培訓(xùn)資料 一、常用基本概念 1. 電導(dǎo):在兩片面積各一平方厘 5. 總固體量(TS) :是指總 米,相隔一厘米距離的極片間可移 動(dòng)的離子數(shù)目,稱為電導(dǎo)度,單位: μs/cm.。 溶解固體量(TDS)和總懸浮固體量 (TSS)之和。 6. 2. 電阻: 電導(dǎo)的倒數(shù), 單位: MΩ?cm。 堿度:是用來(lái)描述碳酸 鹽、碳酸氫鹽和氫氧化物含量的通 用術(shù)語(yǔ)。 3. 硬度:指水源中鈣鎂離子 7. 總有機(jī)碳(TOC) :總有機(jī) 的含量,通常用粒數(shù)/加侖(gpg) 來(lái)表示。 碳(TOC)是以 mg/l 為單位的水中 有機(jī)物污染的度量單位。 是可氧 TOC 化的有機(jī)物的直接度量單位。 4. pH 值: 溶液中酸和堿的相 8. 活性炭:顆;钚蕴,用 對(duì)含量。pH 值是水中氫離子濃度的 負(fù)對(duì)數(shù)(log)的度量單位。pH 值分 0~14 擋,pH 值為 7.0 則水為中性; pH 值小 于去除水中的異味、氣味、氯氣、 氯胺及一些有機(jī)物。 9. 于 7.0,則水為酸性的;pH 值大于 7.0。則水為堿性的。 NTU:散射濁度單位—用 一束光通過(guò)樣水,用散射濁度計(jì)測(cè) 出低渾濁
水的渾濁度。 培訓(xùn)資料 10. 滲透:水通過(guò)半透膜, 數(shù)—一種計(jì)算公式,采用該公式, 在規(guī)定的條件、溫度、pH 值、TDS、 硬度及堿性下進(jìn)行碳酸鈣沉淀的預(yù) 測(cè)。 從低濃度溶液一側(cè)向高濃度溶液一 側(cè)自然的流動(dòng),直到能量達(dá)到平衡。 11. SDI:含沙密度指數(shù)—用 14. 內(nèi)毒素:一種抗熱的致 于測(cè)量反滲透系統(tǒng)所用原水中懸浮 國(guó)體的數(shù)量。 熱質(zhì),特別是在有生命或無(wú)生命細(xì) 菌的細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)的脂肪多糖。 12. 樹(shù)脂:專門(mén)制造的聚合 15. 臭氧:氧的一種不穩(wěn)定 物小球,用在離子交換系統(tǒng)中,去 除水溶液中的溶解鹽。 的、高活性的形式,它是由自然雷 電或高壓電荷通過(guò)空氣所產(chǎn)生的, 13. LSI:langelier 飽和指 是一種優(yōu)良的氧化劑和消毒劑。 二、基本處理工藝 1. 沉淀 沉淀通常是一種多步工藝,用以減少水中渾濁物和懸浮物。這一多步 工藝包含加入化學(xué)凝結(jié)劑或 pH 值調(diào)節(jié)劑以反應(yīng)生成絮狀物,絮狀物由 于重力作用而在沉淀桶中沉淀下來(lái),或當(dāng)水通過(guò)高差濾池時(shí)濾掉。沉淀工 藝可有效地去除大于 25μm 的微粒。 培訓(xùn)資料 2. 石灰-蘇打軟化 在水中加入石灰(CaO)和蘇打粉(Na2CO3)以減少其鈣鎂含量的方法 稱為石灰軟化法。其目標(biāo)是使水中的氫氧化鈣和氫氧化鎂(硬度)沉 淀析出。該工藝花費(fèi)少,但效果勉強(qiáng)。通常生產(chǎn)出的水硬度為 50~120ppm (3~7gpg) 。該工藝不足之處是處理后的水 pH 值高,一般在 8.5~10.0 范 圍。 3. 機(jī)械過(guò)濾器(多介質(zhì)過(guò)濾器) 機(jī)械過(guò)濾器為一填充規(guī)定厚度濾料的壓力容器,當(dāng)填充單一濾料時(shí)為 單層機(jī)械過(guò)濾器,填充不同種類濾料時(shí)為雙層或多介質(zhì)過(guò)濾器。 功能:在水質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)中,多介質(zhì)過(guò)濾器壓力容器內(nèi)不同粒徑的石 英砂按一定級(jí)配裝填,經(jīng)絮凝的原水在一定壓力下自上而下通過(guò)濾料 層,從而使水中的懸浮物得以截留去除,多介質(zhì)過(guò)濾器能夠有效去除原水 中懸浮物、細(xì)小顆粒、全價(jià)鐵及膠體、菌藻類和有機(jī)物。其出水 SDI15 (污染指數(shù))小于等于 5,完全能夠滿足反滲透裝置的進(jìn)水要求。 培訓(xùn)資料 4. 活性炭過(guò)濾器 活性炭過(guò)濾器壓力容器是一種內(nèi)裝填粗石英砂墊層及優(yōu)質(zhì)活性炭的壓 力容器。 功能:在水質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)中,活性炭過(guò)濾器能夠吸附前級(jí)過(guò)濾中無(wú)法 去除的余氯以防止后級(jí)反滲透膜受其氧化降解,同時(shí)還吸附從前級(jí)泄 漏過(guò)來(lái)的小分子有機(jī)物等污染性物質(zhì),對(duì)水中異味、膠體及色素、重金屬 離子、COD 等有較明顯的吸附去除作用。可以進(jìn)一步降低 RO 進(jìn)
水的 SDI 值,保證 SDI<5,TOC<2.Oppm。 5. 軟化器 離子交換軟化裝置是水處理過(guò)程中最常用的一種設(shè)備,其作用是去除 硬水中形成水垢的鈣和鎂離子。在許多情況下,利用軟化水設(shè)備可去 除可溶性離子(鐵離子) 。標(biāo)準(zhǔn)軟水設(shè)備有四個(gè)主要部分:樹(shù)脂柱、樹(shù)脂、 加鹽裝置、閥門(mén)控制器。 軟水設(shè)備樹(shù)脂柱里裝有處理過(guò)的離子交換樹(shù)脂—聚苯乙烯小顆粒。這 培訓(xùn)資料 種樹(shù)脂顆粒起初在再生過(guò)程中是吸附鈉離子,這個(gè)樹(shù)脂對(duì)多價(jià)離子諸 如鈣離子、鎂離子的親和力大得多。因而,當(dāng)硬水流經(jīng)樹(shù)脂時(shí),鈣離子和 鎂離子就會(huì)吸附在樹(shù)脂上,同時(shí)又解吸離子,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。這 時(shí),軟水設(shè)備就完成了其中的鈉離子與水里鈣鎂離子的交換。 再生時(shí),使 NaCl 溶液流經(jīng)樹(shù)脂,硬離子就置換成了鈉離子。采用高濃 度鹽水使樹(shù)脂與硬離子之間的這種親和力得以減弱。這個(gè)再生過(guò)程可 以無(wú)限重復(fù)進(jìn)行而不會(huì)損壞樹(shù)脂。 軟化器是一種簡(jiǎn)單的離子交換過(guò)程,它解決了極常見(jiàn)的水污染形式: 硬度。利用 NaCl 進(jìn)行再生是一個(gè)簡(jiǎn)單但并不昂貴的過(guò)程,還能實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)再生,而且無(wú)需烈性化學(xué)試劑。 6. 陰、陽(yáng)離子交換器 陰、陽(yáng)離子交換器是分別填裝陰樹(shù)脂和陽(yáng)樹(shù)脂的交換器。陽(yáng)離子交換 器用于去除正電荷離子(陽(yáng)離子) ,陰樹(shù)脂用于去除負(fù)電荷離子(陰 離子) 。 培訓(xùn)資料 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是將 H+離子置換成陽(yáng)離子,諸如鈣、鎂和鈉離子;陰 離子交換樹(shù)脂是將 OH-離子置換成陰離子,諸如氯離子、硫酸根離子和 重碳酸根離子,置換的 H+和 OH-合成形成水,去除水中的離子。 樹(shù)脂的交換能力是有限的,在其交換能力耗盡之后必須進(jìn)行再生。交 換能力的耗盡出現(xiàn)吸附離子之間達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)候,陽(yáng)離子樹(shù)脂的 再生是利用酸進(jìn)行處理,一般用鹽酸再生,即用 H+離子進(jìn)行填充。陰離子 樹(shù)脂的再生一般使用氫氧化鈉,即用 OH-離子填充。再生可以用再生過(guò) 的交換柱去離子設(shè)備在柱外進(jìn)行,也可以通過(guò)安裝可再生的去離子設(shè)備和 再生設(shè)備以及化學(xué)藥劑的方法在柱內(nèi)進(jìn)行。 7. 混床 混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱,是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。 所謂混床,就是把一定比例的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂混合裝填于同一交 換裝置中,對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽(yáng)樹(shù)脂的比重比陰樹(shù)脂 大,所以在混床內(nèi)陰樹(shù)脂在上陽(yáng)樹(shù)脂在下。一般陽(yáng)、陰樹(shù)脂裝填的比 培訓(xùn)資料 例為 1:2,也有裝填比例為 1:1.5 的,可按不同樹(shù)脂酌情考慮選擇。 混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床 在運(yùn)行及整個(gè)再生過(guò)程均在混床內(nèi)進(jìn)行,再生時(shí)樹(shù)脂不移出設(shè)備以外 ,且陽(yáng)、陰樹(shù)脂同時(shí)再生,因此所需附屬設(shè)備少,操作簡(jiǎn)便,具有以下優(yōu) 點(diǎn): (1) 出水水質(zhì)優(yōu)良,出水 pH 值接近中性。 (2) 出水水質(zhì)穩(wěn)定,短時(shí)間運(yùn)行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn) 行流速等)對(duì)混床出水水質(zhì)影響不大。 (3) 間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響小,恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間 比較短。 (4) 交換終點(diǎn)明顯。 8.0 EDI EDI 的工作過(guò)程通過(guò)交換羥基離子或氫氧根離子去處不想要的離子, 然后將這些離子輸送到廢水流中。離子交換反應(yīng)在組件的純化室中進(jìn)行 培訓(xùn)資料 , 在那里陰離子交換樹(shù)脂釋放出氫氧根離子 (OH-) 而從溶解鹽 (如氯化物、 Cl-)中獲得陰離子。同樣,陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋放出氫離子(H+) 而從溶解鹽中(如鈉、Na+)獲得陽(yáng)離子。 一個(gè)直流(DC)電場(chǎng)通過(guò)放置在組件一端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)施 加。電壓驅(qū)動(dòng)這些被吸收的離子沿著樹(shù)脂球的表面移動(dòng),然后穿過(guò)薄 膜進(jìn)入濃水室。 帶負(fù)電的陰離子(如 OH-、Cl-)被吸引到陽(yáng)極(+) 。這些離子穿過(guò)陰 離子選擇性薄膜,進(jìn)入相鄰濃水室,而不會(huì)穿過(guò)相鄰的陽(yáng)離子選擇性 薄膜并滯留在濃水室, 而且得以妥善處理。 在淡水室中帶正電的陽(yáng)離子 (如 H+、Na+)被吸引到陰極(-) 。這些離子穿過(guò)陽(yáng)離子選擇性薄膜進(jìn) 入臨近的濃水室,他們?cè)谀抢锉慌R近的陰離子選擇性薄膜阻擋,同時(shí)得以 妥善處理。 在濃水室中,仍然維持電中性。從兩個(gè)方向輸送過(guò)來(lái)的離子彼此相互 中和。從電源流過(guò)來(lái)的電流跟移動(dòng)離子的數(shù)目成比例。兩股水流(H+ 和 OH-)趨勢(shì)離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。 培訓(xùn)資料 水流流過(guò)兩種不同類型的腔體,純化室中的離子就會(huì)耗盡,同時(shí)被收 集到鄰近的濃水流之中,這就從組件中帶走了被去除的離子。 在純化室和(或)濃水室中使用離子交換樹(shù)脂是 EDI 技術(shù)和專利的一 個(gè)關(guān)鍵。在純化室中還會(huì)發(fā)生一個(gè)重要現(xiàn)象,在電勢(shì)梯度高的特定區(qū)域 ,電化學(xué)“分解”能夠使水產(chǎn)生大量的 H+和 OH-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的 H+和 OH-離子在混合的離子交換樹(shù)脂中可以使樹(shù)脂不斷再生,并且形成 不需要外加化學(xué)試劑的薄膜。 9.0 反滲透系統(tǒng) 反滲透是一種側(cè)流過(guò)濾,就是原水在壓力作用下橫穿膜,其中一部分 原水滲透過(guò)膜,而其余的原水沿著膜的切線方向流出系統(tǒng)而未經(jīng)過(guò)濾 。經(jīng)過(guò)濾的水流由于滲過(guò)膜被稱為“滲透水”;另一支水流由于帶走了膜 所阻擋的濃污染物而稱為“濃水”。因?yàn)樵骱蜐馑髌叫杏?膜,而不是垂直于膜,所以此工藝過(guò)程稱為“側(cè)流”或“切向流”。 反滲透是一種最廣泛采用的膜分離工藝,利用壓力使水透過(guò)膜,而可 溶性鹽份、膠體、有機(jī)物及微生物被截留在膜表面,隨濃水排放。它 培訓(xùn)資料 可有效地去除全部的有機(jī)物和 90%~99%的離子。