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下水處理中所使用的方法 重慶水處理設(shè)備為咱們剖析:水處理設(shè)備相必也有不少人傳聞過(guò)了,那么對(duì) 于它的一些操作辦法又有多少人知道呢?一般常見(jiàn)的有石英砂過(guò)濾,活性炭 吸附,去鈣鎂離子,去鐵錳,反浸透過(guò)濾也就是膜過(guò)濾,然后紫外線消毒等 ,這僅僅純水上的污水上還有許多化學(xué)工式的操作辦法。下面咱們一同去了 解下。
一、沉淀物過(guò)濾法沉淀物過(guò)濾法的意圖是將水源內(nèi)之懸浮顆粒物質(zhì)或膠體物 質(zhì)鏟除乾凈。這些顆粒物質(zhì)假如沒(méi)有鏟除,會(huì)對(duì)透析用水其它精細(xì)的過(guò)濾膜 形成損壞或乃至水路的堵塞。這是陳舊且簡(jiǎn)略的清水法,所以這個(gè)進(jìn)程 常用在水純化的開(kāi)始處理。
或有必要時(shí),在管路中也會(huì)多參加幾個(gè)濾器 (filter)以鏟除體積較大的雜質(zhì)。濾過(guò)懸浮的顆粒物質(zhì)所運(yùn)用的濾器品種很 多,例如網(wǎng)狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只需顆粒巨細(xì)大 於這些孔洞之巨細(xì),就會(huì)被阻撓下來(lái)。對(duì)於溶解于水中的離子,就無(wú)法阻撓 下來(lái)。假如濾器太久沒(méi)有替換或清洗,堆積在濾器上的顆粒物質(zhì)會(huì)愈來(lái)愈多 ,則水流量及水壓會(huì)逐步削減。人們就是運(yùn)用入水壓與出水壓差來(lái)判別濾器 被堵塞的程度。因而濾器要守時(shí)逆沖以掃除堆積其上的雜質(zhì),一起也要在固 守時(shí)刻內(nèi)替換濾器。
沉淀物過(guò)濾法還有一個(gè)問(wèn)題值得注意,由于顆粒物質(zhì)不斷被阻撓而堆積 下來(lái),這些物質(zhì)面或許有細(xì)菌在此繁衍,并開(kāi)釋毒性物質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器,形成熱 原反響,所以要常常替換濾器,原則上進(jìn)水與出水的壓力落差升高抵達(dá)原先 的五倍時(shí),就需求換掉濾器。
下水處理中所使用的方法
二、活性碳
活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質(zhì)在 高溫下乾餾炭化而成,制成后還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的首要作 用是鏟除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機(jī)物質(zhì)?;钚?碳的外表呈顆粒狀。
內(nèi)部是多孔的,孔內(nèi)有許多約1Onm~lA巨細(xì)的毛細(xì)管,1g 的活性碳內(nèi)部外表積高達(dá)700-1400m2,而這些毛細(xì)管內(nèi)外表及顆粒外表就是 吸附作用之地點(diǎn)。影響活性碳鏟除有機(jī)物才能的要素有活性碳自身的面積, 孔洞巨細(xì)以及被鏟除有機(jī)物的分子量及其極性(Polarity),它首要*物理的吸 附才能來(lái)掃除雜物,當(dāng)吸附才能達(dá)飽合之后,吸附過(guò)多的雜質(zhì)就會(huì)墜落下來(lái) 污染下流的水質(zhì),所以有必要守時(shí)運(yùn)用逆沖的辦法來(lái)鏟除吸附其上的雜質(zhì)。
這種活性碳濾器假如吸附才能明顯下降,有必要更新。測(cè)定進(jìn)水及出水的 TOC濃度差(或細(xì)菌數(shù)量差)是考量替換活性碳的根據(jù)之一。有些逆浸透膜對(duì)氯 的耐受性欠安,所以在逆浸透之前要有活性碳的處理,使氯能夠有用的被活 性炭吸附,可是活性碳上的孔洞吸附的細(xì)菌簡(jiǎn)單繁衍滋長(zhǎng),一起對(duì)於分子較 大有機(jī)物的鏟除,活性碳的成效有限,所以有必要*逆浸透膜在后面補(bǔ)強(qiáng)。
三、硬水軟化法
硬水的軟化需運(yùn)用離子交流法,它的意圖是運(yùn)用陽(yáng)離子交流樹(shù)脂以鈉離 子來(lái)交流硬水中的鈣與鎂離子,*此來(lái)下降水源內(nèi)之鈣鎂離子的濃度。其軟化 的反響式如下:
Ca2++2Na-EXCa-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EXMg-EX2+2Na+1
式中的EX表明離子交流樹(shù)脂,這些離子交流樹(shù)脂結(jié)合了Ca2+及Mg2+之后 ,將本來(lái)含在其內(nèi)的Na+離子開(kāi)釋出來(lái)。
現(xiàn)在市面上出售的離子交流樹(shù)脂為球狀的組成有機(jī)物高分子電解質(zhì)。樹(shù) 脂基質(zhì)(resin matrix)內(nèi)藏氯化鈉,在硬水軟化的進(jìn)程中,鈉離子會(huì)逐步被 運(yùn)用耗盡,則交流樹(shù)脂的軟化作用也會(huì)逐步下降,這時(shí)需求作復(fù)原 (regeneration)的作業(yè),也就是每隔固守時(shí)刻參加特定濃度的鹽水,一般是 10%,其反響辦法如下:
Ca-EX2+2Na+ (濃鹽水) 2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+ (濃鹽水) 2Na-EX+Mg2+
假如水處理的進(jìn)程中沒(méi)有陽(yáng)離子的軟化,不僅僅逆浸透膜上會(huì)有鈣鎂體 的堆積致使下降成效乃至損壞逆浸透膜,一起患者也簡(jiǎn)單得到硬水癥候群。 硬水軟化器也會(huì)引起細(xì)菌繁衍的問(wèn)題,所以設(shè)備上需求有逆沖的功用,一段 時(shí)刻后就要逆沖一次以避免太多雜質(zhì)吸附其上。另一個(gè)值得注意問(wèn)題的是高 血鈉癥,由于透析用水的軟化與再?gòu)?fù)原進(jìn)程是*計(jì)時(shí)器來(lái)操控,正常情況復(fù)原 作用大多發(fā)作在深夜,這是*閥門在操控,假如發(fā)作毛病,大量鹽水就會(huì)涌進(jìn) 水源,進(jìn)而形成患者的高血鈉癥。
四、逆浸透法
逆浸透水處理常用的半透膜原料有纖維質(zhì)膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類 (aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結(jié)構(gòu)形狀有 螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。 至於這些原料中纖維素膜的長(zhǎng)處是耐氯性高,但在堿性的條件下(pH ≥8.0) 或細(xì)菌存在的情況下,運(yùn)用壽命會(huì)縮短。polyamide的缺點(diǎn)是對(duì)氯及氯氨之耐 受性差。至於選用那一種原料較好,則現(xiàn)在還沒(méi)有結(jié)論。
逆浸透法能夠有用的鏟除溶解於水中的無(wú)機(jī)物,有機(jī)物,細(xì)菌,熱原及 其它顆粒等,是透析用水處理中重要的一環(huán)。要了解"逆浸透"原理之前, 要先解說(shuō)"浸透(osmosis)的觀念。所謂浸透是指以半透膜離隔兩種不同濃度 的溶液,其間溶質(zhì)不能透過(guò)半透膜,則濃度較低的一方水分子會(huì)經(jīng)過(guò)半透膜 抵達(dá)濃度較高的另一方,直到兩邊的濃度持平為止。
在還沒(méi)抵達(dá)平衡之前, 能夠在濃度較高的一方逐步施加壓力,則前述之水分子移動(dòng)狀態(tài)會(huì)暫時(shí)中止 ,此刻所需的壓力叫作 "浸透壓 (osmotic pressure)",假如施加的力量大 於浸透壓時(shí),則水份的移動(dòng)會(huì)反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃 度的一方,這種現(xiàn)象就叫作"逆浸透"。逆浸透的純化作用能夠抵達(dá)離子的層 面,對(duì)於單價(jià)離于(monovalent ions)的掃除率(rejection rate)可達(dá) 90%-98%,而雙價(jià)離子(divalent ions)可達(dá)95%-99%左右(能夠避免分子量大 於200道爾敦的物質(zhì)經(jīng)過(guò))。
假如逆浸透前沒(méi)有作好前置處理則浸透膜上簡(jiǎn)單有污物堆積,例如鈣, 鎂,鐵等離子,形成逆浸透功用的下降;有些膜(如polyamide)簡(jiǎn)單被氯與氯 氨所損壞,因而在逆浸透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。逆浸透雖 然價(jià)錢較高,由于一般逆浸透膜的孔徑約在l0A以下,它能夠掃除細(xì)菌,病毒 及熱原乃至各種溶解性離子等,所以在預(yù)備血液透析析釋用水好預(yù)備這一 道進(jìn)程。
五、去離子法
去離子法的意圖是將溶解於水中的無(wú)機(jī)離子掃除,與硬水軟化器相同, 也是運(yùn)用離子交流樹(shù)脂的原理。在這運(yùn)用兩種樹(shù)脂-陽(yáng)離子交流樹(shù)脂與陰離子 交流樹(shù)脂。陽(yáng)離子交流樹(shù)脂運(yùn)用氫離子(H+)來(lái)交流陽(yáng)離子;而陰離子交流樹(shù)脂 則運(yùn)用氫氧根離子(OH-)來(lái)交流陰離子,氫離子與氫氧根離子相互結(jié)組成中性 水,
下水處理中所使用的方法
其反響方程式如下:
M+x+xH-ReM-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-ReA-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽(yáng)離子,x表電價(jià)數(shù),M+x陽(yáng)離子與陽(yáng)離子樹(shù)脂上H-Re的 氫離子交流,A-z則表陰離子,z表電價(jià)數(shù),A-z與陰離子交流樹(shù)脂結(jié)合后,釋 放出OH-離子。H+離子與OH-離子結(jié)合后即成中性的水。
這些樹(shù)脂之吸附才能耗盡之后也需求再?gòu)?fù)原,陽(yáng)離子交流樹(shù)脂需求強(qiáng)酸 來(lái)復(fù)原;相反的,陰離子則需求強(qiáng)堿來(lái)復(fù)原。陽(yáng)離子交流樹(shù)脂對(duì)各種陽(yáng)離子的 吸附力有所差異,它們的強(qiáng)弱程度及相對(duì)關(guān)系如下:
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH4 1+>Na1+>H1+
陰離子交流樹(shù)脂與各陰離子的親合力強(qiáng)度如下:
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
假如陰離子交流樹(shù)脂耗費(fèi)殆盡而沒(méi)有復(fù)原,則吸附力弱的氟就會(huì)逐步 出現(xiàn)在透析用水中,形成軟骨病,骨質(zhì)疏松癥及其它骨病變;假如陽(yáng)離子交流 樹(shù)脂耗費(fèi)盡了,氫離子也會(huì)出現(xiàn)在透析用水之中,形成水質(zhì)酸性的增加,所 以去離子功用是否有用,需求經(jīng)常監(jiān)督。一般是*水質(zhì)的電阻系數(shù) (resistivity)或傳導(dǎo)度(conductivity)來(lái)判別。去離子法所運(yùn)用的離子交流 樹(shù)脂相同也會(huì)形成細(xì)菌的繁衍引起菌血癥,這是值得注意的一點(diǎn)。
六、紫外線消毒法
紫外線消毒法是現(xiàn)在常運(yùn)用的辦法之一,它的滅菌機(jī)理是損壞細(xì)菌核酸 的生命遺傳物質(zhì),使其無(wú)法繁衍,其間嚴(yán)重的反響是核酸分子內(nèi)的 pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是運(yùn)用低壓水銀放電燈(滅菌燈) 的人工253.7nm波長(zhǎng)的紫外線能量。紫外線滅菌燈的原理與日光燈相同,僅僅 燈管內(nèi)部不涂螢光物質(zhì),燈管的原料是選用紫外線穿透率高的石英玻璃。一 般紫外線設(shè)備依用處分照耀型,浸泡型及流水型。
水處理紫外線滅菌燈 在血液透析稀釋用水所運(yùn)用的紫外線是安放在儲(chǔ) 水槽到透析機(jī)器之間的管路上,也就是一切的透析用水在運(yùn)用之前都要承受 一次紫外線的照耀,以抵達(dá)完全滅菌的作用。對(duì)紫外線的感受性大的是綠 膿菌、大腸菌;相反的,耐受性較大的則是枯草菌芽胞體。由于紫外線消毒 法安全,經(jīng)濟(jì),對(duì)菌種的選擇性少。
水質(zhì)也不會(huì)改動(dòng),所以近年已廣泛運(yùn)用 這種辦法,例如船上的飲用水就常運(yùn)用這種消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯 拉菌、沙門氏菌等等全殺光,能潛入水中心360度滅菌,成效等于水面滅菌燈 的三倍。能消除水中祿藻,作用顯著,運(yùn)用方便,紫外線滅菌燈適用于:各 種巨細(xì)漁場(chǎng)過(guò)濾,水處理,巨細(xì)型水池,游泳場(chǎng)、溫泉。滅菌功率可達(dá)99% -99.99%。
七、蒸餾法
蒸餾法是陳舊卻也是有用的水處理法,它能夠鏟除任何不行揮發(fā)性的雜 質(zhì),可是無(wú)法掃除可揮發(fā)性的污染物,它需求很大的儲(chǔ)水槽來(lái)寄存,這個(gè)儲(chǔ) 水槽與輸送管卻是形成污染的重要原因,現(xiàn)在血液透析用水不必這種辦法來(lái) 處理。
八、超過(guò)濾法
超過(guò)濾法與逆浸透法相似,也是運(yùn)用半透膜,但它無(wú)法操控離子的鏟除 ,由于膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能掃除細(xì)菌,病毒,熱原及顆粒狀 物等,對(duì)水溶性離子則無(wú)法濾過(guò)。超過(guò)濾法首要的作用是充當(dāng)逆浸透法的前 置處理以避免逆浸透膜被細(xì)菌污染。它也可用在水處理的終進(jìn)程以避免上 游的水在管路中被細(xì)菌污染。一般是運(yùn)用進(jìn)水壓與出水壓差來(lái)判別超過(guò)濾膜 是否有用,與活性碳相似,平常是以逆沖法來(lái)鏟除附著其上的雜質(zhì)。
重慶南旭環(huán)保
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