吸附和离子交换系统.doc

吸附和离子交换系统 粉末状活性碳吸附处理系统直接或通过混合槽在供水中添加清洁物质。吸附剂结合化学和物理工序去除影响水的颜色、味道和气味的有机污染物和化合物。最常使用的吸附件剂是活性碳非常类似普通煤炭的物质。不过活性碳经过热处理和氧化，所以变得极端多孔并能够吸收或留住水中可见的不纯物。活性碳吸引的不只是已知的污染物，它还吸收自然溶解的有机物质（其中大多数都无害）。所以需要监视以确保碳的剂量足够高，能够吸收所有污染物。常用的活性碳有两种，分别是颗粒活性碳 (GAC)和粉末状活性碳 (PAC)。如同其名，这两种活性碳的根据颗粒大小和直径不同。粉末状活性碳是成本不贵的水处理选择（资本成本），通常可以添加到现有处理系统的基础设施。这种灵活性使PAC成为水状况不佳时短期处理的好选择。PAC特别对处理味道和颜色很有用。其作用方式快、有效，但是去除污染物的功能比GAC低，而且如果必须持续使用，则会变得很贵。消毒工序结束后，必须移除粉末状活性碳，通常是借由过滤移除。总体而言，活性碳在去除有机物质方面，效果比离子交换更好。 颗粒活性碳吸附系统的一般原理已在粉末状活性碳 (PAC)单元介绍。颗粒活性碳 (GAC)含有大小约为1毫米的颗粒，是粉末状活性碳大小的10到100倍。通常排列为过滤床或柱，原水从上缓慢通过或过滤。有时侯在单一系统中几个吸附柱连接杂一起。像粉末状活性碳，颗粒活性碳也是不但吸引已知的污染物，还吸收自然溶解的有机物质（其中大多数都无害）。所以需要监视以确保碳的剂量足够高，能够吸收所有污染物。颗粒也能堵塞系统而降低其效率。GAC系统的资本成本较高，但能够完成较高等级的去除，而且如果需要持续运作以去除污染物，则其操作成本（主要是更换用过的GAC）较低。如果有益的微生物可以在系统内生长，这些系统也可以作为生物水滤器使用而不减低其效率。离子交换带电荷的原子或分子是离子。离子交换处理工序使用特殊树脂从水中去除充了电的无机污染物，如砷、铬、硝酸盐、钙、镭、铀和过多的氟。当原水通过一系列树脂珠时，会把充了电的污染物和存放在树脂表面，无害的充电离子交换。然后，离子交换树脂储存吸收的污染物。由于该积累程序，必须定期清洁树脂，清洁时要使用可以把树脂用无害、可交换的离子再充电。离子交换树脂有两种：阳离子树脂交换阳离子，如钙、镁和镭；阴离子树脂用来去除阴离子，如硝酸盐、砷酸盐或铬酸盐。两种通常用盐溶液（氯化钠）再生。阳离子树脂时，钠离子取代来自交换部位的阳离子；阴离子树脂时，氯离子取代来自交换部位的阴离子。一般而言，阳离子树脂比阴离子树脂不易堵塞。树脂可以设计为处理特定离子，处理工序能够很容易适应于各种不同的污染物。这种处理工序最适用于没有粒子的水，因为颗粒会在树脂积累而限制其效率。离子交换是常见的水处理系统，可以调整大小以适合任何规模的处理设施。离子交换也可以用来在使用点和进入点处理水。活性氧化铝活性氧化铝处理用于吸引并去除带负电荷离子的污染物，如砷/DFN和氟。活性氧化铝（氧化铝的一种形式）通常装在过滤筒内，原水从中通过得到处理。一系列的过滤筒可以连在一起以配合特定系统处理水量的需求。随着吸收污染物，氧化铝会失去处理水的能力。因此，必须仔细监视处理过的水质，以确保在失去水处理效力之前更换过滤筒。此外，氧化铝的能力受水的pH的影响很大。较低的pH更好。许多系统用酸预处理以完成这项目需求。原水的水质对活性氧化铝系统是一个重要的考虑因素。活性氧化铝不只吸收污染物，还会吸收许多可见于原水中的其他带负电荷的离子。这会限制氧化铝吸收并去除目标污染物的能力。活性氧化铝技术很贵，大部分的成本与废弃污染水有关，这些污染水是当氧化铝排出污染物并为了以后使用