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文档简介
1、水处理原理与流程 主要内容简介主要内容简介 1、水处理工艺流程、水处理工艺流程 2、水处理方法、水处理方法 水处理工艺流程水处理工艺流程 自来水自来水 砂滤砂滤 活性碳过滤活性碳过滤 钠离子交钠离子交 换换 树脂捕捉器树脂捕捉器 反渗透处理反渗透处理 uv 灯杀菌灯杀菌 生产用水生产用水 2、水处理方法、水处理方法: :砂滤砂滤 砂石过滤是以砂石、木炭作滤层,砂石过滤是以砂石、木炭作滤层, 一般滤层的构建方法一般滤层的构建方法, ,从上至下的从上至下的 填充料顺序为小石、粗砂、木炭、填充料顺序为小石、粗砂、木炭、 细砂、中砂等。水源从上而下自流细砂、中砂等。水源从上而下自流, , 杂质则被阻隔
2、在不同的滤层中杂质则被阻隔在不同的滤层中, ,过过 滤后的水由滤层底部流出。砂滤是滤后的水由滤层底部流出。砂滤是 一种澄清过滤方式,常用于水的过一种澄清过滤方式,常用于水的过 滤。滤。 2、水处理方法、水处理方法:离子交换离子交换(软化软化) 原理原理:是硬水通过离子交换器内的离子是硬水通过离子交换器内的离子 交换剂进行软化。它是一个离子交换反交换剂进行软化。它是一个离子交换反 应过程。应过程。 离子交换反应:离子交换反应:包括包括阳离子交换反应阳离子交换反应和和 阴离子交换反应阴离子交换反应 caca2+ 2+ na + na+ +r car+2nar car+2na+ + (阳离子交换反应
3、)(阳离子交换反应) 2 cl2 cl- -+ r+ r2 2 so so4 4 2rcl+ so 2rcl+ so4 42- 2-(阴离子交换反(阴离子交换反 应)应) 2、水处理方法、水处理方法:离子交换离子交换(软化软化) 离子交换整个循环过程包括交换和再生。离子交换整个循环过程包括交换和再生。 再生就是反向的离子交换过程。阳离子交再生就是反向的离子交换过程。阳离子交 换树脂通常用换树脂通常用hclhcl溶液再生,阴离子交换树溶液再生,阴离子交换树 脂一般用苛性钠(脂一般用苛性钠(naclnacl)再生。)再生。 离子交换法软化率高,也比较经济。但是离子交换法软化率高,也比较经济。但是,
4、 , 对离子交换剂的再生需要消耗大量的食盐对离子交换剂的再生需要消耗大量的食盐 或硫酸,排出的酸、碱废液对环境会造成或硫酸,排出的酸、碱废液对环境会造成 一定污染。一定污染。 2、水处理方法、水处理方法:活性碳过滤活性碳过滤 活性碳是一种黑色的多孔固体炭质,一活性碳是一种黑色的多孔固体炭质,一 般用木材、椰壳、褐煤、烟煤、石油般用木材、椰壳、褐煤、烟煤、石油 酸和活性泥炭等原料经过炭化、活化酸和活性泥炭等原料经过炭化、活化 制成,主要成分是碳,且含有少量的制成,主要成分是碳,且含有少量的 其他元素其他元素。 活性炭是一种吸附剂活性炭是一种吸附剂, ,吸附色素、异吸附色素、异 味。味。 2、水处
5、理方法、水处理方法:活性碳过滤活性碳过滤 活性炭具有较高的比表面积(最高每活性炭具有较高的比表面积(最高每 克上千平方米的比表面积)且表面覆克上千平方米的比表面积)且表面覆 盖有结合态的氢和氧。一般认为其表盖有结合态的氢和氧。一般认为其表 面含有羰基、羟基、羧基和内酯等基面含有羰基、羟基、羧基和内酯等基 团。团。 2、水处理方法、水处理方法:活性碳过滤活性碳过滤 活性炭一般采用热再生,它可以除去活性炭一般采用热再生,它可以除去 吸附在活性炭上的有机物。热再生并吸附在活性炭上的有机物。热再生并 不能完全恢复吸附剂的吸附能力,因不能完全恢复吸附剂的吸附能力,因 为吸附剂在吸附过程中所吸附的灰分为吸
6、附剂在吸附过程中所吸附的灰分 在热再生过程中不能被烧掉而堵塞了在热再生过程中不能被烧掉而堵塞了 吸附剂的细孔;吸附剂的细孔; 2、水处理方法、水处理方法:活性碳过滤活性碳过滤 再生时的高温也可能形成金属氧化再生时的高温也可能形成金属氧化 物的灰分沉着,这样经过在声的活物的灰分沉着,这样经过在声的活 性炭有时还可能需要进行酸洗以减性炭有时还可能需要进行酸洗以减 少吸附剂的堵塞。少吸附剂的堵塞。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 反渗透处理是反渗透处理是膜分离法膜分离法 的一种方式。的一种方式。 用天然或人工合成的膜,以外界能量用天然或人工合成的膜,以外界能量 或化学位差为推动力,
7、对双组分或多或化学位差为推动力,对双组分或多 组分的溶质和溶剂进行分离、分级、组分的溶质和溶剂进行分离、分级、 提纯和富集的方法,统称为膜分离法。提纯和富集的方法,统称为膜分离法。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 膜分离过程可以分为:膜分离过程可以分为: 微滤、超滤、纳滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透反渗透、电渗、电渗 析、渗透气化、膜蒸馏、膜分相析、渗透气化、膜蒸馏、膜分相 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 反渗透:反渗透: 利用反渗透膜只能选择性透过溶剂利用反渗透膜只能选择性透过溶剂 (通常是水)的性质,对溶液施加(通常是水)的性质,对溶液施加 压力以克服溶液
8、的渗透压,使溶剂压力以克服溶液的渗透压,使溶剂 通过反渗透膜而从溶液中分离出来通过反渗透膜而从溶液中分离出来 的过程。的过程。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 反渗透法的主要工作部件是一种半透反渗透法的主要工作部件是一种半透 膜,它将容器分隔成两部分。分别流膜,它将容器分隔成两部分。分别流 入净水和盐水,两边液位相等,在正入净水和盐水,两边液位相等,在正 常情况下,净水中的水分子会经过薄常情况下,净水中的水分子会经过薄 膜渗透进入盐水中膜渗透进入盐水中, ,使盐水浓度降低。使盐水浓度降低。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 如果在盐水侧施加压力,水分子便会如果
9、在盐水侧施加压力,水分子便会 在压力作用下从盐水侧穿过薄膜反渗在压力作用下从盐水侧穿过薄膜反渗 透进入净水中,而盐水中的各种杂质透进入净水中,而盐水中的各种杂质 被阻留下来,盐水即得到净化,从而被阻留下来,盐水即得到净化,从而 达到排除各种离子的目的。达到排除各种离子的目的。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 反渗透处理可除去反渗透处理可除去90909595的固形的固形 物、除去产生硬度的各种离子、氯化物、除去产生硬度的各种离子、氯化 物和硫酸盐;可物和硫酸盐;可100100地除去相对分子地除去相对分子 质量大于质量大于100100的可溶性有机物,并能有的可溶性有机物,并能有
10、效地除去细菌、病毒等。同时效地除去细菌、病毒等。同时, ,在操作在操作 时能直接从含有各种离子的水中得到时能直接从含有各种离子的水中得到 净水。净水。 反渗透原理图 半透膜半透膜 纯 水 盐 水 半透膜半透膜 纯 水 盐 水 渗 透 压 渗透渗透 渗透平衡渗透平衡 反渗透原理图 半透膜半透膜 纯 水 盐 水 反渗透反渗透 p p 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 反渗透处理需要反渗透膜,对反渗透反渗透处理需要反渗透膜,对反渗透 膜的基本要求:膜的基本要求: 透水速率大,脱除率高;透水速率大,脱除率高; 耐压,致密性好;耐压,致密性好; 具有化学稳定性;具有化学稳定性; 能在较高
11、温度下使用,以及抗污染性能在较高温度下使用,以及抗污染性 能好等。能好等。 2、水处理方法、水处理方法:反渗透处理反渗透处理 典型的反渗透膜:典型的反渗透膜: 醋酸纤维膜(醋酸纤维膜(caca膜);膜); 芳香簇聚酰胺膜(比醋酸纤维膜(芳香簇聚酰胺膜(比醋酸纤维膜(caca 膜)好);膜)好); 复合膜等。复合膜等。 2、水处理方法、水处理方法:uv杀菌杀菌 微生物在受紫外线照射后,其蛋白微生物在受紫外线照射后,其蛋白 质和核酸发生变性,引起微生物死质和核酸发生变性,引起微生物死 亡。目前使用的紫外线杀菌装置多为亡。目前使用的紫外线杀菌装置多为 低压汞灯。应根据杀菌装置的种类和低压汞灯。应根据杀菌装置的种类和 目的来选择灯管,才能获得最佳效目的来选择灯管,才能获得最佳效 果。果。 2、水处理方法、水处理方法:uv杀菌杀菌 用紫外线杀菌,操作简单,杀菌速度快用紫外线杀菌,操作简单,杀菌速度快 ( (几乎在
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