生活饮用水处理技术的发展

1、生活饮用水处理技术的发展 引言 随着人类文明的进步以及工业化的不断发展， 人类生活、 生 产过程中产生的污水其受污染程度越来越严重， 以至于常规的处 理方法远不能达到饮用水处理的效果。因此，从 20 世纪七八十 年代开始，可以说是水污染的严重性和污染物的复杂性加速了饮 用水处理技术的进步。人们为了获得干净、卫生的饮用水，针对 污染水源中不同类型的污染物展开了深入的研究和技术探索。 一、软化器处理软化器通过离子交换过程， 去除源水中的钙、 镁离子其所采用的树脂为钠型阳离子交换树脂。 在软化器的离子 交换过程中，水中Ca2+ Mg2+离子被RNa型树脂中的Na+离子置 换出来后存留在树脂中，使离子

2、交换树脂由RNa型变成R2Ca或 R2Mg型树脂。原水硬度的去除目前采用两种方法：其中膜结垢 是由于给水中的微溶盐在给水逐渐浓缩时超过了溶度积而沉淀 到膜上。因此必需防止碳酸钙、 硫酸钙、二氧化硅等造成的结垢。 为了防止结垢造成化学污堵， 可采用钠离了软化或投加阻垢剂的 方法。在反渗透装置前设置软化器，除去钙、镁硬度，在正常运 行中不致产生结垢现象。 二、离子交换离子交换系统使用带电荷的树脂， 利用树脂离 子交换的性能， 去除水中的金属离子。 离子交换系统须用酸和碱 定期再生处理。一般，阳离子树脂用盐酸或硫酸再生，即用氢离 子置换被捕获的阳离子。 阴离子树脂用氢氧化钠再生， 即用氢氧 根离子置

3、换被捕获的阴离子。由于这种再生剂都具有杀菌效果， 因而同时也成为控制离子交换系统中微生物的措施。 离子交换系 统即可设计成阴床、阳床分开，也可以设计成混合床形式。离子 交换的基本原理： 交换就是离子交换树脂上的离子和水中的离子 进行等电荷反应的过程。 离子交换反应过程与很多化学反应过程 一样，是可逆反应。 三、电渗析电渗析（EDR使用的工艺同电法去离子法 （EDI） 相似，它公用静电及选择性渗透膜分离浓缩， 并将金属离子从水 流中冲洗出去。由于它不含有提高离子去除能力和电流的树脂， 该系统效率低于 EDI 系统，而且电渗析系统要求定期交换阴阳两 极和冲洗，以保证系统的处理能力。因此，电渗析系统

4、多使用在 纯化水系统的前处理工序上，作为提高纯化水水质的辅助措施。 四、电法去离子 1、电法去离子的工作原理通过填充在电池 模堆中的树脂吸附源水中的金属离子达到脱盐的目的。 通过给电 池模堆的两端电极加直流电， 使模堆的内部产生电位差。 这个电 位差使源水中的阳离子向阴极方向的阳离子交换膜移动、 阴离子 向阳离子方向的阴离子交换膜移动， 使阴、 阳离子最终进入浓缩 室。随着脱盐量的增多，脱盐室的电阻率随之升高，电离分解成 H+和OH-,使之经常保持脱盐室内的树脂处于再生状态，为高效 连续脱盐创造了条件。 2、电法去离子技术与普通的离子交换技 术比较无化学污染； 可连续再生；出水的纯度高； 水的

5、回收率高。 五、反渗透使用反渗透法制备纯化水的技术是 20 世纪 60 年 代以来， 随着膜工艺技术的进步发展起来的一种膜分离技术， 已 经越广泛地使用在水处理过程中。 反渗透膜对于水来说， 具有好 的透过性。反渗透工艺的操作筒单，除盐效率高，使用在制药用 水系统中还具有较高的除热原能力，而且也比较经济。1、反渗 透膜的分离处理过程反渗透膜的孔径大多w 1nm其分离对象是 溶液中的处于离子状态和相对分子质量为几百左右的有机物。 反 渗透膜是一种只允许水通过而不允许溶质透过的半通透膜。2、 反渗透装置及组合形式螺旋卷式反渗透组件； 螺旋卷式反渗透装 置膜的组合方式， 是在两层反渗透膜的中间夹一层

6、出水导网， 再 密封。即将成对的膜环绕着一个中心管收集渗透液体。 中空纤维 式反渗透组件；中空纤维通常用内径4250、外径约 8490的芳 香聚酰胺材料的膜组成 U形的管束。3、反渗透在制水系统中的 应用反渗透系统在制药用水系统中应用越来越多，越来越广泛。 目前，在一些新建或扩建的制药工程项目中， 采用反渗透方法作 为纯化水制备中除盐的首选方案。 4、反渗透装置有各种不同的 组合方式 不同的组合方式有着不同的适用范围。 一级反渗透系统； 二 级反渗透系统；一级反渗透系统 +离子交换系统；一级反渗透系 统+EDI;二级反渗透系统+EDI;超滤膜+反渗透+EDI （全膜法）； 六、超过滤过滤是水处

7、理中另一种类型的膜分离技术。 超滤 技术在液体处理的应用十分广泛， 基于超过滤膜的分离范围十分 宽广。超过滤可以用来分离去除水中的有机体、各种细菌、热泪 盈眶源物质、 多数病毒， 可以用于胶体、 大分子有机物质的分离， 可以分离多种特殊溶液。 超过滤的基本原理： 超滤为切向流过滤， 是防止浓度极化造成滤速下降最有效的方法。 超过滤主要进行分 子量级的分离， 若采用正压或负压， 会很快在超过滤膜的表面形 成高浓度的凝胶层， 造成过滤速度的急剧下降， 而采用切向流的 过滤方法正好克服了普通正压过滤或负压过滤法牟致命缺点， 即 当液体以一定的速度连续的流过超过滤膜表面时， 在过滤的同时 也对超过滤膜

8、的表面进行着冲刷， 从而使过滤膜的表面不会形成 阻碍液体流动的凝胶层，保证稳定的过滤速度。 七、微孔过滤 1、微孔过滤的类型按滤膜结构可分为深层过 滤表面过滤和膜过滤； 按滤膜作用可分为澄清过滤、 预过滤和终 端过滤。 2、过滤介质及其结构在制药用水制备中，通常使用微 孔薄膜过滤器作为反渗透等除盐设备的保安过滤器、 用水终端的 除菌过滤以及制药用水贮罐的呼吸除菌过滤。3、常用的滤材有 以下几种 聚偏二氟乙烯； 聚丙烯；聚砜；尼龙；聚四氟乙烯 （PTFE）； 金属复合膜。 八、水处理技术应用案例分析 三甬碑水厂工艺改造工程设计水量 100000m3/日，原水取自 八一闸水源地、 乌拉泊水库坝后集

9、水系统， 原水采用重力流输送 至净水车间。该工艺分四个处理环节，原水通过格栅、沉砂、加 药混凝、V型滤池过滤后，经清水池加氯消毒后输送至城市管网 新工艺的核心是V型滤池，采用法国得利满公司技术， 重力 运行，通过单层滤料深层过滤，滤池进水口均匀配水，气、水同 步优化冲洗，采用原水表面扫洗和先进的控制系统；V型滤池用 矩形混凝土池制成，设有滤板，滤板上有预埋环，将细缝长柄滤 头用丝扣装上。 滤头覆盖有均匀的砂层， 滤池中轴的一条渠用作 排放冲洗水， 配气系统由一条冲洗水渠下的渠道及滤板下的配气 组成，带有多孔的V形槽，可在滤池冲洗期间用澄清水进行表面 扫洗；每个滤池配有 : 一个澄清水进水闸板，一个冲洗水出水闸 板，一个滤后水出水调节蝶阀（配有角度变送器），一个冲洗水 进水蝶阀，一个气洗进气蝶阀，一个反冲洗气排气阀，一个阻塞 变送器，一个液位变送器。 结束语 目前我国的生活饮用水处理已经得到了足够的重视。 随着经 济建设的发展， 各城市也加大了生活饮用水处理工艺上的经