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飲用水凈化概述
作者：成都洪拓來(lái)源：成都洪拓發(fā)布時(shí)間：2015-04-26
飲用水凈化的工藝，主要是通過(guò)對(duì)比《GB 5749-2006_生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)原水的具體超標(biāo)項(xiàng)目來(lái)針對(duì)性的選擇處理工藝。常見(jiàn)的超標(biāo)項(xiàng)目有硬度、重金屬、農(nóng)藥、氟、鐵、錳、砷等，根據(jù)其超標(biāo)量和客戶的投資預(yù)算，我公司技術(shù)人員可選擇最佳的工藝流程。
![\"圖片5.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/ecb4d95f7835780617d5d0636e0dc25b.jpg\")
天榕錳業(yè)1噸/小時(shí)反滲透凈水設(shè)備
由于近年來(lái)水污染日益嚴(yán)重，飲用水中的重金屬、農(nóng)藥、抗生素等有害物殘留劇增，這給人們的健康帶來(lái)的不可估量的危害——癌癥、心腦血管疾病、腎功能損壞等。采用反滲透技術(shù)（單級(jí)或雙極）可以有效去除水中的有害物質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到純凈水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)大大降低購(gòu)買(mǎi)純凈水的成本——外購(gòu)純凈水10元/桶，采用我公司設(shè)備制造的純凈水僅需0.3元/桶。
典型工藝流程介紹：
![\"QQ圖片20150427232345.png\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-27/312283feb592608dd6d40cf54ea59192.png\")
典型業(yè)績(jī)介紹：
四川省富邦釩鈦制動(dòng)鼓有限公司1T/H凈水設(shè)備
![\"圖片7.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/936c719ecd3a256cfea289c4eae5c5d2.jpg\")
項(xiàng)目情況簡(jiǎn)介：
原水水質(zhì):地下水
工藝流程：石英砂過(guò)濾器＋活性炭過(guò)濾器+軟化器＋單級(jí)反滲透+臭氧殺菌器
產(chǎn)水量：1噸/小時(shí)
產(chǎn)水品質(zhì)：《CJ94-2005飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》
用途：廚房及職工飲用水
工藝流程介紹
1、 采用離子交換方式，其流程如下：
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→鈉離子軟化系統(tǒng)→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)
這種工藝可以除去水中的各種懸浮物，同時(shí)可以大大降低原水硬度，對(duì)鈣鎂離子的去除率≥98%。本工藝主要針對(duì)原水硬度超標(biāo)而其他指標(biāo)合格的情況,其產(chǎn)水鈉離子含量有所增加.
2、采用單級(jí)或兩級(jí)反滲透方式，其流程如下：
原水→原水箱→原水加壓泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→阻垢劑添加裝置/鈉離子交換器→精密過(guò)濾器→第一級(jí)反滲透 →PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級(jí)反滲透→純水箱→臭氧發(fā)生器→純水泵→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)
備 注:
Ø 可以將反滲透膜換成納濾膜,采用單級(jí)納濾的方式,保留一部分礦物質(zhì),達(dá)到礦物質(zhì)水的品質(zhì);
Ø 純水箱建議采用不銹鋼材質(zhì),以免純凈水有塑料味;
3、采用超濾工藝，其流程如下：
原水→原水加壓泵→盤(pán)式過(guò)濾器/自清洗過(guò)濾器→超濾系統(tǒng)→超濾水箱→紫外線殺菌器→用水點(diǎn)
本工藝可以除去水中全部的懸浮物、膠體、大分子有機(jī)物、細(xì)菌和病毒，同時(shí)保留水中的各種礦物質(zhì)。本工藝適用于原水水質(zhì)較好的地點(diǎn)，產(chǎn)水為礦泉水品質(zhì)。
4、除鐵錳工藝：
地下水除鐵、除錳的基本原理是利用接觸氧化法將水中的低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和錳離子，再經(jīng)天然錳砂吸附過(guò)濾去除。主要反應(yīng)如下：
4MnO2+3O2=2Mn2O7
Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe3++6OH-
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
一般曝氣氧化法是不加催化劑的，故由Fe2+向Fe3+的氧化速度比較緩慢，但當(dāng)曝氣后的地下水經(jīng)過(guò)濾層過(guò)濾時(shí)，水中二價(jià)鐵被濾料吸附，逐漸生成具有催化作用的鐵質(zhì)或錳質(zhì)活性“濾膜”（其中生長(zhǎng)有含鐵嘉氏鐵桿菌，單細(xì)胞鐵細(xì)菌，銹色披毛菌等鐵錳細(xì)菌），在這種“濾膜”的催化作用下，鐵和錳的氧化速度會(huì)大大加快，進(jìn)而被濾料除去。
也可直接投加臭氧、二氧化氯，這種方法和曝氣起同等的作用。與直接曝氣相比，反應(yīng)速度更快，去除效果更好。同時(shí)還節(jié)約了曝氣部份的投資和運(yùn)行成本。
5、除氟工藝：
含氟水經(jīng)過(guò)比表面積較大的活性氧化鋁吸附過(guò)濾層。在PH值5～6的條件下，水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去，其反應(yīng)式如下：
R2SO4＋2F-＝R2F2＋SO42-
吸附劑失效后，用硫酸鋁或氫氧化鈉溶液進(jìn)行再生，以恢復(fù)其吸附能力。當(dāng)原水PH值大于7時(shí)，一般用二氧化碳?xì)怏w或加酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6、除砷設(shè)備：
砷化物在水中的污染主要來(lái)源是農(nóng)藥和地下水，砷以酸根絡(luò)合陰離子的形式存在，在F. F（復(fù)合分子篩）表面發(fā)生陰離子交換吸附，去除率 ≥ 90%，總反應(yīng)式如下：
AsOH-+F.FY- =F.FAsOH- +Y-
備 注：
多介質(zhì)過(guò)濾器部分可以用盤(pán)式過(guò)濾器/自清洗過(guò)濾器+超濾裝置替換，以便節(jié)約設(shè)備占地空間，同時(shí)提高預(yù)處理產(chǎn)水品質(zhì)，延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命；
純水制備工藝優(yōu)劣勢(shì)比較：
1. 采用鈉離子交換工藝：
優(yōu)點(diǎn)：初期投資小、運(yùn)行成本低、維護(hù)便捷、維修成本低；
缺點(diǎn)：只能去除鈣鎂離子，會(huì)使產(chǎn)水的鈉離子含量增加；
2. 采用單級(jí)或雙級(jí)反滲透工藝：
優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)渭?jí)反滲透產(chǎn)水品質(zhì)可以達(dá)到《CJ94-2005_飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，雙級(jí)反滲透產(chǎn)水可以達(dá)到《GB17324-2003_純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》;
缺點(diǎn)：使用成本比市政自來(lái)水價(jià)格略高
3. 采用超濾工藝：
優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)水可以達(dá)到《GB8537-2008 飲用天然礦泉水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，客戶可以將此作為賣(mài)點(diǎn)，提升產(chǎn)品形象。
缺點(diǎn)：只適應(yīng)原水品質(zhì)較高的水源，因?yàn)槌瑸V只能去除直徑大于10納米的物質(zhì)。
純凈水系統(tǒng)關(guān)鍵部分介紹
常見(jiàn)工藝性能一覽表：
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工藝種類
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功 能
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分離驅(qū)動(dòng)力
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透過(guò)物質(zhì)
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被截留物質(zhì)
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鈉離子軟化
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去除鈣、鎂離子
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化學(xué)反應(yīng)
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除鈣、鎂外其他物質(zhì)
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鈣離子、鎂離子
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錳砂過(guò)濾
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去除鐵、錳離子
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化學(xué)反應(yīng)
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除鐵、錳外其他物質(zhì)
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鐵離子、錳離子、懸浮物、膠體、泥沙
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除氟設(shè)備
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去除氟
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化學(xué)反應(yīng)
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除氟以外的其他物質(zhì)
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氟、懸浮物
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超 濾
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脫除溶液中的膠體、各類大分子
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壓力差
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溶質(zhì)和小分子
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蛋白質(zhì)、各類酶、細(xì)菌、病毒、乳膠、微粒子
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納濾
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選擇性的去除超標(biāo)物質(zhì)
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壓力差
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部分離子
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無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD、所有細(xì)菌和病毒
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反滲透
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脫除溶液中的鹽類及低分子物
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壓力差
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水
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無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD、所有細(xì)菌和病毒
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1) 超濾部分:超濾工藝是一種過(guò)濾精度很高的水處理技術(shù)，它可有效地去除細(xì)菌、病毒、大分子有機(jī)物、膠體和顆粒物。具有抗污染、藥劑用量少、水回收率高（≥95%）占地面積小。
![\"圖片8.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/f367b506bd16b60dd0f57fcd172d1492.jpg\")
在超濾過(guò)程中，水深液在壓力推動(dòng)下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的深劑（水）及小分子溶質(zhì)透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留，隨水流排出，成為深縮液。超濾過(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾，分離是在流動(dòng)狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過(guò)清洗可以恢復(fù)。
![\"圖片9.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/01725610bbf097458c50039127b0116e.jpg\")
超濾膜結(jié)構(gòu)圖
超濾膜過(guò)濾效果檢測(cè)值：
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檢 測(cè) 項(xiàng) 目
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去除效果
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濁度
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<0.1NTU
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懸浮物
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100%
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微生物
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99.9999%
|
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總有機(jī)碳
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30-70%
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膠體硅
|
99．8%
|
|
膠體鐵
|
99．8%
|
|
膠體鋁
|
99．8%
|
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SDI-Silt Density Index
|
<1.0
|
|
溶解性鹽類
|
0
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2) 反滲透部分：此部分主要作用是去除水中絕大多數(shù)的鹽類、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌和病毒，反滲透部分產(chǎn)水品質(zhì)通常可以達(dá)到電阻率≥0.5 MΩ.cm。
反滲透膜典型脫除率
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溶質(zhì)
|
分子量
|
脫除率 %
|
|
氟化鈉 NaF
|
42
|
99
|
|
氰化鈉 NaCN（pH11）
|
49
|
97
|
|
氯化鈉 NaCl
|
58
|
99
|
|
二氧化硅 SiO2（50ppm）
|
60
|
98
|
|
碳酸氫鈉 NaHCO3
|
84
|
99
|
|
硝酸鈉NaNO3
|
85
|
97
|
|
氯化鎂MgCl2
|
95
|
99
|
|
氯化鈣 CaCl2
|
111
|
99
|
|
硫酸鎂 MgSO4
|
120
|
>99
|
|
硫酸鎳 NiSO4
|
155
|
>99
|
|
硫酸銅CuSO4
|
160
|
>99
|
|
甲醛 HCHO
|
30
|
35
|
|
甲醇
|
32
|
25
|
|
乙醇
|
46
|
70
|
|
異丙醇
|
60
|
90
|
|
尿素
|
60
|
70
|
|
乳酸 （pH2）
|
90
|
94
|
|
乳酸 （pH5）
|
90
|
99
|
|
葡萄糖
|
180
|
98
|
|
蔗糖
|
342
|
99
|
|
微量含氯殺蟲(chóng)劑
|
-
|
>99
|
備注：測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)條件：溶質(zhì)濃度2,000ppm，操作壓力1.6MPa（225psi），溶液溫度25oC（77oF），未標(biāo)注溶液的pH＝7。
3) 鈉離子交換器：當(dāng)含有硬度離子的原水通過(guò)交換器樹(shù)脂層時(shí)，水中的鈣、鎂離子與樹(shù)脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換，樹(shù)脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中，這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度的軟化水。隨著交換過(guò)程的不斷進(jìn)行，樹(shù)脂中Na+全部被置換達(dá)到飽和后就失去了交換功能，此時(shí)必須使用工業(yè)NaCl(無(wú)碘)溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生，將樹(shù)脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來(lái)，樹(shù)脂重新吸附了鈉離子，恢復(fù)了軟化交換能力。