚劑---硫酸鋁時,擴散在水中的油微粒會被形成的氫氧化鋁凝聚。隨著氫氧化鋁的沉澱,便將水中微量的油也聚集沉澱,經加酸酸化,可將沉澱溶解,再通過有機溶劑的萃取,將分離出來的油質轉入有機溶劑中,將有機溶劑蒸發至乾,殘留的是水中的油,通過稱量即可求出水中的油含量。 此法採用四氯化碳(CCL4)作有機溶劑,這樣可以避免在蒸發過程中發生燃燒或爆炸等事故。

正滲透

正滲透-尋找水處理脫鹽新技術
正滲透作為一種潛在的水純化和淡化新技術,世界上正對其進行著多角度、深層次的理論研究和實踐探索。正滲透與反滲透是一對互逆的方法。國外1976年,有液-液體系的原始嘗試,國內1992年,發明過液-固體系的正向滲透(非加壓)吸附滲透法脫鹽(CN92110710.2)。直到約10年後,又重新跟隨國際潮流,開始標準的模仿複製的模式, 2008年有綜述報告。

新途徑

隨著科技的飛速發展,壓力驅動反滲透膜分離技術(RO)在膜、膜組器、設備和工藝等方面都有了較大創新和改進,但人們也越來越意識到RO技術在節能、環保領域存在的局限,而且就脫鹽來講,RO技術可認為已接近發展的頂峰。因此,國外已經開展了“正向滲透膜分離技術(FO)”的相關研究,並取得了一定的成果,在海水淡化、污水處理、食品加工、醫藥等領域得到了套用,特別是“壓力延緩滲透(FRO)海水發電”,更是一項極具前景的清潔再生能源開發技術J。但是國內對正向滲透膜分離技術關注得很少,相關研究和論文也不多。雖然,上個世紀90年代中國有了創造性的發明“非加壓吸附滲透法海水淡化”(CN92110710.2)。
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正向滲透分離技術很早就得到了套用。很久以前,人們就採用食鹽來長期貯存食物,因為在高鹽環境下多數細菌、黴菌和病原菌由於滲透作用會脫水死亡或暫時失去活性。如今,人們已經開始利用正向滲透膜分離技術進行海水淡化、工業廢水處理、垃圾滲透液處理等研究;食品工業在實驗室利用正向滲透膜分離來濃縮飲料;緊急救援時的生命支持系統利用正向滲透膜分離技術製取淡水。隨著材料科學的發展,正向滲透技術已經套用於人體的藥物控制釋放。

滲透吸附

(90年代)
非加壓吸附滲透海水淡化法,或稱為“正向滲透法”,讓水通過多孔膜正向滲透進入一種超強吸水的吸附劑或鹽濃度甚至超過海水的溶液或固態物,不需要外界加壓,但溶液里的特殊鹽分"提取液"很容易蒸發,不需要加太多的熱(加熱能與反滲透加壓的能量比?)。分固態鹽、液態鹽方向。固態鹽解吸附耗能更小。
海水淡化技術:非加壓吸附滲透海水淡化法(CN92110710.2)1992年:上個世紀90年代鄧宇的發明,《美國化學文摘》收錄。
另外兩種方法都在薄膜結構上有了創新和改進:

納米薄膜

一種用碳納米管來做薄膜的小孔,單壁碳納米管和多壁碳納米管的碳納米管薄膜與單純由單壁碳納米管或多壁碳納米管組成的碳納米管相比,強度-重量比、彈性模量-重量比和剛度分別提高了1.6倍、1.4倍和2.4倍。

蛋白質膜

薄膜的孔用引導水分子通過活細胞的細胞膜的蛋白質來構成。

水藻處理

湖水中由於有機物的增多,水藻在充分的富氧環境中在適合的溫度等條件下,將大量繁殖。已經成為水處理的一大難題

水藻屬性

水藻屬於單細胞生物,由於具有較強的生存能力和分支性強的屬性,易於懸浮於湖水表面。

處理方法

綜合以上水藻的屬性,增氧殺菌浮選法已經有效地解決了這一難題。 通過增加游離氧原子,增大破壞水藻的細胞壁,使水藻失去外界抵抗能力。再通過浮選機理,是失去活性的水藻脫離水面。

處理設備

水處理設備按類別主要可分為污水處理設備、原水處理設備、淨水設備、過濾設備這幾大類。像以下的水處理設備:全自動加藥設備,全自動軟水器,機械過濾器、反滲透設備、純水設備、超純水設備、中空纖維超濾裝置、離子交換、混床、拋光混床、EDI電除鹽系統裝置、工廠企業飲用水設備、袋式過濾器、臭氧殺菌消毒裝置、歸麗晶處理器,全效綜合水處理器,物化處理機組,物化全程綜合水處理器、永磁處理器,旋流除砂器,石英砂過濾器,活性炭過濾器,精密過濾器,水箱自潔消毒器,紫外線水處理器,高效除污過濾器,手搖刷式過濾器,自清洗刷式過濾器,射頻水過濾器,旁流處理器,多功能電子除垢器,定壓補水機組,定壓補水加藥機組,無負壓變頻供水裝置,解析除氧器,真空脫氣除氧機,低位熱力除氧器,密閉式凝結水回收裝置,銅銀離子滅菌器,除鐵錳過濾設備,黃銹水過濾器,纖維束過濾器,高效纖維球過濾器,陶瓷膜過濾器,高效化學除油器,游泳池循環水處理成套設備,反滲透純水設備,景觀水一體化淨水機組,中水處理成套設備,工業水處理設備,污水處理成套設備,都是屬於廣泛套用在國內各行各業當中的水處理設備。

軟水機

    軟水機原理及功能:根據離子交換的原理,即用 Na+交換Mg2+Ca2+,使水中的硬度降低到70毫克/升以下成為軟水,此水處理設備主要功能是祛除水鹼,水垢。
    軟水機水處理設備的優缺點:
    優點:祛除水垢,水鹼效果好,同時流量大,基本上不降低水壓。經過軟水機水處理設備產生的水,清潔能力特強,洗衣,淋浴,美容護膚效果強;也能減輕能源消耗。同時也節約洗滌用品,降低家務強度。軟水機水處理設備產生的水最適宜作為生活用水的。
    缺點:軟水機水處理設備不能祛除細菌,病毒,有機物,不能直接飲用;再生時需要耗鹽;並產生一定量的廢水。
    軟化水的適用領域:浴室、廚房、洗衣、暖氣、鍋爐、中央空調設備供水、美容保健等廣大領域。

    純水機

      純水機原理及功能:採用PP棉,活性炭及RO膜等濾芯,五級或五級以上過濾,其中最核心是RO膜,RO膜是目前過濾精度最高的濾芯。制出的水為純淨水,可以直接生飲。
      純水機水處理設備優缺點:
      優點:純水機水處理設備過濾精度高,適用於多種水質,淨化後的水是純淨水,口感好,不含任何雜質。
      缺點:純水機水處理設備每日制水量少,只能解決飲用和做飯;前三級濾芯使用壽命短,需要定期更換濾芯;不適宜長期作為直飲水,尤其是兒童和老人更不宜長期飲用純淨水。

      淨水機

      超濾機是淨水機水處理設備中的主流產品,具有精度高,淨化效果好,濾芯壽命長,並能自動清洗濾芯。
      淨水機原理及功能:採用0.01微米的超濾膜分離技術,能有效祛除水的泥沙,鐵鏽,懸浮物,膠體,細菌,病毒,大分子有機物等有害物。
      淨水機水處理設備優點缺點:
      優點:淨水機水處理設備過濾精度高;淨化水接近礦泉水,能直接生飲;流量大;濾芯使用年限長;自動清洗濾芯;不需要電;不浪費水。
      缺點:淨水機水處理設備祛除水垢,水鹼效果較差,適用中等以下硬度地區;單一超濾機不能徹底去除水中異味,水質口感較差;換芯比較麻煩,不能徹底去除水中重金屬。

      納濾膜機

      納濾膜水處理機是以納濾膜為主要部件,結構略為疏鬆,類似反滲透膜的水處理機,納濾膜是荷電膜,能進行電性吸附,對電性高的F離子等,能部分去除,並具有納密級孔徑,大分子不能通過,游離態的水分子部分通過,NaCl部分透過,鈣離子,鎂離子更少部分能通過。囊括了以上水處理機的優點,且避免了二水處理。
      水處理設備水處理設備

      設備挑選

      標準之一:看資質。
      中華人民共和國衛生部衛生監督中心明確發布:生活飲用水衛生監督管理辦法,其中第二十一條明確指出:
      因此一切沒有衛生部涉發的衛生許可批件的產品都屬於“無證駕駛”,是不受法律保護的。
      具體查詢辦法請進衛生行政許可公眾查詢
      標準之二:看材質。
      現代人裝修水路改造都知道買管材、管件要買好的,安裝完了還要打個壓試試水。為什麼?怕跑水唄。水火無情,這是一件至關重要的事情。
      所以選擇水處理設備第二件要看的事情就是罐體材質。
      標準之三:定功能。
      選擇水處理設備要先明確自己的目的,首先從大的概念上說是要普通淨化水還是要軟化水。普通淨化水是去除水中的泥沙,雜質,細菌,重金屬,余氯,有機物,以及一些礦物質。軟化水是去除水中的鈣鎂離子,最直接的說就是水垢。
      一般軟化水只需要用陽離子樹脂就可以完成離子交換,去除鈣鎂離子。軟化後的水具有清潔皮膚,洗衣服柔軟順滑,保護熱水器和龍頭,花灑不被水垢堵住,水槽也不再有水漬的優點。但是要注意的是,正是因為其去除了水中的鈣和鎂,長期飲用軟化水會造成人體缺鈣和鎂。因此上,除水質硬度達到很硬和極硬的標準,才應該使用軟水機做為飲用水處理設備。用軟水機做生活水處理設備是明智的選擇。
      普通淨化水不同於軟化水,需要用很多不同的濾料綜合使用,才能達到預定的淨化要求。每種濾料能起到不同的淨化作用,怎么樣合理的搭配濾料的組成由為關鍵。

      最佳化方案

      能源危機和環境污染是當今國際上一個十分關注的熱點問題。發展經濟必然消耗能源就存在著排廢及污染問題。因此,如何在保證經濟持續發展的前提下實現資源的更低消耗和對環境的保護,已成為當今乃至將來實現全球經濟可持續發展和人類與自然和諧共存的必然過度,具有劃時代的重要意義。今天,這項共識已經存在並成為"能源管理者們"義不容辭的責任。
      各國都在全力發展環保清洗技術,以求降低能耗,扼止對環境的過度破壞。在美國,各科研機構尤其注重環保技術的研發,一大批高科技企業近兩年陸續推出相關新技術,引起國際注目,中國國內也在逐步向環保清洗劑新技術靠攏。成功打造了一套符合於現代化工業需求的水系統最佳化專案,期望幫助用戶解決在面對今天能源不斷上漲、能耗居高不下、環保壓力不斷增大等背景下的諸多現實問題,從而實現成本的大幅控制和競爭力的提高。
      1、前期控制之——自清洗水過濾器
      套用目的及價值:從源頭上實施控制,可最大限度的保證系統的良好運行,減少損失。工作原理:
      titletitle
      污水進入進口,在那裡其進入細網的中心,然後污水通過細網從裡面出來,進入出口。
      多餘的固體聚集在細網的內表面上,形成一種過濾物餅,其過濾出來甚至是更細的顆粒,形成壓差。一旦壓降達到預置級別,一個清洗循環由控制系統激活,通過打開清洗閥大氣排污處,關閉可選的控制出口閥(C.O.V.)。
      因此,壓降在液壓電機艙和裝配的吸塵器中。壓降形成一個回沖流,吸收篩網上的灰塵,類似一個真空清洗器。回洗水在被排出液壓電機孔之前通過噴嘴和吸塵器管路。
      水被排除液壓電機引起除塵器轉動,與噴灑機類似。液壓電機艙中的壓力降進一步迫使除塵器配件由液壓活塞控制呈軸線移動,結合移動確保每個環節清理整個篩網區。
      2、中期預防之——電子除垢儀
      titletitle
      套用目的及價值:由於水系統中大量的鈣鎂離子難以在前期得到有效處理,因此後續水系統在溫度的作用下析出CO2生成微溶於水的CaCO3和MgCO3。由於CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降,從水中結晶析出,並不斷地沉積於換熱器等設備系統表面,對能耗及連續產生重大影響。電子除垢儀的套用可以有效控制90%以上垢質的生成,因此也就意味著減少90%以上的能耗損失,同時最大限度的保證了連續生產。
      工作原理:電子除垢儀的基本原理是改變導致管垢形成的物理分子結構,運用磁力複合波紋來改變周圍環境的條件以粉碎電離子間的鍵,以及令他們合成穩定的非管垢物質。德科樂的作用原理不同於以往任何物理化學除垢方法,其核心是一個調製信號發生器。採用獨特的積體電路和信號處理技術,產生一種複雜頻率的調製信號,通過信號電纜將該調製信號加在管道上,在管道內部產生一個分子力動態干擾場(ADDMF信號場),作用於管道中的流體和溶於其中的溶鹽分子,產生一種核化效應。
      3、後期應對之
      titletitle
      由於極少的鈣鎂離子沒有在磁力除垢儀的範圍內得到控制,因此在較長的周期後表面會集結極少的垢質;或者,部分設備系統因某種原因未能實現電子除垢儀的使用;
      作為設備預防階段,自清洗過濾器可以防止雜質和顆粒在換熱器內的聚集,對於肉眼看的見的物質具有良好的清除效果,可以將藻類、沙石、淤泥、銹片、管垢及原水中含有的其他雜物過濾掉,從而有效阻止了水垢晶核的產生,保護了下游設備如熱交換器、噴嘴、儀器、泵密封、空氣壓縮機、I.E.及R.O.設備裝置等的安全連續運行;
      作為設備最佳化階段,電子除垢儀可以防止碳酸鹽水垢的形成,並可以有效的殺菌滅藻、阻銹防腐,還具有很好的除垢效果,保證了設備以最低的功耗連續運行;

      生活水

      生活污水處理
      生活污水處理設備主要用於賓館、飯店、學校、機關和工廠的生活污水淨化,使處理後的污水達到國家規定的排放標準。
      生活污水處理流程圖生活污水處理流程圖
      工藝特點:
      1、採用水酸化與生物接觸氧化相結合的方法,有效提高了處理效果,完全達標排放。
      2、產生污泥量少,各階段產生的污泥可以回流消化,最終污泥定期抽取。
      3、設備可有機結合,設在地表下或地下室,也可採取地埋式。當埋入地下時在設備頂部可用作停車場或綠化草坪,與周圍環境協調一致。
      4、設備自動化程度高,減少操作工作量。
      5、低噪音、無異味,對周圍環境無影響。

      鍋爐水

      處理特點
      1. 鍋爐水處理不需要複雜的設備,故投資小、成本低,操作方便。
      2. 鍋爐加藥處理法是最基本的水處理方法,又是鍋外化學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以後還可能有殘餘硬度,為了防止鍋爐結垢與腐蝕,仍加一定的水處理藥劑。
      3. 鍋爐水處理還不能完全防止鍋爐結生水垢,特別是生成的泥垢,在排污不及時很容易結生二次水垢。
      4. 鍋爐加藥處理法對環境沒有污染,它不像離子交換等水處理法,處理掉天然水多少雜質,再生後還排出多少雜質,而且還排出大量剩餘的再生劑和再生後產物。而鍋爐加藥處理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢,對自然不會造成污染。
      5. 鍋爐加藥純理法使用的配方需與給水水質匹配,給水硬度過高時,將形成大量水渣,加快傳熱面結垢速度。因而一般不適用於高硬度水質。

      面臨問題分析

      1、水處理技術不夠先進
      我國的水處理技術落後,除了發展緩慢的原因,還有就是科技水平與先進國家有一定的差距,而且水資源的有效利用也是不如已開發國家。比如,在上世紀九十年代我國的工業水循環利用率僅為百分之四十左右,只是相當於美國在七十年代初的水平。而且,我國污水處理率在百分之四十以下。落後的水處理技術使得我國無法有效地利用有限的水資源,造成了大量的浪費。
      2、嚴重的水資源污染
      據查,我國有近百分之八十的河流遭到了不同程度的污染,流經我國大中城市的河流中絕大多數都是被污染,還有近百分之八十受到嚴重污染。更嚇人的是我國絕大多數的大中城市地下水的污染也很嚴重。隨著農藥的不合理利用,一些河流源頭遭到了污染,進而引起整條河流都難逃倖免,致使污染由點到面、從幹流向支流成蜘蛛網似擴展。
      3、缺少水處理技術人才
      水處理已經成為全球重視的問題,然而,我國卻是沒有設定相關專業培養專業的水處理技術人才。原因是水處理技術涉及的學科和領域太多,比如化學、物理、生物、環境等都有涉及。而且水處理技術需要結合實踐,要依附高新科學技術,難以明確給出基礎理論,而且也難以進行教授,提高學生的認知。
      我國水處理技術的展望
      隨著環境問題越來越嚴重,環保事業也是逐漸走入了國家的視野當中。與此同時,不少關於水處理的技術也是得到了長足的進步,總的來說,那就是高效率、簡單便捷、低耗能。
      1、堅持可持續發展道路
      雖然保護環境非常重要,可也不能就此擱置經濟,阻礙它的發展。為了協調這兩者的關係,政府部門可以積極鼓勵企業採用集資的方式,在保證經濟發展的同時,大力建設污水處理廠,增大淨化污水的力度。
      2、建造環保型、高效型的污水處理廠
      或許很多人不知道,其實污水處理廠也會產生廢氣、污泥。倘若我們對之置之不理,就會造成二次污染。所以,我們可以採取一定的處理方法除掉廢氣。比如,我們可以將處理污水時產生的廢氣通過除臭燃燒器的方式使之淨化。或許等個三五年,或者十年後,等那時環保技術變得成熟之後,對於廢氣污泥的處理方法更加科學合理,從而使污水處理廠成為消除污染的頭號角色吧!
      在建設污水處理廠的時候,我們也不能不考慮成本,不能不考慮資源消耗的速度。故而,我們還應該大力發展水處理技術,希望能夠研究出低耗能、高效率的處理技術。這樣不但能夠降低成本,還可以提升水質,從而改善我們生活的環境。
      3、改變污水處理廠的運營機制
      污水處理廠的建設雖然與改善水資源環境密不可分,但如果總是讓廠方不計成本的運轉,估計沒人願意。所以,如果我們把污水處理廠的事業性機制轉變為企業經營模式,讓他們也有一定的經濟效益,是不是可以使得污水處理廠的處理效果能夠得到改善呢?因為一旦轉變為了經營模式,污水處理廠肯定會想辦法改進自己的污水處理方法,提高水質。這樣一來,就會刺激他們積極參與到改進水處理的研究當中,積極推進水處理技術的改進。
      4、提高再生水回用率
      污水處理並非是一定要達到能喝的要求才算是達標的,因為有些生產用水的標準沒有那么高。故而,當污水經過一定的處理之後,倘若能夠達到一些使用要求後可以進行使用,不必再淨化。這樣不但可以實現污水再利用,還能夠節省處理成本,提高水處理效率。隨著科學技術地不斷更新,污水處理的技術想必也會更加成熟,套用範圍也會更加寬廣,也許能夠套用到農業、工業、生活所用等多個方面。
      5、妥善處理污泥
      污水處理之後,往往會產生一定量的污泥。這些污泥當中有些或許含有重金屬等毒害,不過但卻並非一無是處。只要我們根據污泥的組成部分,然後加以分析,自然可以找到妥善的處理方法,讓它們也有可利用的價值,達到有效利用和節約資源的目的。

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