一、專業(yè)術(shù)語
1、電導(dǎo)率:是表示水中溶解離子導(dǎo)電能力的指標(biāo)。單位是μs/cm。是測(cè)量水中離子濃度的簡(jiǎn)便方法,,電導(dǎo)隨水中離子濃度的增加非而增加。在超純水系統(tǒng)中,的電導(dǎo)值是在線測(cè)量的,否則超純水暴露的空氣中會(huì)因二氧化碳的溶入而改變電導(dǎo)值。
2、電阻率:也是一個(gè)反映水的導(dǎo)電能力的一個(gè)指標(biāo),水的電阻率越大,水的導(dǎo)電能力越差,水中所含的離子就越少。它的常用單位是MΩ.CM。它同電導(dǎo)率之間是倒數(shù)關(guān)系。例如:水的電導(dǎo)率是0.2μs/cm,則它的電阻率就是1/0.2=5(MΩ.CM)。
3、TDS(溶解性總固體):是濾除懸浮物(SS)與膠體并蒸發(fā)看全部水分后的剩余無機(jī)物。單位是ppm或mg/l,可以用TDS儀來測(cè)量。它也反應(yīng)了水中的離子含量。它與電導(dǎo)率之間一個(gè)粗略的對(duì)應(yīng)關(guān)系:對(duì)于氯化鈉參考溶液來說,1ppm的TDS值對(duì)應(yīng)2μs/cm的電導(dǎo)率。
4、SDI(污染指數(shù)):是針對(duì)膜系統(tǒng)而檢測(cè)給水上的懸浮物與膠體粒子淤塞0.45微米孔徑濾紙的速度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。常用的是測(cè)量數(shù)據(jù)是SDI15----就是在保持30PSI給水壓力狀態(tài)下15分鐘內(nèi)過濾的水量。在略加處理或全無處理的情況下,深井水的SDI值小于或低于3,濁度小于1,地表水而言,欲達(dá)到SDI與濁度的要求,必須采用預(yù)處理工藝以去除懸浮物與膠體顆粒。通常的RO進(jìn)水要求水的SDI小于4。
5、COD、TOC、BOD:這三個(gè)指標(biāo)均是指水中有機(jī)物的含量。自然水源在RO系統(tǒng)中產(chǎn)生有機(jī)物污染的警戒水平:TOC為3ppm,BOD為5ppm,COD為8ppm。
6、鐵:鐵是以二種形式存在的污染物。溶于水的形式為二價(jià)鐵,不溶于水的形式為三價(jià)鐵。通常RO進(jìn)水中全部鐵的含量低于0.05ppm,如果全部水可溶的二價(jià)鐵,且PH值小于是7,可以允許0.5ppm的含量(此時(shí)建議使用分散劑)。三價(jià)鐵可以以膠體的形式被去除。
7、氯:這里指的是游離態(tài)的氯,RO膜元件不允許游離氯的存在,故反滲透進(jìn)水中不允許強(qiáng)氧化劑的存在,必須去除。常采用加還原劑的方法或用活性碳過器吸附。
8、回收率:指系統(tǒng)產(chǎn)出的產(chǎn)品水的流量與進(jìn)水流量的比值。
9、脫鹽率:反映膜的性能的參數(shù),通常一級(jí)RO膜系統(tǒng)脫鹽率在97%以上??梢院?jiǎn)單計(jì)算:(原水電導(dǎo)率-產(chǎn)品水的電導(dǎo)率)/原水電導(dǎo)率。
二、水處理基本工藝
1、粗濾:指機(jī)械過濾,去除水中的懸浮物,膠體、濁度、色度、異味等。主要過濾方式有澄清池、快濾池、砂濾池、砂濾器、多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器、盤式過濾器、纖維過濾器等。
2、精濾:用特殊材料制成的濾膜,過濾精度較高。常見的為微濾膜和濾芯過濾。
3、超過濾:是一種膜過濾,去除大分子和膠體、細(xì)菌等。過濾精度高,常見的是超濾膜。超濾膜不能去除水中的離子,即它沒有除鹽功能。用于反滲透預(yù)處理或反滲透后的精處理,也可以單獨(dú)使用。超濾是一種流體切向流動(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)的過濾過程,并按分子量大小來分離顆粒。超濾膜的孔徑大約在0.002-0.1微米范圍內(nèi)。溶解物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)能作為透過液透過濾膜,不能透過濾膜的物質(zhì)被濃縮于排放液中。因此產(chǎn)水中含有水、溶解固體及小分子量物質(zhì),而膠體、懸浮顆粒、高分子量有機(jī)物、細(xì)菌、病毒和原生動(dòng)物將被過濾去除。
4、反滲透:反滲透簡(jiǎn)稱RO,是六十年代發(fā)展起來的一種膜分離技術(shù),其原理是原水在高壓力的作用下通過反滲透膜,水中的溶劑由高濃度向低濃度擴(kuò)散從而達(dá)到分離、提純、濃縮的目的,由于它同自然界的滲透方向相反,因此稱它為反滲透。反滲透可以去除水中的細(xì)菌、病毒、膠體、有機(jī)物和98%以上的溶解性鹽類。該方法具有運(yùn)行費(fèi)用低,操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高,出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。與其它傳統(tǒng)的水處理方法相比具有明顯的優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于與水處理相關(guān)的各行各業(yè)。反滲透水處理工藝基本上屬于物理除鹽方法,它在諸多方面具有傳統(tǒng)的水處理方法所沒有的優(yōu)異特點(diǎn):
= 1 \* GB3 ①、反滲透是在室溫條件下,采用無相變的物理方法將含鹽給水進(jìn)行除鹽、純化。目前,超薄復(fù)合膜元件的除鹽率可達(dá)99.5%以上,并可同時(shí)去除水中的膠體、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等。
= 2 \* GB3 ②、水的處理僅依靠水的壓力作為推動(dòng)力,其能耗在許多處理方法中zui低。
= 3 \* GB3 ③、不用大量的化學(xué)藥劑和酸、堿再生處理,無化學(xué)廢液排放,無環(huán)境污染。
= 4 \* GB3 ④、反滲透裝置可連續(xù)運(yùn)行制水,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,操作方便,產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定。
= 5 \* GB3 ⑤、反滲透裝置自動(dòng)化程度高,運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維護(hù)工作量很少。
= 6 \* GB3 ⑥、設(shè)備占地面積小,需要的空間也小。
= 7 \* GB3 ⑦、適應(yīng)于較大范圍的原水水質(zhì),既適應(yīng)于苦咸水、海水以至污水的處理,又適應(yīng)于低含鹽量的淡水處理。
5、離子交換:
水中各種無機(jī)鹽類電離生成陽、陰離子,經(jīng)過氫型離子交換劑層時(shí),水中的陽離子被氫離子所取代,即是陽床的除鹽原理。
水中各種無機(jī)鹽類電離生成陽、陰離子,經(jīng)過OH-型離子交換劑層時(shí),水中的陰離子被OH-離子所取代,即是陰床的除鹽原理。
混床是陽、陰離子交換樹脂按一定比例混合裝填于同一交換柱內(nèi)的離子交換裝置。均勻混合的樹脂層,陽樹脂與陰樹脂緊密交錯(cuò)排列,每一對(duì)陽樹脂與陰樹脂顆粒類似于一組復(fù)床,故可以把混床視作無數(shù)組復(fù)床串聯(lián)運(yùn)行。由于通過混合離子交換后進(jìn)入水中的氫離子與氫氧離子立即生成電離度很低的水分子,很少可能形成陽離子或陰離子交換時(shí)的反離子,可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分*,因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于陽、陰離子交換串聯(lián)組成的復(fù)床所能達(dá)到的水質(zhì),能制取純度相當(dāng)高的成品水。
6、EDI:EDI技術(shù)是將電滲析和離子交換相結(jié)合的除鹽新工藝,該設(shè)備取電滲析和混床離子交換兩者之長(zhǎng),彌補(bǔ)對(duì)方之短,即可利用離子交換做深度處理,且不用藥劑進(jìn)行再生,利用電離產(chǎn)生的H+和OH-,達(dá)到再生樹脂的目的。EDI對(duì)進(jìn)水要求較高,必須是反滲透產(chǎn)水或相當(dāng)于反滲透產(chǎn)水的水質(zhì)。它具有如下特點(diǎn):
= 1 \* GB3 ①.可連續(xù)生產(chǎn)符合用戶要求的合格超純水,產(chǎn)水穩(wěn)定;
= 2 \* GB3 ②.無需化學(xué)藥品進(jìn)行再生,沒有化學(xué)物排放,屬綠色環(huán)保產(chǎn)品;
= 3 \* GB3 ③.結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,制水成本低;
= 4 \* GB3 ④.出廠前完成裝置調(diào)試,現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試簡(jiǎn)單;
= 5 \* GB3 ⑤.運(yùn)行操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度極低,培訓(xùn)容易;
三、常用的純水處理工藝(原水為自來水)
= 1 \* GB3 ①.砂濾器+精密過濾器+反滲透+混床或EDI;
= 2 \* GB3 ②.砂濾器+活性碳過濾器+精密過濾器+RO+混床或EDI;
= 3 \* GB3 ③.多介質(zhì)過濾器+活性碳過濾器+精密過濾器+RO+混床或EDI;
= 4 \* GB3 ④.多介質(zhì)過濾器(或其它形式過濾器)+超濾+精密過濾器+RO+混床或EDI;
= 5 \* GB3 ⑤.盤式過濾器+超濾+精密過濾器+RO+混床或EDI;
四、水處理工程中常用的管道材質(zhì)
= 1 \* GB3 ①.碳鋼管:用于原水進(jìn)水管路。
= 2 \* GB3 ②.UPVC管:用于管徑小于DN150的場(chǎng)合較好,安裝方便。
= 3 \* GB3 ③.不銹鋼管:用于有特殊要求的場(chǎng)合,多用于醫(yī)藥醫(yī)藥小的系統(tǒng)。
= 4 \* GB3 ④.鋼襯膠或塑管:用于大的工程當(dāng)中,使用可靠,施工較麻煩。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
純水和超純水廣泛用于電廠、電子、醫(yī)藥、化工行業(yè),通過各種膜的過濾或離子交換作用,將水中的有害離子去除。
電廠:電廠多用的脫鹽水,其脫鹽水水質(zhì)的主要指標(biāo)為:硬度約等于零,電導(dǎo)率≤0.2μs.cm,SiO2≤20ppb。
化工廠:化工用水多種多樣,通常水質(zhì)不會(huì)比電廠水質(zhì)要求高,但可能會(huì)對(duì)某些離子有要求,所以常用一級(jí)或二級(jí)反滲透工藝。出水水質(zhì)電導(dǎo)為5~10μs.cm以上。如有更高的要求則后面加混床或EDI。
醫(yī)藥:醫(yī)藥用水多對(duì)電導(dǎo)和細(xì)菌作要求,對(duì)系統(tǒng)所用材料材質(zhì)有要求,多選用不銹鋼產(chǎn)品。通常純水后要加殺菌消毒裝置。
電子行業(yè):電子行業(yè)對(duì)水的要求是zui高的,多數(shù)電子用水要求達(dá)到18兆。對(duì)電阻率的要求只是電子用水的一小部分,它對(duì)其中很多離子都有較高要求,所以對(duì)安裝材料及管道有特殊要求。選用工藝也是zui復(fù)雜的。通常要在EDI后加拋光混床及超濾、殺菌、氮封水箱等裝置,造價(jià)也很高。
六、輔促加藥裝置
純水處理工程中往往要在不同地方依據(jù)水質(zhì)的不同采用一些必須加藥裝置,從而保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。主要包括:絮凝劑加藥裝置、氧化劑加藥裝置、還原劑加藥裝置、阻垢劑加藥裝置、加酸裝置、加堿裝置。
七、水處理中常用的單位及轉(zhuǎn)換
流量:m3/h、l/h、GPM----加侖/分鐘、1加侖=3.785升
壓力:PSI,30psi= 0.21MPa、bar, 1bar=1.02Kg/ c㎡