純水設(shè)備常用基本概念
1. 電導(dǎo):在兩片面積各一平方厘米,相隔一厘米距離的極片間可移動(dòng)的離子數(shù)目,稱為電導(dǎo)度,單位:μs/cm.。
2. 電阻:電導(dǎo)的倒數(shù),單位:MΩ?cm。
3. 硬度:指水源中鈣鎂離子的含量,通常用粒數(shù)/加侖(gpg)來表示。
4. pH值:溶液中酸和堿的相對(duì)含量。pH值是水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)(log)的度量單位。pH值分0~14擋,pH值為7.0則水為中性;pH值小于7.0,則水為酸性的;pH值大于7.0。則水為堿性的。
5. 總固體量(TS):是指總?cè)芙夤腆w量(TDS)和總懸浮固體量(TSS)之和。
6. 堿度:是用來描述碳酸鹽、碳酸氫鹽和氫氧化物含量的通用術(shù)語(yǔ)。
7. 總有機(jī)碳(TOC):總有機(jī)碳(TOC)是以mg/l為單位的水中有機(jī)物污染的度量單位。TOC是可氧化的有機(jī)物的直接度量單位。
8. 活性炭:顆?;钚蕴?,用于去除水中的異味、氣味、氯氣、氯胺及一些有機(jī)物。
9. NTU:散射濁度單位—用一束光通過樣水,用散射濁度計(jì)測(cè)出低渾濁水的渾濁度。
10. 滲透:水通過半透膜,從低濃度溶液一側(cè)向高濃度溶液一側(cè)自然的流動(dòng),直到能量達(dá)到平衡。
11. SDI:含沙密度指數(shù)—用于測(cè)量反滲透系統(tǒng)所用原水中懸浮國(guó)體的數(shù)量。
12. 樹脂:專門制造的聚合物小球,用在離子交換系統(tǒng)中,去除水溶液中的溶解鹽。
13. LSI:langelier飽和指數(shù)—一種計(jì)算公式,采用該公式,在規(guī)定的條件、溫度、pH值、TDS、硬度及堿性下進(jìn)行碳酸鈣沉淀的預(yù)測(cè)。
14. 內(nèi)毒素:一種抗熱的致熱質(zhì),特別是在有生命或無生命細(xì)菌的細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)的脂肪多糖。
15. 臭氧:氧的一種不穩(wěn)定的、高活性的形式,它是由自然雷電或高壓電荷通過空氣所產(chǎn)生的,是一種優(yōu)良的氧化劑和消毒劑。
純水設(shè)備基本處理工藝
1、沉淀
沉淀通常是一種多步工藝,用以減少水中渾濁物和懸浮物。這一多步工藝包含加入化學(xué)凝結(jié)劑或pH值調(diào)節(jié)劑以反應(yīng)生成絮狀物,絮狀物由于重力作用而在沉淀桶中沉淀下來,或當(dāng)水通過高差濾池時(shí)濾掉。沉淀工藝可有效地去除大于25μm的微粒。
2、石灰-蘇打軟化
在水中加入石灰(CaO)和蘇打粉(Na2CO3)以減少其鈣鎂含量的方法稱為石灰軟化法。其目標(biāo)是使水中的氫氧化鈣和氫氧化鎂(硬度)沉淀析出。該工藝花費(fèi)少,但效果勉強(qiáng)。通常生產(chǎn)出的水硬度為50~120ppm(3~7gpg)。該工藝不足之處是處理后的水pH值高,一般在8.5~10.0范圍。
3、機(jī)械過濾器(多介質(zhì)過濾器)
機(jī)械過濾器為一填充規(guī)定厚度濾料的壓力容器,當(dāng)填充單一濾料時(shí)為單層機(jī)械過濾器,填充不同種類濾料時(shí)為雙層或多介質(zhì)過濾器。
功能:在水質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)中,多介質(zhì)過濾器壓力容器內(nèi)不同粒徑的石英砂按一定級(jí)配裝填,經(jīng)絮凝的原水在一定壓力下自上而下通過濾料層,從而使水中的懸浮物得以截留去除,多介質(zhì)過濾器能夠有效去除原水中懸浮物、細(xì)小顆粒、全價(jià)鐵及膠體、菌藻類和有機(jī)物。其出水SDI15(污染指數(shù))小于等于5,完全能夠滿足反滲透裝置的進(jìn)水要求。
軟水設(shè)備樹脂柱里裝有處理過的離子交換樹脂—聚苯乙烯小顆粒。這種樹脂顆粒起初在再生過程中是吸附鈉離子,這個(gè)樹脂對(duì)多價(jià)離子諸如鈣離子、鎂離子的親和力大得多。因而,當(dāng)硬水流經(jīng)樹脂時(shí),鈣離子和鎂離子就會(huì)吸附在樹脂上,同時(shí)又解吸離子,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。這時(shí),軟水設(shè)備就完成了其中的鈉離子與水里鈣鎂離子的交換。
再生時(shí),使NaCl溶液流經(jīng)樹脂,硬離子就置換成了鈉離子。采用高濃度鹽水使樹脂與硬離子之間的這種親和力得以減弱。這個(gè)再生過程可以無限重復(fù)進(jìn)行而不會(huì)損壞樹脂。
軟化器是一種簡(jiǎn)單的離子交換過程,它解決了極常見的水污染形式:硬度。利用NaCl進(jìn)行再生是一個(gè)簡(jiǎn)單但并不昂貴的過程,還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)再生,而且無需烈性化學(xué)試劑。
4、陰、陽(yáng)離子交換器
陰、陽(yáng)離子交換器是分別填裝陰樹脂和陽(yáng)樹脂的交換器。陽(yáng)離子交換器用于去除正電荷離子(陽(yáng)離子),陰樹脂用于去除負(fù)電荷離子(陰離子)。
陽(yáng)離子交換樹脂是將H+離子置換成陽(yáng)離子,諸如鈣、鎂和鈉離子;陰離子交換樹脂是將OH-離子置換成陰離子,諸如氯離子、硫酸根離子和重碳酸根離子,置換的H+和OH-合成形成水,去除水中的離子。
樹脂的交換能力是有限的,在其交換能力耗盡之后必須進(jìn)行再生。交換能力的耗盡出現(xiàn)吸附離子之間達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)候,陽(yáng)離子樹脂的再生是利用酸進(jìn)行處理,一般用鹽酸再生,即用H+離子進(jìn)行填充。陰離子樹脂的再生一般使用氫氧化鈉,即用OH-離子填充。再生可以用再生過的交換柱去離子設(shè)備在柱外進(jìn)行,也可以通過安裝可再生的去離子設(shè)備和再生設(shè)備以及化學(xué)藥劑的方法在柱內(nèi)進(jìn)行。
5、混床
混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱,是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床,就是把一定比例的陽(yáng)、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中,對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽(yáng)樹脂的比重比陰樹脂大,所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽(yáng)樹脂在下。一般陽(yáng)、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(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行,再生時(shí)樹脂不移出設(shè)備以外,且陽(yáng)、陰樹脂同時(shí)再生,因此所需附屬設(shè)備少,操作簡(jiǎn)便,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 出水水質(zhì)優(yōu)良,出水pH值接近中性。
(2) 出水水質(zhì)穩(wěn)定,短時(shí)間運(yùn)行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速等)對(duì)混床出水水質(zhì)影響不大。
(3) 間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響小,恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。
(4)交換終點(diǎn)明顯。
6、EDI
EDI的工作過程通過交換羥基離子或氫氧根離子去處不想要的離子,然后將這些離子輸送到廢水流中。離子交換反應(yīng)在組件的純化室中進(jìn)行,在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子(OH-)而從溶解鹽(如氯化物、Cl-)中獲得陰離子。同樣,陽(yáng)離子交換樹脂釋放出氫離子(H+)而從溶解鹽中(如鈉、Na+)獲得陽(yáng)離子。
一個(gè)直流(DC)電場(chǎng)通過放置在組件一端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)施加。電壓驅(qū)動(dòng)這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動(dòng),然后穿過薄膜進(jìn)入濃水室。
帶負(fù)電的陰離子(如OH-、Cl-)被吸引到陽(yáng)極(+)。這些離子穿過陰離子選擇性薄膜,進(jìn)入相鄰濃水室,而不會(huì)穿過相鄰的陽(yáng)離子選擇性薄膜并滯留在濃水室,而且得以妥善處理。在淡水室中帶正電的陽(yáng)離子(如H+、Na+)被吸引到陰極(-)。這些離子穿過陽(yáng)離子選擇性薄膜進(jìn)入臨近的濃水室,他們?cè)谀抢锉慌R近的陰離子選擇性薄膜阻擋,同時(shí)得以妥善處理。
在濃水室中,仍然維持電中性。從兩個(gè)方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動(dòng)離子的數(shù)目成比例。兩股水流(H+和OH-)趨勢(shì)離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。
水流流過兩種不同類型的腔體,純化室中的離子就會(huì)耗盡,同時(shí)被收集到鄰近的濃水流之中,這就從組件中帶走了被去除的離子。
在純化室和(或)濃水室中使用離子交換樹脂是EDI技術(shù)和專利的一個(gè)關(guān)鍵。在純化室中還會(huì)發(fā)生一個(gè)重要現(xiàn)象,在電勢(shì)梯度高的特定區(qū)域,電化學(xué)“分解”能夠使水產(chǎn)生大量的H+和OH-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的H+和OH-離子在混合的離子交換樹脂中可以使樹脂不斷再生,并且形成不需要外加化學(xué)試劑的薄膜。
7、反滲透系統(tǒng)
反滲透是一種側(cè)流過濾,就是原水在壓力作用下橫穿膜,其中一部分原水滲透過膜,而其余的原水沿著膜的切線方向流出系統(tǒng)而未經(jīng)過濾。經(jīng)過濾的水流由于滲過膜被稱為“滲透水”;另一支水流由于帶走了膜所阻擋的濃污染物而稱為“濃水”。因?yàn)樵骱蜐馑髌叫杏谀?,而不是垂直于膜,所以此工藝過程稱為“側(cè)流”或“切向流”。
反滲透是一種最廣泛采用的膜分離工藝,利用壓力使水透過膜,而可溶性鹽份、膠體、有機(jī)物及微生物被截留在膜表面,隨濃水排放。它可有效地去除全部的有機(jī)物和90%~99%的離子。
8、活性炭過濾器
活性炭過濾器壓力容器是一種內(nèi)裝填粗石英砂墊層及優(yōu)質(zhì)活性炭的壓力容器。
功能:在水質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)中,活性炭過濾器能夠吸附前級(jí)過濾中無法去除的余氯以防止后級(jí)反滲透膜受其氧化降解,同時(shí)還吸附從前級(jí)泄漏過來的小分子有機(jī)物等污染性物質(zhì),對(duì)水中異味、膠體及色素、重金屬離子、COD等有較明顯的吸附去除作用??梢赃M(jìn)一步降低RO進(jìn)水的SDI值,保證SDI<5,TOC<2.Oppm。
9、軟化器
離子交換軟化裝置是水處理過程中最常用的一種設(shè)備,其作用是去除硬水中形成水垢的鈣和鎂離子。在許多情況下,利用軟化水設(shè)備可去除可溶性離子(鐵離子)。標(biāo)準(zhǔn)軟水設(shè)備有四個(gè)主要部分:樹脂柱、樹脂、加鹽裝置、閥門控制器。
新聞名稱:純水設(shè)備基本工藝
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