STARK WATER TREATMENT: Proces úpravy čistej vody a princíp úpravy
Čo je úprava čistej vody?
Čistá voda znamená, že čistá voda vo všeobecnosti používa ako zdroj vody mestskú vodu z vodovodu. Viacvrstvovou filtráciou je možné odstrániť škodlivé látky, ako sú mikroorganizmy, ale zároveň sa odstránia minerály potrebné pre ľudské telo, ako je fluór, draslík, vápnik a horčík.
V dôsledku nekontrolovaného vypúšťania priemyselných odpadových vôd, odpadových vôd z domácností a poľnohospodárskeho znečistenia obsahuje súčasná povrchová voda nielen bahno, piesok, rozklad zvierat a rastlín. Existuje tiež veľké množstvo látok, ako sú bielidlá, pesticídy, ťažké kovy, vápno, železo a ďalšie látky, ktoré ohrozujú ľudské zdravie. Dlhodobé hromadenie týchto znečisťujúcich látok v ľudskom tele je mimoriadne škodlivé pre ľudské zdravie a môže spôsobiť rakovinu, mutagenézu a deformáciu. Skutočný zabijak. Tradičný proces výroby vody z vodovodu však nielenže nedokáže odstrániť organické zlúčeniny v nej, ale ak sa do výroby vody z vodovodu pridá chlór, vytvorí nové a silnejšie organické znečistenie, ako je chloroform, vďaka ktorému je voda z vodovodu mutagénnejšia ako prírodná voda. Navyše, keď voda z vodovodu opustí továreň, musí prejsť dlhým potrubným systémom na prívod vody, najmä nádržou na vodu na streche výškových obytných budov, dochádza k pomerne vážnemu "sekundárnemu znečisteniu". Tento druh vody samozrejme nemožno piť surovú. Aj keď je varený, môže iba sterilizovať, ale neodstraňuje škodlivé chemikálie. Okrem toho pitie čistej vody môže nielen eliminovať poškodenie zdravia, ale aj prospieť zdraviu a dlhovekosti. Pretože čím je voda čistejšia, tým lepšia je funkcia nosiča, tým silnejšia je schopnosť rozpúšťať rôzne metabolity v tele, tým ľahšie sa vstrebáva do ľudského tela, čo je prospešné pre tvorbu telesných tekutín na uhasenie smädu a zmiernenie únavy. Preto, aby sa zachovalo zdravie, zlepšilo zdravie ľudí, rozvinul obchod s čistou vodou a vyrábala vysokokvalitná pitná voda, úprava čistej vody spočíva v tom, že voda z vodovodu sa dvakrát čistí a ďalej filtrujú škodlivé látky, ako sú chloridy a baktérie vo vode z vodovodu, aby sa dosiahlo vylučovanie. baktérie a dezinfekčný účinok.
Metóda úpravy čistej vody
1. Membránová mikrofiltrácia (MF) úprava čistej vody
Membránové mikroporézne filtračné metódy zahŕňajú tri formy: hĺbková filtrácia, filtrácia obrazovky a povrchová filtrácia. Hĺbková filtrácia je matrica vyrobená z tkaných vlákien alebo stlačených materiálov a využíva inertnú adsorpciu alebo zachytávanie na zadržiavanie častíc, ako je bežne používaná multimediálna filtrácia alebo piesková filtrácia; Hĺbková filtrácia je relatívne ekonomický spôsob odstránenia 98 % alebo viac nerozpustných látok a zároveň chráni následnú čistiacu jednotku pred upchatím, preto sa zvyčajne používa ako predbežná úprava.
Povrchová filtrácia je viacvrstvová štruktúra. Keď roztok prechádza cez filtračnú membránu, častice väčšie ako póry vo vnútri filtračnej membrány zostanú pozadu a hromadia sa hlavne na povrchu filtračnej membrány, ako je bežne používaná filtrácia PP vláknami. Povrchová filtrácia dokáže odstrániť viac ako 99,9 % nerozpustných látok, takže sa môže použiť aj ako predbežná úprava alebo čírenie.
Sitová filtračná membrána má v podstate konzistentnú štruktúru, rovnako ako sito, pričom na povrchu zostávajú častice väčšie ako je veľkosť pórov (meranie pórov tejto filtračnej membrány je veľmi presné), ako je terminál používaný v strojoch na ultračistú vodu Použite bodové bezpečnostné filtre; Sieťová filtrácia Mikrofiltrácia sa vo všeobecnosti umiestňuje na miesto konečného použitia v čistiacom systéme, aby sa odstránili posledné zostávajúce stopy živicových vločiek, uhlíkových triesok, koloidov a mikroorganizmov.
2. Adsorpcia aktívneho uhlia úprava čistej vody
Adsorpcia aktívneho uhlia je metóda, pri ktorej sa jedna alebo viac škodlivých látok vo vode adsorbuje na pevnom povrchu a odstráni sa využitím pórovitej povahy aktívneho uhlia. Adsorpcia aktívneho uhlia má dobrý vplyv na odstraňovanie organických látok, koloidov, mikroorganizmov, zvyškového chlóru, zápachu atď. vo vode. Zároveň, pretože aktívne uhlie má určitý redukčný účinok, má tiež dobrý odstraňovací účinok na oxidanty vo vode.
Pretože adsorpčná funkcia aktívneho uhlia má hodnotu nasýtenia, po dosiahnutí nasýtenej adsorpčnej kapacity sa adsorpčná funkcia filtra s aktívnym uhlím výrazne zníži. Preto je potrebné venovať pozornosť analýze adsorpčnej kapacity aktívneho uhlia a včas nahradiť aktívne uhlie alebo vykonať dezinfekciu a regeneráciu vysokotlakovou parou. Zároveň sa však organická hmota adsorbovaná na povrchu aktívneho uhlia môže stať zdrojom živín alebo živnou pôdou pre rozmnožovanie baktérií, preto si za pozornosť zaslúži aj problém mikrobiálnej reprodukcie vo filtri s aktívnym uhlím. Na kontrolu rastu baktérií je potrebná pravidelná dezinfekcia. Stojí za zmienku, že v počiatočnej fáze používania aktívneho uhlia (alebo v počiatočnej fáze prevádzky novo nahradeného aktívneho uhlia) môže malé množstvo veľmi jemného práškového aktívneho uhlia vstúpiť do systému reverznej osmózy s prúdom vody, čo má za následok znečistenie membránového prietokového kanála reverznej osmózy a spôsobenie prevádzky. Tlak stúpa, produkcia permeátu klesá a tlak v celom systéme stúpa a toto poškodenie je ťažké obnoviť konvenčnými metódami čistenia. Preto je potrebné aktívne uhlie opláchnuť a jemný prášok odstrániť predtým, ako bude možné prefiltrovanú vodu poslať do nasledujúceho systému RO. Aktívne uhlie má veľký účinok, ale treba venovať pozornosť dezinfekcii a nové aktívne uhlie je potrebné počas používania opláchnuť. 3. Úprava čistej vody reverznou osmózou (RO)
Reverzná osmóza znamená, že keď sa na stranu koncentrovaného roztoku aplikuje tlak vyšší ako osmotický tlak, rozpúšťadlo v koncentrovanom roztoku bude prúdiť do zriedeného roztoku a smer toku tohto rozpúšťadla je opačný ako smer pôvodnej osmózy. Tento proces sa nazýva reverzná osmóza. Tento princíp sa používa v oblasti separácie kvapalín na čistenie, odstraňovanie nečistôt a úpravu kvapalných látok.
Princíp činnosti membrány reverznej osmózy: membrána, ktorá je selektívna pre priepustné látky, sa nazýva polopriepustná membrána a membrána, ktorá môže preniknúť iba do rozpúšťadla, ale nemôže preniknúť do rozpustenej látky, sa všeobecne nazýva ideálna polopriepustná membrána. Keď sa rovnaký objem zriedeného roztoku (ako je sladká voda) a koncentrovaného roztoku (napríklad slaná voda) umiestni na obe strany polopriepustnej membrány, rozpúšťadlo v zriedenom roztoku prirodzene prejde cez polopriepustnú membránu a spontánne pretečie na stranu koncentrovaného roztoku, Tento jav sa nazýva penetrácia. Keď osmóza dosiahne rovnováhu, hladina kvapaliny na strane koncentrovaného roztoku bude o určitú výšku vyššia ako hladina kvapaliny v zriedenom roztoku, to znamená, že sa vytvorí tlakový rozdiel a tento tlakový rozdiel je osmotický tlak. Reverzná osmóza je reverzný migračný pohyb osmózy. Ide o separačnú metódu, ktorá oddeľuje rozpustenú látku a rozpúšťadlo v rozpúšťadle pomocou selektívneho zachytávania polopermeabilnej membrány pod tlakovým pohonom. Je široko používaný pri čistení rôznych roztokov. Najbežnejším príkladom aplikácie je proces úpravy vody pomocou technológie reverznej osmózy na odstránenie nečistôt, ako sú anorganické ióny, baktérie, vírusy, organické látky a koloidy v surovej vode, aby sa získala vysokokvalitná čistá voda. 4. Úprava čistej vody s iónovou výmenou (IX)
Zariadenie na iónomeničovú čistú vodu je tradičný proces úpravy vody, ktorý nahrádza rôzne anióny a katióny vo vode prostredníctvom aniónových a katiónomeničových živíc. Aniónové a katiónomeničové živice sú zladené v rôznych pomeroch, aby vytvorili systém katiónového lôžka na výmenu iónov. Systém aniónového lôžka a systém zmiešaného lôžka s iónovou výmenou (zložené lôžko) a systém zmiešaného lôžka (zložené lôžko) sa zvyčajne používa v terminálnom procese výroby ultračistej vody a vysoko čistej vody po presakovaní reverznej osmózy a iných procesoch úpravy vody. Je to jeden z nenahraditeľných prostriedkov na prípravu ultračistej vody a vysoko čistej vody. Vodivosť odpadovej vody môže byť nižšia ako 1uS/cm a odpor odpadovej vody môže dosiahnuť viac ako 1 MΩ.cm. Podľa rôznych požiadaviek na kvalitu vody a použitie je možné odpor odpadovej vody regulovať medzi 1 ~ 18 MΩ.cm. Je široko používaný pri príprave ultračistej vody a vysoko čistej vody v priemyselných odvetviach, ako je elektronika, ultračistá voda pre elektrickú energiu, chemický priemysel, galvanické pokovovanie ultračistej vody, napájacia voda z kotlov a lekárska ultračistá voda.
Soli obsiahnuté v surovej vode, ako sú Ca(HCO3)2, MgSO4 a iné sodné soli vápnika a horečnatého, sa pri pretekaní vrstvou výmennej živice katióny Ca2+, Mg2+ atď. nahrádzajú aktívnymi skupinami katiónovej živice a aniónmi HCO3-, SO42- atď. Voda je tak nahradená aktívnymi skupinami aniónovej živice a je tak ultračistá. Ak je obsah hydrogenuhličitanu v surovej vode vysoký, mala by sa medzi aniónovou a katiónovou výmennou kolónou zriadiť odplyňovacia veža na odstránenie plynného CO2 a zníženie zaťaženia aniónového lôžka. 5. Ultrafialová (UV) úprava ultračistej vody
Hlavným procesom reprodukcie buniek je: otvorí sa dlhý reťazec DNA. Po otvorení adenínové jednotky každého dlhého reťazca hľadajú tymínové jednotky, ktoré sa môžu spojiť, a každý dlhý reťazec môže kopírovať rovnaký reťazec ako druhý dlhý reťazec, ktorý bol práve oddelený. , obnoviť kompletnú DNA pred pôvodným delením a stať sa novým bunkovým základom. Ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou 240-280 nm môžu narušiť schopnosť DNA produkovať proteíny a replikovať sa. Medzi nimi majú ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou 265 nm najsilnejšiu schopnosť zabíjania baktérií a vírusov. Po poškodení DNA a RNA baktérií a vírusov sa stratila ich schopnosť produkovať bielkoviny a reprodukčná kapacita. Pretože baktérie a vírusy majú vo všeobecnosti veľmi krátky životný cyklus, baktérie a vírusy, ktoré sa nemôžu množiť, rýchlo zomrú. Ultrafialové lúče sa používajú na zabránenie prežitia mikroorganizmov vo vode z vodovodu, aby sa dosiahol účinok sterilizácie a dezinfekcie. Iba umelé ortuťové (zliatinové) svetelné zdroje môžu vydávať dostatočnú intenzitu ultrafialového žiarenia (UVC) na technickú dezinfekciu. Trubica ultrafialovej germicídnej lampy je vyrobená z kremenného skla. Ortuťová lampa je rozdelená do troch typov podľa rozdielu tlaku ortuťových pár v žiarovke po zapálení a rozdielu intenzity ultrafialového výstupu: nízkotlaková ortuťová výbojka s nízkou intenzitou, stredotlakové ortuťové výbojky s vysokou intenzitou a nízkotlakové ortuťové výbojky s vysokou intenzitou.
Baktericídny účinok je určený dávkou ožiarenia prijatou mikroorganizmami a zároveň je ovplyvnený aj výstupnou energiou ultrafialových lúčov, ktorá súvisí s typom žiarovky, intenzitou svetla a dobou používania. Ako lampa starne, stratí 30 % - 50 % svojej intenzity. .
Dávka ultrafialového žiarenia sa vzťahuje na množstvo ultrafialových lúčov špecifickej vlnovej dĺžky potrebné na dosiahnutie určitej miery bakteriálnej inaktivácie: dávka ožiarenia (J/m2) = čas ožarovania (s) × intenzita UVC (W/m2) Čím väčšia je dávka ožiarenia, tým vyššia je dezinfekčná účinnosť. Vzhľadom na požiadavky na veľkosť zariadenia je všeobecná doba ožarovania iba niekoľko sekúnd. Preto sa intenzita výstupu UVC lampy stala najdôležitejším parametrom na meranie výkonu dezinfekčného zariadenia ultrafialovým svetlom.
6. Ultrafiltračná (UF) úprava čistej vody
Technológia ultrafiltrácie je high-tech široko používaná pri čistení vody, separácii roztokov, koncentrácii, extrakcii užitočných látok z odpadových vôd a čistení a opätovnom použití odpadových vôd. Vyznačuje sa jednoduchým procesom používania, žiadnym ohrevom, úsporou energie, nízkotlakovou prevádzkou a malými rozmermi zariadenia.
Princíp úpravy čistej vody Ultrafiltrácia (UF): Ultrafiltrácia je proces membránovej separácie založený na princípe separácie sitovania a tlaku ako hnacej sily. , bakteriálny vankúš a makromolekulárna organická hmota. Môže byť široko používaný pri separácii, koncentrácii a čistení látok. Proces ultrafiltrácie nemá fázovú inverziu a pracuje pri izbovej teplote. Je vhodný najmä na separáciu látok citlivých na teplo. Má dobrú teplotnú odolnosť, odolnosť voči kyselinám a zásadám a odolnosť proti oxidácii. Môže sa používať nepretržite po dlhú dobu za podmienok pod 60 °C a pH 2-11. .
Ultrafiltračná membrána z dutých vlákien je najvyspelejšou a najpokročilejšou formou ultrafiltračnej technológie. Vonkajší priemer dutého vlákna je 0,5-2,0 mm a vnútorný priemer je 0,3-1,4 mm. Stena dutého vlákna je pokrytá mikropórmi. Surová voda prúdi pod tlakom na vonkajšiu alebo vnútornú dutinu dutého vlákna a vytvára typ vonkajšieho tlaku a typ vnútorného tlaku. Ultrafiltrácia je dynamický filtračný proces a zachytené látky je možné odstrániť koncentráciou bez zablokovania povrchu membrány a môže prebiehať nepretržite po dlhú dobu. 7. EDI úprava čistej vody
Princíp činnosti zariadenia na úpravu ultračistej vody EDI: Elektrodeionizačný (EDI) systém je hlavne pôsobením jednosmerného elektrického poľa, smerového pohybu dielektrických iónov vo vode cez separátor a selektívneho prenikania iónov výmennou membránou na zlepšenie kvality vody. Vedecká technológia úpravy vody na čistenie. Medzi dvojicou elektród elektrodialyzátora sú zvyčajne aniónová membrána, katiónová membrána a separátory (A, B) striedavo usporiadané do skupín a vytvárajú koncentračnú komoru a tenkú komoru (to znamená, že katióny môžu prechádzať cez katiónovú membránu a anióny môžu prechádzať cez katódu. membrána). Katióny v sladkej vode migrujú do zápornej elektródy cez katiónovú membránu a sú zachytávané zápornou membránou v koncentračnej komore; anióny vo vode migrujú na kladnú elektródu smerom k zápornej membráne a sú zachytávané katiónovou membránou v koncentračnej komore, takže počet iónov vo vode prechádzajúcej čerstvou komorou postupne klesá, stáva sa sladkou vodou a voda v koncentračnej komore v dôsledku nepretržitého prílevu aniónov a katiónov v koncentračnej komore, Koncentrácia dielektrických iónov naďalej stúpa a stáva sa koncentrovanou vodou, aby sa dosiahol účel odsoľovania, čistenia, koncentrácie alebo rafinácie.
Výhody zariadenia na úpravu ultračistej vody EDI:
(1) Nie je potrebná acidobázická regenerácia: V zmiešanom lôžku je potrebné živicu regenerovať chemikáliami a acidobázikou, zatiaľ čo EDI eliminuje manipuláciu a ťažkú prácu s týmito škodlivými látkami. chrániť životné prostredie.
(2) Nepretržitá a jednoduchá prevádzka: v zmiešanom lôžku sa prevádzkový proces komplikuje v dôsledku zmeny každej regenerácie a kvality vody, zatiaľ čo proces výroby vody EDI je stabilný a nepretržitý a kvalita vody vyrobenej vody je konštantná. Komplikované prevádzkové postupy, prevádzka je výrazne zjednodušená.
(3) Znížené požiadavky na inštaláciu: Systém EDI má menší objem ako zmiešané lôžko s podobnou kapacitou úpravy vody. Má štruktúru stavebných blokov a dá sa flexibilne skonštruovať podľa výšky a vône miesta. Modulárna konštrukcia uľahčuje údržbu EDI počas výrobných prác
8. Úprava ultračistej vody ozónovou sterilizáciou
Princíp dezinfekcie ozónu (O3) je: molekulárna štruktúra ozónu je pri normálnej teplote a tlaku nestabilná a rýchlo sa rozkladá na kyslík (O2) a jeden atóm kyslíka (O); Ten má silnú aktivitu a je mimoriadne škodlivý pre baktérie. Silná oxidácia ho zabije a prebytočné atómy kyslíka sa samy rekombinujú na bežné atómy kyslíka (O2) a nevznikajú žiadne toxické zvyšky, preto sa nazýva neznečisťujúci dezinfekčný prostriedok. Vírusy, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a rôzne baktérie atď.) majú extrémne silnú schopnosť zabíjania a sú tiež veľmi účinné pri zabíjaní Mycinu.
(1) Sterilizačný mechanizmus a proces ozónu patria do biochemického procesu, ktorý oxiduje a rozkladá glukózoxidázu potrebnú na oxidáciu glukózy vo vnútri baktérií.
(2) Priamo interaguje s baktériami a vírusmi, ničí ich organely a ribonukleovú kyselinu, rozkladá makromolekulárne polyméry, ako je DNA, RNA, proteíny, lipidy a polysacharidy, a ničí metabolickú produkciu a reprodukčný proces baktérií.
(3) Preniká do tkaniva bunkovej membrány, napáda bunkovú membránu a pôsobí na lipoproteín vonkajšej membrány a vnútorný lipopolysacharid, čo spôsobuje prenikanie a deformáciu buniek, čo vedie k lýze buniek a smrti. A genetické gény, parazitické kmene, parazitické vírusové častice, bakteriofágy, mykoplazmy a pyrogény (bakteriálne a vírusové metabolity, endotoxíny) v mŕtvych baktériách sa rozpustia a denaturujú, aby zomreli.