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水处理基础知识(续)

分享 | 2012-10-08 13:28:04 来源:本站 阅读:993 [ ]

水处理基础知识(续)


1、电导率:是表示水中溶解离子导电能力的指标。单位是μs/cm。是测量水中离子浓度的简便方法,,电导随水中离子浓度的增加非而增加。在超纯水系统中,精确的电导值是在线测量的,否则超纯水暴露的空气中会因二氧化碳的溶入而改变电导值。

 

2、电阻率:也是一个反映水的导电能力的一个指标,水的电阻率越大,水的导电能力越差,水中所含的离子就越少。它的常用单位是MΩ.CM。它同电导率之间是倒数关系。例如:水的电导率是0.2μs/cm,则它的电阻率就是1/0.2=5(MΩ.CM)。

 

3、TDS(溶解性总固体):是滤除悬浮物(SS)与胶体并蒸发看全部水分后的剩余无机物。单位是ppm或mg/l,可以用TDS仪来测量。它也反应了水中的离子含量。它与电导率之间一个粗略的对应关系:对于氯化钠参考溶液来说,1ppm的TDS值对应2μs/cm的电导率。

 

4、SDI(污染指数):是针对膜系统而检测给水上的悬浮物与胶体粒子淤塞0.45微米孔径滤纸的速度的试验数据。常用的是测量数据是SDI15----就是在保持30PSI给水压力状态下15分钟内过滤的水量。在略加处理或全无处理的情况下,深井水的SDI值小于或低于3,浊度小于1,地表水而言,欲达到SDI与浊度的要求,必须采用预处理工艺以去除悬浮物与胶体颗粒。通常的RO进水要求水的SDI小于4。

 

5、COD、TOC、BOD:这三个指标均是指水中有机物的含量。自然水源在RO系统中产生有机物污染的警戒水平:TOC为3ppm,BOD为5ppm,COD为8ppm。

 

6、铁:铁是以二种形式存在的污染物。溶于水的形式为二价铁,不溶于水的形式为三价铁。通常RO进水中全部铁的含量低于0.05ppm,如果全部水可溶的二价铁,且PH值小于是7,可以允许0.5ppm的含量(此时建议使用分散剂)。三价铁可以以胶体的形式被去除。

 

7、氯:这里指的是游离态的氯,RO膜元件不允许游离氯的存在,故反渗透进水中不允许强氧化剂的存在,必须去除。常采用加还原剂的方法或用活性碳过器吸附。

 

8、回收率:指系统产出的产品水的流量与进水流量的比值。

 

9、脱盐率:反映膜的性能的参数,通常一级RO膜系统脱盐率在97%以上。可以简单计算:(原水电导率-产品水的电导率)/原水电导率。

 

二、水处理中常用的基本工艺 

 

1、粗滤:指机械过滤,去除水中的悬浮物,胶体、浊度、色度、异味等。主要过滤方式有澄清池、快滤池、砂滤池、砂滤器、多介质过滤器、活性碳过滤器、盘式过滤器、高效纤维过滤器等。

 

2、精滤:用特殊材料制成的滤膜,过滤精度较高。常见的为微滤膜和滤芯过滤。

 

3、超过滤:是一种膜过滤,去除大分子和胶体、细菌等。过滤精度高,常见的是超滤膜。超滤膜不能去除水中的离子,即它没有除盐功能。用于反渗透预处理或反渗透后的精处理,也可以单独使用。超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程,并按分子量大小来分离颗粒。超滤膜的孔径大约在0.002-0.1微米范围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜,不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。因此产水中含有水、溶解固体及小分子量物质,而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、病毒和原生动物将被过滤去除。

 

Ÿ        膜过滤精度远高于传统过滤,可全部去除大于0.1μm的胶体和颗粒物;
Ÿ        对悬浮颗粒、胶体、微生物、细菌、病毒的去除率近100%;
Ÿ        对有机物的去除率达25~50%;
Ÿ        受原水水质波动影响小,出水水质稳定;
Ÿ        运行压力低,节能效果显著;
Ÿ        设备占地空间小,仅为传统工艺的1/5~1/3,可全自动运行;
Ÿ        可显著提高反渗透的产水通量,节省反渗透膜用量;
Ÿ        大幅度降低反渗透清洗频率,提高反渗透的效率及稳定性;
Ÿ        预处理化学药剂用量小,降低污染排放。

 

4、反渗透:反渗透简称RO,是六十年代发展起来的一种膜分离技术,其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜,水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的,由于它同自然界的渗透方向相反,因此称它为反渗透。反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。该方法具有运行费用低,操作简单,自动化程度高,出水水质稳定等特点。与其它传统的水处理方法相比具有明显的优势,广泛应用于与水处理相关的各行各业。反渗透水处理工艺基本上属于物理除盐方法,它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点:

 

a、反渗透是在室温条件下,采用无相变的物理方法将含盐给水进行除盐、纯化。目前,超薄复合膜元件的除盐率可达99.5%以上,并可同时去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等。

 

b、水的处理仅依靠水的压力作为推动力,其能耗在许多处理方法中最低。

 

c、不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理,无化学废液排放,无环境污染。

 

d、反渗透装置可连续运行制水,系统简单,操作方便,产品水水质稳定。

 

e、反渗透装置自动化程度高,运行维护和设备维护工作量很少。

 

f、设备占地面积小,需要的空间也小。

 

g、适应于较大范围的原水水质,既适应于苦咸水、海水以至污水的处理,又适应于低含盐量的淡水处理。我公司集多年工业水处理系统的工艺设计、设备制造、系统成套及膜应用技术的经验,选取合理的工艺设置和设计参数,确保设备长期稳定运行。

 

5、离子交换:

 

  水中各种无机盐类电离生成阳、阴离子,经过氢型离子交换剂层时,水中的阳离子被氢离子所取代,即是阳床的除盐原理。

 

  水中各种无机盐类电离生成阳、阴离子,经过OH-型离子交换剂层时,水中的阴离子被OH-离子所取代,即是阴床的除盐原理。

 

  混床是阳、阴离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置。均匀混合的树脂层,阳树脂与阴树脂紧密交错排列,每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床,故可以把混床视作无数组复床串联运行。由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子立即生成电离度很低的水分子,很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子,可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水
5、EDI:EDI技术是将电渗析和离子交换相结合的除盐新工艺,该设备取电渗析和混床离子交换两者之长,弥补对方之短,即可利用离子交换做深度处理,且不用药剂进行再生,利用电离产生的H+和OH-,达到再生树脂的目的。EDI对进水要求较高,必须是反渗透产水或相当于反渗透产水的水质。

 

它具有如下特点:

      可连续生产符合用户要求的合格超纯水,产水稳定

      无需化学药品进行再生,没有化学物排放,属绿色环保产品 

      结构紧凑,占地面积小,制水成本低  

      出厂前完成装置调试,现场安装调试简单 

      运行操作简单,劳动强度极低,培训容易 

 

三、工程中常用的超滤膜、反渗透膜、EDI的生产商


 

1、超滤膜:美国KOCH、荷兰诺瑞特、天津膜天、山东招远膜天、大连欧科、海南立升、OMEXELL
2、反渗透膜:美国海德能、美国DOW、美国KOCH、美国通用(GE)、日本东丽、韩国世韩、杭州北斗星、贵州汇通源泉
3、EDI:美国GE(E-CELL)、美国IONPURE、美国electropure、加拿大CANPURE、(欧美公司,已被DOW收购)、广州晶源、长沙愚人、浙江东大。

四、常用的纯水处理工艺


1、原水为地下水:砂滤器+精密过滤器+反渗透+混床或EDI 

2、原水为自来水:砂滤器+活性碳过滤器+精密过滤器+RO+混床或EDI

3、原水为地表水:①多介质过滤器+活性碳过滤器+精密过滤器+RO+混床或EDI 

②多介质过滤器(或其它形式过滤器)+超滤+精密过滤器+RO+混床或EDI  

③盘式过滤器+超滤+精密过滤器+RO+混床或EDI 

 

五、水处理工程中常用的管道材质


1、碳钢管:用于原水进水管路。

2、UPVC管:用于管径小于DN150的场合较好,安装方便。

3、不锈钢管:用于有特殊要求的场合,多用于医药医药小的系统。

4、钢衬胶或塑管:用于大的工程当中,使用可靠,施工较麻烦。

 

六、纯水的用途


  纯水和超纯水广泛用于电厂、电子、医药、化工行业,通过各种膜的过滤或离子交换作用,将水中的有害离子去除。


 

  电厂:电厂多用的脱盐水,其脱盐水水质的主要指标为:硬度约等于零,电导率≤0.2μs.cm,SiO2≤20ppb。

 

  化工厂:化工用水多种多样,通常水质不会比电厂水质要求高,但可能会对某些离子有要求,所以常用一级或二级反渗透工艺。出水水质电导为5~10μs.cm以上。如有更高的要求则后面加混床或EDI。
  医药:医药用水多对电导和细菌作要求,对系统所用材料材质有要求,多选用不锈钢产品。通常纯水后要加杀菌消毒装置。

  电子行业:电子行业对水的要求是最高的,多数电子用水要求达到18兆。对电阻率的要求只是电子用水的一小部分,它对其中很多离子都有较高要求,所以对安装材料及管道有特殊要求。选用工艺也是最复杂的。通常要在EDI后加抛光混床及超滤、杀菌、氮封水箱等装置,造价也很高。


七、各种加药装置


  纯水处理工程中往往要在不同地方依据水质的不同采用一些必须加药装置,从而保证系统正常运行。主要包括:絮凝剂加药装置、氧化剂加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、加酸装置、加碱装置。


八、水处理中常用的单位及转换

流量:m3/h、l/h、GPM----加仑/分钟、1加仑=3.785升
压力:PSI,30psi= 0.21MPa、bar, 1bar=1.02Kg/ c㎡


九、根据用户对水质要求,我们通常选用的工艺:


1、要求产水电导率10~20μs/cm,采用RO预处理+一级反渗透(化工)

2、产水电导率2~9μs/cm,采用RO预处理+二级反渗透(医药、化工)

3、产水电导率小于0.2~2μs/cm,采用RO预处理+一级反渗透+混床  

或采用RO预处理+软化+一级反渗透+EDI(医药、化工) 

4、产水电阻5~13 MΩ.CM,采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI  或采用RO预处理+二级反渗透

+EDI(医药、化工、电子、发电)

5、产水电阻13~17 MΩ.CM,采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI+混床 采用RO预处理+二级反渗

透+EDI+混床(医药、化工、电子、发电) 

6、水电阻18 MΩ.CM,采用RO预处理+二级反渗透+EDI+混床+杀菌+氮封。

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