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水的净化

2011-11-14 CILLY水丽 4296

1、什么是水的预处理?预处理有哪些主要方法?

水的预处理是在水精制处理之前,预先进行的初步处理,以便在水的精处理时取得良好效果,提高水质。因为自然界的水都有大量的杂质,如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械杂质等。这些杂质的存在,严重影响精制水的水质与处理效果,因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去,这就需要预处理,有时也称前处理。

预处理的方法很多,主要有预沉、混凝、澄清、过滤、软化、消毒等。用这些方法预处理之后,可以使水的悬浮物(浊度)、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质除去或降低到一定的程度。

预沉 就是大容积、低流速的自然沉淀处理,如沉沙池、预沉池。


混凝 利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂,与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物,然后通过其他设备,如澄清池、过滤池等,予以除去。


澄清 通过混凝剂作用而形成的大颗粒沉淀物在澄清池内分离,沉淀物除去,得到澄清水。

过滤 将被处理的水流经装有特殊过滤材料装置,如各种滤池等,截留水中杂质,予以去除。

软化 采用化学药剂,如石灰水、苏打粉等,使水中碳酸氢盐硬度除去;或是采用阳离子交换树脂等方法除去水中的钙、镁、铁离子等,这一过程称为软化。

消毒 加入杀生剂,如液氯、漂白粉等,杀灭水中的微生物。

2、活性炭在水处理中有何作用?

活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭等。一般在除盐水处理过程中,于阴离子交换器的前面(少数的也有设在后面的)设置活性炭过滤器。由于活性炭的比表面很大,其表面又布满了平均直径为20-30埃( 。A)的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团,可以对各种性质的有机物质进行化学吸附、以及静电引力作用,因此,活性炭还能去除水中对于阴离子剂有害的腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质,还可以去除象余氯一类对阳离子交换剂有害的物质,从而提高了除盐水处理能力。通常,能够去除63%-86%胶体物质;50%左右的铁;以及47%-60%的有机物质。

3、什么是纤维状活性炭?

此类活性炭是由聚丙烯腈或沥青等制成纤维状,经过氧化、磺化、碳化、石墨化等工序而制成。这是一种新近发展起来的活性炭,具有良好的吸附性和除臭性能,除臭能力是普通活性炭的50倍。其比表面积达1150m2/g。吸附性能:碘值2850 mg/g;亚甲基蓝258 mg/g;苯43.6%,丁基硫13.5%,纤维状活性炭还包括毡状活性炭,其密度约为0.025mg/L,比表面积也有每克达1000m3。


4、什么是微孔膜过滤技术?

用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜,利用其均一孔径,来截留水中的微粒、细菌等,使其不能通过滤膜而被去除。这种微孔膜过滤技术又称精密过滤技术,能够过滤微米级(μm)或纳米级(nm)的微粒和细菌。常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一步过滤。微孔膜的规格目前有十多种,孔径从14μm至0.025μm,膜厚120-150μm,膜的种类有:混合纤维酯微孔滤膜;硝酸纤维素滤膜;聚偏氟乙烯滤膜;醋酸纤维素滤膜;再生纤维素滤膜;聚酰胺滤膜;聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。


5、什么是超过滤技术?

超过滤是一种薄膜分离技术。就是在一定的压力下(压力为0.07-0.7Mpa,最高不超过1.05Mpa),水在膜面上流动,水与溶解盐类和其他电解质是微小的颗粒,能够渗透超滤膜,而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻挡,从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤膜的孔径是数十至几百埃( 。A)、介于反渗透与微孔膜之间。超滤膜的孔径是由一定分子量的物质进行截留试验测定的,并以分子量的数值来表示的。

在水处理中,应用超滤膜来除去水中的悬浮物质和胶体物质。在医药工业上超滤膜的应用也十分广泛。

超过滤膜的种类很多,其中以醋酸纤维素(CA)、聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(POS)等已广为应用。当超过滤膜受到污染或结垢时,一般采用双氧水或次氯酸钠溶液来清洗。不能通过反洗来清洗膜面。超过滤最高运行温度为45℃,pH=1.5-13.0。超过滤是去除水中有机物质的一项措施,也可以去除微量胶体物、生物体以及碎末等。超过滤常置于盐系统之后,或置于反渗透装置之前来保护反渗透膜。

6、如何去除水中的铁和锰?

水中含有过量的铁和锰,不宜于生活饮用和工业生产。这种水质情况大都发生在地下水源。

去除水中铁的工艺,是由曝气、氧化反应和过滤等三部分组成。水的pH值对二价铁的氧化反应速度影响很大,曝气充氧去除部分部分CO2,pH值可提高到7.0以上,才能获得二价铁良好的氧化反应和三价铁的絮凝沉淀,然后经过滤予以去除。但往往水中普遍含有少量的溶解性硅酸,这样水中的SiO(OH)-3离子强烈地吸附在三价铁的氢氧化物胶体表面,从而使三价铁的氢氧化物胶体凝聚困难,导致穿透滤层而影响除铁效果。因此,广泛采用接触氧化法除铁。此法是水经过曝气充氧后,通过滤料吸附除铁和接触氧化,并在滤料表面逐步生成具有催化活性的铁质滤膜,铁质活性滤膜又进一步起到除铁的作用。接触氧化除铁利用了铁质活性滤膜的催化作用,从而大大加快了二价铁的氧化速度,更有效地除去水中的铁。

去除水中的锰,广泛采用接触氧化除锰工艺,使含有锰的水经曝气后,通过滤层过滤,高价锰的氢氧化物便逐步吸附在滤料表面上,形成锰质滤膜,具有接触催化作用,从而大大加快氧化速度,水中二价锰也氧化为三价锰而被吸附去除。


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