水處理知識(shí)大總結(jié)(從八個(gè)方面總結(jié))
二、純水處基礎(chǔ)工藝解釋篇
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、高效纖維過濾器等。
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。
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(lái)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。
反滲透:反滲透簡(jiǎn)稱RO,是六十年代發(fā)展起來(lái)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):
a、反滲透是在室溫條件下,采用無(wú)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。
b、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最低。
c、不用大量的化學(xué)藥劑和酸、堿再生處理,無(wú)化學(xué)廢液排放,無(wú)環(huán)境污染。
d、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。
e、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。
f、設(shè)備占地面積小,需要的空間也小。
g、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。我公司集多年工業(yè)水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、系統(tǒng)成套及膜應(yīng)用技術(shù)的經(jīng)驗(yàn),選取合理的工藝設(shè)置和設(shè)計(jì)參數(shù),確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
水中各種無(wú)機(jī)鹽類電離生成陽(yáng)、陰離子,經(jīng)過氫型離子交換劑層時(shí),水中的陽(yáng)離子被氫離子所取代,即是陽(yáng)床的除鹽原理。
水中各種無(wú)機(jī)鹽類電離生成陽(yáng)、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(yáng)、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(yáng)樹脂與陰樹脂緊密交錯(cuò)排列,每一對(duì)陽(yáng)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(wú)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(yáng)離子或陰離子交換時(shí)的反離子,可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底,因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于陽(yáng)、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
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):
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
無(wú)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
結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,制水成本低
出廠前完成裝置調(diào)試,現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試簡(jiǎn)單
運(yùn)行操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度極低,培訓(xùn)容易
三、工程中常用的超濾膜、反滲透膜、EDI的生產(chǎn)商
四、常用水處理工藝
①多介質(zhì)過濾器+活性碳過濾器+精密過濾器+RO+混床或EDI
②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
③盤式過濾器+超濾+精密過濾器+RO+混床或EDI
五、水處理工程中常用的管道材質(zhì)
六、純水的各種用途
★ 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)水的要求是最高的,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。選用工藝也是最復(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。
★
七、根據(jù)水質(zhì)要求,通常采用的工藝
要求產(chǎn)水電導(dǎo)率10~20μs/cm
要求產(chǎn)水電導(dǎo)率10~20μs/cm,采用RO預(yù)處理+一級(jí)反滲透(化工)
產(chǎn)水電導(dǎo)率2~9μs/cm
產(chǎn)水電導(dǎo)率2~9μs/cm,采用RO預(yù)處理+二級(jí)反滲透(醫(yī)藥、化工)或采用RO預(yù)處理+軟化+一級(jí)反滲透+EDI(醫(yī)藥、化工)
產(chǎn)水電導(dǎo)率小于0.2~2μs/cm
產(chǎn)水電導(dǎo)率小于0.2~2μs/cm,采用RO預(yù)處理+一級(jí)反滲透+混床
產(chǎn)水電阻5~13 MΩ.CM
產(chǎn)水電阻5~13 MΩ.CM,采用R0預(yù)處理+軟化+一級(jí)反滲透+EDI
或采用RO預(yù)處理+二級(jí)反滲透+EDI(醫(yī)藥、化工、電子、發(fā)電)
產(chǎn)水電阻13~17 MΩ.CM
產(chǎn)水電阻13~17 MΩ.CM,采用R0預(yù)處理+軟化+一級(jí)反滲透+EDI+混床
或采用RO預(yù)處理+二級(jí)反滲透+EDI+混床(醫(yī)藥、化工、電子、發(fā)電)
產(chǎn)水電阻18 MΩ.CM
產(chǎn)水電阻18 MΩ.CM,采用RO預(yù)處理+二級(jí)反滲透+EDI+混床+殺菌+氮封。
八、純水處理重點(diǎn)難點(diǎn)問答
問
1、降低酸堿耗的主要措施有哪些?
答
(1)保證進(jìn)水水質(zhì);
(2)保證再生質(zhì)量,延長(zhǎng)制水量的周期;
(3)保證再生液的質(zhì)量、純度,嚴(yán)格控制再生操作規(guī)程;
(4)保證設(shè)備運(yùn)行安全、可靠、正常。
問
2、膠體能存在于水中的穩(wěn)定性原因有哪些?
答
(1)膠體表面帶電;
(2)膠體表面有水位層;
(3)膠體表面吸附某些促使膠體穩(wěn)定的物質(zhì)。
問
3、使用助凝劑有何目的?
答
1) 改善絮粒結(jié)構(gòu),使其顆粒長(zhǎng)大,強(qiáng)韌和沉重;
2) 調(diào)整被處理水的PH值和堿度,使其達(dá)到最佳混凝條件,提高混凝效果;助凝劑本身不起混凝作用,但能促進(jìn)水中雜質(zhì)的混凝過程。
問
4、混凝的基本概念?
答
由于水中存在的膠體顆粒是帶負(fù)電荷,他們間同性相斥,同時(shí)又在水中不斷做“布朗運(yùn)動(dòng)”極為穩(wěn)定,不易下沉,當(dāng)加入適量混凝劑后,水中的微小膠體顆粒就能脫穩(wěn),產(chǎn)生吸附架橋作用,絮凝成絮狀物迅速下沉,這一過程稱之為混凝。
問
5、影響混凝效果的主要因素有哪些?
答
1) 水的PH:如加PAC水解產(chǎn)生Al(OH)3膠體,當(dāng)PH在6.5-7.5時(shí)溶解最小,混凝效果也好;
2) 水的堿度:當(dāng)堿度不足時(shí),混凝劑在水解過程中不斷產(chǎn)生H+,使PH值下降,混凝效果也下降;
3) 水的溫度:當(dāng)溫度低時(shí)水的粘度大,水解速度慢,絮粒形成緩慢,且結(jié)構(gòu)松散,顆粒細(xì)小不易沉淀;
4)水中雜質(zhì)的成分:性質(zhì)和濃度對(duì)混凝效果有很大的影響。
問
6、碳酸化合物在水中存在的形式與PH值有何關(guān)系?
答
1) 當(dāng)PH值≤4.3時(shí),水中只有CO2(游離);
2) 當(dāng)PH值=8.3-3.4時(shí),98%以上的都是HCO3- ;
3) 當(dāng)PH值>8.4時(shí),水中沒有CO2
問
7、鍋爐內(nèi)水處理的目的?
答
1) 防止鍋爐本體及附屬系統(tǒng)水、汽在運(yùn)行中積聚沉積物和腐蝕。提高鍋爐的傳熱傳導(dǎo)效益。
2) 確保蒸汽質(zhì)量,防止汽輪機(jī)部件結(jié)垢和腐蝕,在保證水質(zhì)條件下,減少鍋爐的排污損失,提高經(jīng)濟(jì)效益
問
8、離心泵的工作原理?
答
離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)使水產(chǎn)生離心力來(lái)工作的,水泵在啟動(dòng)前,必須把泵殼和吸水管都充滿水,然后啟動(dòng)電機(jī),使泵軸帶動(dòng)葉輪和水作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水在離心力作用下甩向葉輪外緣,并匯集到泵殼內(nèi),經(jīng)渦形泵殼的流道而流入水泵的壓水管路。與此同時(shí)水泵葉輪中心處由于水被甩出而形成真空,吸水池中的水便在大氣壓力作用下,通過吸水管吸進(jìn)葉輪。葉輪不停地旋轉(zhuǎn),水就不停地被甩出,又不斷地被補(bǔ)充。這就形成了離心泵的連續(xù)輸水。
問
9、鍋爐的排污方式有哪幾種?各有什么作用?
答
鍋爐的排污方式有:
(1)連續(xù)排污;
連續(xù)排污:是連續(xù)不斷的從汽包中排出爐水。主要目的是為了防止鍋爐水中的含鹽量和含硅量過高排去一些細(xì)小或懸浮的水渣。
(2)定期排污。
定期排污:是排出水渣,一般排污點(diǎn)設(shè)在水循環(huán)系統(tǒng)的底端;排污時(shí)最好在鍋爐低負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。
問
10、什么是樹脂的再生?
答
樹脂經(jīng)一段軟化或除鹽運(yùn)行后,失去了交換離子的能力;這時(shí)可用酸、堿或鹽使其還原再生,恢復(fù)其交換能力,這種使樹脂恢復(fù)能力的過程稱為樹脂的再生。
問
11、影響樹脂工作交換容量的主要因素有哪些?
答
(1)進(jìn)水中水質(zhì)的質(zhì)量;
(2)交換終點(diǎn)的控制指標(biāo);
(3)樹脂層的高度;
(4)水溫及水流速度;
(5)交換劑再生的效果,樹脂本身的性能。
問
12、樹脂有哪些化學(xué)性質(zhì)?
答
1) 離子交換反應(yīng)的可逆性,如:RH + Na+ RNa + H+
2) 酸堿性:ROH R+O H- ; RH R + H+
3) 選擇性:離子交換樹脂對(duì)各種不同離子的吸附不一樣。
4) 樹脂交換能力大小
陽(yáng)樹脂:Fe 3+ >Al 3+ >Ca 2+ >Mg 2+ >K + ≈NH 4+>Na+
陰樹脂:SO42->NO3->Cl->HCO3->HSi
問
13、混床的工作原理
答
混合床是指在一個(gè)交換期內(nèi)裝有陰陽(yáng)兩種樹脂,相當(dāng)于很多個(gè)陽(yáng)床、陰床串聯(lián)在一起的多級(jí)復(fù)床,這樣一個(gè)交換器內(nèi)同時(shí)完成陰陽(yáng)離子交換反應(yīng),交換出的H+和OH-生成水,H+和OH-不能積累,消除了離子交換反應(yīng)反離子的作用,使交換反應(yīng)進(jìn)行的很徹底,出水水質(zhì)達(dá)到精制純水的水質(zhì)指標(biāo)。
問
14、混床樹脂的污染有哪些?
答
1) 懸浮的污染:多以陽(yáng)樹脂形式出現(xiàn)。加強(qiáng)生水的預(yù)處理。
2) 有機(jī)物污染:主要發(fā)生在強(qiáng)堿陽(yáng)樹脂。主要復(fù)蘇方法:NaOH(1-4%)和NaCl(5-12%)混合溶液浸泡樹脂24小時(shí)。
3) 重金屬離子鐵污染:多在陰樹脂中形成,加強(qiáng)管道和設(shè)備的銹蝕,降低進(jìn)水的含F(xiàn)e量,增加除鐵措施。
問
15、促進(jìn)RO膜性能下降的主要原因有哪些?
答
1) 膜本身的化學(xué)變化:膜的水解、游離氯、活性氯的氧化干擾
2) 膜本身的物理變化:膜的壓密化,使透水率下降,除鹽率上升;膜受污染:結(jié)垢、微生物、固體顆粒在膜表面或膜內(nèi)污染堵塞。
問
16、計(jì)量泵啟動(dòng)的注意事項(xiàng)有哪些?
答
(1)檢查計(jì)量箱是否有液位;
(2)泵的出口閥是否全開;
(3)加藥部分入口線是否全開;
(4)檢查加藥是否正常;
(5)在確定無(wú)誤后方可啟動(dòng)加藥泵。
問
17、保安過濾器的工藝原理?
答
就是利用5um孔隙pp濾芯進(jìn)行的機(jī)械過濾,使水中殘存的微量懸浮顆粒、膠體微生物等,被截留或吸附在濾芯表面和空隙中。隨著制水時(shí)間的增長(zhǎng),濾芯固截物使其阻力上升,當(dāng)進(jìn)出口壓差增加到0.1MPa時(shí),應(yīng)更換;過濾器的濾元是可更換的卡式濾棒。
問
18、如何防止RO膜的結(jié)垢?
答
1) 做好原水的預(yù)處理工作,保證SOI<4,同時(shí)要加殺菌劑,防止微生物的滋生;
2) 在RO運(yùn)行中要維持合適的工作壓力,一般工作壓力增加產(chǎn)水量也增大,但過大又會(huì)使膜壓實(shí)。
3) 在RO運(yùn)行中應(yīng)保持濃水的絮流狀態(tài),減輕膜表面溶液的濃差極化,避免難溶鹽在膜表面析出;
4) 在RO停運(yùn)時(shí),短期應(yīng)進(jìn)行加藥沖洗,長(zhǎng)期應(yīng)加CH2O保護(hù)液進(jìn)行保護(hù)。
5) 當(dāng)RO產(chǎn)水明顯減小或含鹽量增高時(shí),表面結(jié)垢或污染,應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗。
問
19、什么是混床的反洗?反洗的條件有哪些?其目的是什么?
答
當(dāng)混床中樹脂失效后,用與制水方向相反的水流,由下而上對(duì)樹脂進(jìn)行大流量的沖洗,以松動(dòng)樹脂,去除污染物的操作方法叫反洗。
反洗條件:
①新裝或新補(bǔ)加樹脂后;
②混床達(dá)到運(yùn)行周期;
③周期制水率明顯下降;
④運(yùn)行阻力明顯增加。
反洗目的:
①松動(dòng)樹脂層,為再生創(chuàng)造良好的條件;
②清除樹脂層期間的懸浮物、有機(jī)物、微生物等污染;
③清除樹脂在運(yùn)行中造成的碎粒等雜物。
問
20、水的預(yù)處理常用的有哪些方法?其主要任務(wù)是什么?
答
主要有:混凝、澄清、過濾、吸附、殺菌等方法
主要任務(wù):
(1)去除水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和有機(jī)物;
(2)降低微生物物質(zhì);
(3)去除重金屬離子;
(4)降低水中的硬度和重碳酸根。
問
21、在RO裝置除鹽過程中加NaHCO3 的作用?
答
消除或降低水中的余氯含量,保證RO元件的穩(wěn)定性,我公司余氯小于0.1mg/L。
問
22、RO膜組件前設(shè)置電動(dòng)慢開自動(dòng)閥的作用?
答
防止RO運(yùn)行時(shí)高壓泵的突然啟停升壓,產(chǎn)生對(duì)RO膜元件的高壓沖擊,形成水錘破壞RO膜。
問
23、何為過濾周期?包括幾個(gè)環(huán)節(jié)?各環(huán)節(jié)的作用是什么?
答
過濾周期是兩次反洗之間的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間
包括:過濾、反洗、和正洗三個(gè)環(huán)節(jié)
反洗是為了清除在過濾過程中積累的污物,恢復(fù)過濾介質(zhì)的截污能力
正洗是保證過濾運(yùn)行?水合格的一個(gè)必要環(huán)節(jié),正洗合格后才能進(jìn)入周期運(yùn)行制水。
問
24、樹脂漏入熱力系統(tǒng)有什么危害?
答
樹脂漏入熱力系統(tǒng)后,在高溫高壓的作用下發(fā)生分解,轉(zhuǎn)化成酸、鹽和氣態(tài)產(chǎn)物、使?fàn)t水pH值下降。
問
25、反滲透裝置各加藥裝置的作用
答
1、阻垢劑投加系統(tǒng):
主要由阻垢劑計(jì)量箱和阻垢劑計(jì)量泵組成。為了防止溶解在水中的微溶、難溶解的鹽類,在反滲透濃水側(cè)的濃度超過溶度積產(chǎn)生沉淀,在反滲透裝置前投加阻垢劑。
2、還原劑投加系統(tǒng):
主要由還原劑加藥箱和還原劑計(jì)量泵組成。由于反滲透裝置的進(jìn)水對(duì)余氯有嚴(yán)格要求(小于0.1ppm)、且在原水進(jìn)口和超濾反洗加入了氧化劑進(jìn)行殺菌,加入還原劑進(jìn)行還原以達(dá)到反滲透進(jìn)水的要求。投加點(diǎn)為反滲透裝置進(jìn)水母管處。
3、氧化劑投加系統(tǒng):
主要由氧化劑計(jì)量箱和氧化劑計(jì)量泵組成。由于原水為循環(huán)排污水,含有大量的有機(jī)物和氧化物,投加殺菌劑可以氧化殺死原水中的大部分細(xì)菌,有效防止膜系統(tǒng)生物污染,保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
4、堿投加系統(tǒng):
主要由堿計(jì)量箱和堿計(jì)量泵組成。用于超濾或反滲透化學(xué)清洗時(shí)投加,去除超濾膜或反滲透膜表面粘附的有機(jī)物。
5、酸投加系統(tǒng)
主要由酸計(jì)量箱和酸計(jì)量泵組成,由于原水為循環(huán)排污水PH值偏高,有碳酸鹽垢的生成趨勢(shì),在不加酸的情況下反滲透濃水側(cè)的LSI值為2.14,加酸既可控制碳酸鹽垢的生成,又可將LSI值調(diào)節(jié)至1.8以下,減少阻垢劑的投加量。投加點(diǎn)為反滲透裝置進(jìn)水母管處。
問
26、活性炭除氯原理
答
活性炭除去余氯不是物理吸附作用,而是化學(xué)反應(yīng),游離余氯通過活性炭時(shí),在其表面產(chǎn)生催化作用,游離余氯很快水解出氧原子〔O〕并與炭原子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳,同時(shí)原水中的HCLO也迅速轉(zhuǎn)化成CO2氣體。
綜合反應(yīng):C+2Cl2+2H2O→4Hcl+CO2↑
根據(jù)以上反應(yīng)容器內(nèi)活性炭會(huì)根據(jù)原水中余氯含量的多少而逐步減少,每年應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充。
問
27、反滲透工藝原理
答
RO是利用半透膜透水不透鹽的特性,去除水中的大部分鹽份。在RO的原水側(cè)加壓,使原水中的一部分純水沿與膜垂直的方向透過膜,水中的鹽類和膠體物質(zhì)在膜表面濃縮,剩余部分原水沿與膜平行的方向?qū)饪s的物質(zhì)帶走。透過水中僅有少量鹽份,收集透過水,即達(dá)到了脫鹽的目的。
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