1、多介質過濾器
多介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質,在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒狀材料,從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程,常用的濾料有石英砂,無煙煤,錳砂等,主要用于水處理除濁,軟化水,純水的前級預處理等,出水濁度可達3度以下。特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等。
原理:當水從上流經(jīng)濾層時,水中部分的固體懸浮物質、膠體等進入上層濾料形成的微小眼孔,受到吸附和機械阻留的作用被濾料的表面層所截留,從而使水得到進一步的澄清和凈化,為后續(xù)設備的運行提供了良好的進水條件。隨時間推移過濾器的前后壓差將會很快升高,直至失效。此時需要利用逆向水流反洗濾料,使過濾器內填料懸浮松動,從而使粘附于填料表面的截留物剝離并被水流帶走,恢復過濾功能。
反洗時有條件宜采用氣水擦洗法,先用壓縮空氣和水低速反洗,再用正常水量1.5-2倍左右的水進行高速反洗,反洗時濾料膨脹系數(shù)宜為55%,沖洗時間10-15min左右,沖洗強度為:水洗13—18L/(S.m2);氣、水同時進行時氣為10—15L/(S.m2),水為8—10L/(S.m2)。反洗后需進行5—10min正洗方轉入運行。
2、活性炭過濾器
活性炭過濾器是一種較常用的水處理設備,作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理能夠吸附前級過濾中無法去除的余氯,可有效保證后級設備使用壽命,提高出水水質,防止污染,特別是防止后級反滲透膜,離子交換樹脂等的游離態(tài)余氯中毒污染。同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質,對水中異味、膠體及色素、重金屬離子等有較明顯的吸附去除作用,還具有降低COD的作用。可以進一步降低RO進水的SDI值,保證 SDI<2,TOC<2.Oppm。
原理:活性炭過濾器利用活性炭的吸附特性將水中的有機污染物、微生物及溶解氧等吸附于炭的表面,增加微生物降解有機污染物的機率,延長有機物的停留時間,強化生物降解作用,將炭表面吸附的有機物去除;還可去除水中的異臭異味,去色度,去除重金屬、合成洗滌劑以及脫氯等,可有效防止反滲透表面的有機物及氯的污染。隨時間推移過濾器的前后壓差將會很快升高,直至失效。此時需要利用逆向水流反洗濾料,使過濾器內填料懸浮松動,從而使粘附于填料表面的截留物剝離并被水流帶走,恢復吸附過濾功能。
反洗時因其比重較輕,反沖洗強度為4-8L/m2·S,濾料的反洗膨脹率為40~50%,反洗時宜選用低流速反洗,以防止活性炭被反洗水沖走。沖洗時間10-15min左右,反洗后需進行5—10min正洗方轉入運行。
3、阻垢劑加藥系統(tǒng)
由于反滲透過程為溶解固形物濃縮排放和淡水的利用.當水受濃縮時會有無機鹽結晶析出,形成碳酸鹽水垢(CaCO3、MgCO3)和硫酸鹽水垢。造成膜元件的污堵結垢,降低產水量。特別是硫酸鹽晶體(如BaSO4、SrSO4),因為它的晶體往往帶有鋒利的尖角,會刺穿半透膜,造成濃水漏過膜表面,無法達到預期的脫鹽目標。所以需加入阻垢劑以防止碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣鎂等物質在膜面沉淀。阻垢劑加藥系統(tǒng)包括加藥泵和藥箱,與反滲透主機聯(lián)動。阻垢劑為反滲透專用的無磷復合阻垢劑,設計投加量3ppm-5ppm。(調試時做小樣決定)。
阻垢劑加藥裝置主要作用是相對增加水中結垢物質的溶解性,以防止碳酸鈣、硫酸鈣等物質對膜的污堵使用阻垢劑可延長系統(tǒng)的清洗周期和膜的使用壽命,從而降低運行成本。
4、保安過濾器
保安過濾器的作用是截留前級水體中可能帶來的顆粒物與機械雜質,進行攔截,以防止其進入反滲透系統(tǒng)。這種顆粒經(jīng)高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜件,造成大量漏鹽的情況,同時劃傷高壓泵的葉輪。
保安過濾器采用耐腐蝕的304不銹鋼材質外殼,一般內裝 5μm 濾芯,水中殘存的微量懸浮顆粒、膠體、微生物等,被截留或吸附在濾芯表面和孔隙中。隨著制水時間的增長濾芯因截留物的污染,其運行阻力逐漸上升,當進、出水大于設定的壓差(通常為 0.1MPa)時應當及時更換。在正常工作情況下,濾芯可維持2-3個月的使用壽命。
本裝置選用PP熔噴過濾芯由聚丙烯超細纖維熱熔纏結制成,纖維在空間隨機形成三維微孔結構,微孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布,集表面、深層、粗精過濾于一體,可截留不同粒徑的雜質,具有過濾精度高,截污能力大等優(yōu)點。
5、反滲透RO系統(tǒng)
反滲透膜亦稱逆滲透(RO)是1960 年美國加利福尼亞大學的洛布(Loeb)與素里拉簡(Sourirtajan)發(fā)明的一項高新膜分離技術,其孔徑小至納米級(1 納米=10-9米 ),在一定的壓力下,H2O 分子可以通過 RO 膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法透過 RO 膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來。
原理:滲透是一種物理現(xiàn)象,當兩種含有不同濃度鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽濃度融和到均等為止。然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為自然滲透。但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力在加大,可以使水向相反方向滲透,而鹽分剩下。因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如源水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進行,把源水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到出去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。
反滲透膜采用世界上最先進的芳香族聚酰胺螺旋卷式復合膜,單支膜脫鹽率≥99%,反滲透裝置由復合膜元件、高壓泵、玻璃鋼壓力容器、化學清洗裝置、支架和儀表控制柜組成。配備就地控制盤,盤上安裝各種就地儀表和控制按鈕。反滲透脫鹽裝置采用PLC 控制,全自動運行。配備流量計、壓力表、電導率儀等。
6、RO膜污染特征與化學清潔劑的選擇
表一:污染物類型與裝置性能的變化
污染物類型
| 裝置性能變化 | ||
鹽透過率 | 壓力差 | 產水量 | |
1、金屬氫氧化物 | 迅速增加 | 迅速增加 | 迅速降低 |
2、鈣沉淀物 | 明顯增加 | 中等程度增加 | 略有降低 |
3、膠體 | 緩慢增加 | 緩慢增加 | 緩慢降低 |
4、混合膠體 | 迅速增加 | 緩慢增加 | 緩慢降低 |
5、細菌殘骸 | 明顯增加 | 明顯增加 | 明顯降低 |
表二 污染物種類與化學清潔劑配方
配 方 | CaCO3 | CaSO4 BaSO4 SrSO4 | 金屬氧化物 | 無機膠體 | 微生物 | 有機物 |
NO1:2.0℅(重量)檸檬酸 +NH4OH(pH4.0) +Triton X-100 0.1℅(1) | ★ | ★ | ★ | |||
NO2: 鹽酸(pH 4.0)(2) | ★ | ★ | ||||
NO3: 2.0℅(重量)檸檬酸 +NH4OH(Ph 8.0) | ★ | |||||
N04: 5Na2EDTA +NaOH(pH 7-8) (3) | ★ | |||||
N05: 1℅(重量)甲醛 | ★ | |||||
NO6: 三聚磷酸鈉2。0℅(重量) Na2EDTA O.8℅(重量) Triton X-100 0.1℅ PH 7.5-8.0(H2SO4調節(jié)) | ★ |
注:“★”表示清洗效果好或較好。
7、PH調節(jié)系統(tǒng)
由于二氧化碳無法被RO膜脫除,它會存在于反滲透產水中,形成碳酸引起電導率的上升,通過將一級RO產水加堿調節(jié)PH到堿性(8.2 ) 左右,可將二氧化碳轉化成碳酸氫根離子,從而被二級RO膜脫除,確保二級RO產水符合要求。
pH 調節(jié)系統(tǒng)采用全自動方式控制,配備計量泵自動向管道中投加稀釋后的 NaOH 溶液,計量精確,整體設計輕巧,準確的速度控制,不受熱源及電磁干撓,自動添加藥劑,保證二級 RO 產水水質穩(wěn)定。
8、EDI電除鹽系統(tǒng)
EDI 設備連續(xù)電除鹽(EDI,Electro deionization),是利用混和離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子,同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下,分別透過陰陽離子交換膜而被除去的過程。這一過程離子交換樹脂是電連續(xù)再生的,因此不需要使用酸和堿對之再生。這種新技術可以替代傳統(tǒng)的離子交換(DI)裝置,生產出電阻率≥15MΩ.CM 的超純水。
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近,可以選擇性地透過離子,其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子透過;而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子透過。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個 EDI 單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據(jù)的空間被稱為淡水室。將一定數(shù)量的 EDI 單元羅列在一起,使陰 離子交換膜和陽離子交換膜交替排列,在離子交換膜之間添加特殊的離子交換樹脂,其形成的空間被稱為濃水室。在給定的直流電壓的推動下,在淡水室中,離子交換樹脂中的陰陽離子分別向正、負極遷移,并透過陰陽離子交換膜進入濃水室,同時給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據(jù)由于離子電遷移而留下的空位。事實上離子的遷移和吸附是同時并連續(xù)發(fā)生的。通過這樣的過程,給水中的離子穿過離子交換膜進入到濃水室被去除而成為除鹽水。帶負電荷的陰離子(例如 OH-、Cl-)被正極(+)吸引而通過陰離子交換膜,進入到鄰近的濃水室。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到鄰近的陽離子交換膜,而陽離子交換膜不允許陰離子通過,這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽離子(例如 Na+ 、H+)以類似的方式被阻隔在濃水室。在濃水室,透過陰陽膜的離子維持電中性。EDI 組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成,一部分源于被除去離子的遷移,另一部分源于水本身電離產生的H+和OH-離子的遷移。在 EDI 組件中存在較高的電壓梯度,在其作用下,水會電解產生大量的H+和 OH-。這些就地產生的 H+和 OH-對離子交換樹脂有連續(xù)再生的作用。EDI 組件中的離子交換樹脂可以分為兩部分,一部分稱作工作樹脂,另一部分稱作拋光樹脂,二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂承擔著除去大部分離子的任務,而拋光樹脂則承擔著去除弱電解質等較難清除離子的任務。
EDI的特點
1、無須用酸堿再生、無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施、使用安全可靠,避免工人接觸酸堿
2、節(jié)省了再生用水及再生污水處理設施
3、降低了運行及維護成本
4、占地面積小、安裝簡單、產水率高(可達90-95%)
5、連續(xù)運行、產品水水質穩(wěn)定、不會因再生而停機
9、拋光混床系統(tǒng)
拋光混床一般情況用在超純水處理系統(tǒng)末端,是樹脂離子交換的原理。容器內部裝填有免再生拋光精混核子級離子交換樹脂,離子型態(tài)都是H、OH型,作為終端除鹽設備,可將前級給水的電阻率提升到用戶的需求值,以及對TOC、SIO2都有一定的控制能力。
拋光混床離子交換對入水有特定的要求,其入水必須是陽、陰、混床離子交換系統(tǒng)的產水,或EDI連續(xù)電除鹽系統(tǒng)的產水。只有滿足其入水要求的給水條件,拋光混床離子交換才能夠長期穩(wěn)定運行。
10、UV殺菌器/TOC去除儀
UV殺菌器/TOC去除儀是一種物理殺菌法.細菌受紫外光照射后,紫外光譜能量為細菌核酸所吸收,其活力發(fā)生改變,菌體內的蛋白質和酶的合成發(fā)生障礙,因而導致微生物發(fā)生變異或死亡.根據(jù)試驗,波長在200~250nm的紫外線具有殺菌能力,而波長為253.7nm的紫外線殺菌效果最好。而波長為185nm的紫外線具有很好的TOC脫除效果。設備耗材為燈管。需要定期進行更換,使用壽命≥9000小時。


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