純水,作為現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域不可或缺的重要資源,其質(zhì)量對(duì)于產(chǎn)品的性能、研究的精準(zhǔn)度乃至人類的生命安全都有著至關(guān)重要的影響。純水處理的工藝,就是確保水質(zhì)純凈、無雜質(zhì)的一系列技術(shù)過程。本文將詳細(xì)解析純水處理的基礎(chǔ)工藝,包括粗濾、精濾、超過濾、反滲透和離子交換等環(huán)節(jié)。
1、粗濾
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、纖維過濾器等。
2、精濾
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。
3、超過濾
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。
4、反滲透
反滲透:反滲透簡(jiǎn)稱RO,是六十年代發(fā)展起來的一種膜分離技術(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低。
c、不用大量的化學(xué)藥劑和酸、堿再生處理,無化學(xué)廢液排放,無環(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。
5、離子交換
水中各種無機(jī)鹽類電離生成陽、陰離子,經(jīng)過氫型離子交換劑層時(shí),水中的陽離子被氫離子所取代,即是陽床的除鹽原理。
水中各種無機(jī)鹽類電離生成陽、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、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,陽樹脂與陰樹脂緊密交錯(cuò)排列,每一對(duì)陽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、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。
6、EDI
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。
綜上所述,純水處理技術(shù)是一項(xiàng)涉及多個(gè)工藝和設(shè)備的復(fù)雜技術(shù)需要綜合考慮原水水質(zhì)、處理要求和經(jīng)濟(jì)成本等因素選擇合適的工藝組合和設(shè)備配置。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展純水處理技術(shù)將更好地服務(wù)于人類社會(huì)的生產(chǎn)和生活需求。