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      水處理基本處理工藝
       
      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)凝結劑或pH值調節劑以反應生成絮狀物,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。

      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(chēng)為石灰軟化法。其目標是使水中的氫氧化鈣和氫氧化鎂(硬度)沉淀析出。該工藝花費少,但效果勉強。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. 機械過(guò)濾器(多介質(zhì)過(guò)濾器)

      機械過(guò)濾器為一填充規定厚度濾料的壓力容器,當填充單一濾料時(shí)為單層機械過(guò)濾器,填充不同種類(lèi)濾料時(shí)為雙層或多介質(zhì)過(guò)濾器。

      功能:在水質(zhì)預處理系統中,多介質(zhì)過(guò)濾器壓力容器內不同粒徑的石英砂按一定級配裝填,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、細小顆粒、全價(jià)鐵及膠體、菌藻類(lèi)和有機物。其出水SDI15(污染指數)小于等于5,完全能夠滿(mǎn)足反滲透裝置的進(jìn)水要求。

      4. 活性炭過(guò)濾器

      活性炭過(guò)濾器壓力容器是一種內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)預處理系統中,活性炭過(guò)濾器能夠吸附前級過(guò)濾中無(wú)法去除的余氯以防止后級反滲透膜受其氧化降解,同時(shí)還吸附從前級泄漏過(guò)來(lái)的小分子有機物等污染性物質(zhì),對水中異味、膠體及色素、重金屬離子、COD等有較明顯的吸附去除作用?梢赃M(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)程中較常用的一種設備,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,利用軟化水設備可去除可溶性離子(鐵離子)。標準軟水設備有四個(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)脂對多價(jià)離子諸如鈣離子、鎂離子的親和力大得多。因而,當硬水流經(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,直至達到平衡狀態(tài)。這時(shí),軟水設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)脂用于去除負電荷離子(陰離子)。

      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吸附離子之間達到平衡狀態(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)的交換柱去離子設備在柱外進(jìn)行,也可以通過(guò)安裝可再生的去離子設備和再生設備以及化學(xué)藥劑的方法在柱內進(jìn)行。

      7. 混床

      混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱(chēng),是針對離子交換技術(shù)所設計的設備。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。

      混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個(gè)再生過(guò)程均在混床內進(jìn)行,再生時(shí)樹(shù)脂不移出設備以外,且陽(yáng)、陰樹(shù)脂同時(shí)再生,因此所需附屬設備少,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)穩定,短時(shí)間運行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運行流速等)對混床出水水質(zhì)影響不大。

      (3) 間斷運行對出水水質(zhì)的影響小,恢復到停運前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。

      (4) 交換終點(diǎn)明顯。

      8. 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。離子交換反應在組件的純化室中進(jìn)行,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。電壓驅動(dòng)這些被吸收的離子沿著(zhù)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,他們在那里被臨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)離子的數目成比例。兩股水流(H+和OH-)趨勢離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。

      水流流過(guò)兩種不同類(lèi)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(zhuān)利的一個(gè)關(guān)鍵。在純化室中還會(huì )發(fā)生一個(gè)重要現象,在電勢梯度高的特定區域,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. 反滲透系統

      反滲透是一種側流過(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(zhù)膜的切線(xiàn)方向流出系統而未經(jīng)過(guò)濾。經(jīng)過(guò)濾的水流由于滲過(guò)膜被稱(chēng)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(chēng)為“濃水”。因為原水水流和濃水水流平行于膜,而不是垂直于膜,所以此工藝過(guò)程稱(chēng)為“側流”或“切向流”。

      反滲透是一種較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、有機物及微生物被截留在膜表面,隨濃水排放。它可有效地去除全部的有機物和90%~99%的離子。

       

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