GUANGDONG SHUNSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD
广东顺时环保科技有限公司
二、纯水处基础工艺解释篇
粗滤：指机械过滤，去除水中的悬浮物，胶体、浊度、色度、异味等。主要过滤方式有澄清池、快滤池、砂滤池、砂滤器、多介质过滤器、活性碳过滤器、盘式过滤器、高效纤维过滤器等。 精滤：用特殊材料制成的滤膜，过滤精度较高。常见的为微滤膜和滤芯过滤。 超过滤：是一种膜过滤，去除大分子和胶体、细菌等。过滤精度高，常见的是超滤膜。超滤膜不能去除水中的离子，即它没有除盐功能。用于反渗透预处理或反渗透后的精处理，也可以单独使用。超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒。超滤膜的孔径大约在0.002-0.1微米范围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。因此产水中含有水、溶解固体及小分子量物质，而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、病毒和原生动物将被过滤去除。 反渗透：反渗透简称RO，是六十年代发展起来的一种膜分离技术，其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜，水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的，由于它同自然界的渗透方向相反，因此称它为反渗透。反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98％以上的溶解性盐类。该方法具有运行费用低，操作简单，自动化程度高，出水水质稳定等特点。与其它传统的水处理方法相比具有明显的优势，广泛应用于与水处理相关的各行各业。反渗透水处理工艺基本上属于物理除盐方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点： a、反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法将含盐给水进行除盐、纯化。目前，超薄复合膜元件的除盐率可达99.5％以上，并可同时去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等。 b、水的处理仅依靠水的压力作为推动力，其能耗在许多处理方法中最低。 c、不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理，无化学废液排放，无环境污染。 d、反渗透装置可连续运行制水，系统简单，操作方便，产品水水质稳定。 e、反渗透装置自动化程度高，运行维护和设备维护工作量很少。 f、设备占地面积小，需要的空间也小。 g、适应于较大范围的原水水质，既适应于苦咸水、海水以至污水的处理，又适应于低含盐量的淡水处理。我公司集多年工业水处理系统的工艺设计、设备制造、系统成套及膜应用技术的经验，选取合理的工艺设置和设计参数，确保设备长期稳定运行。 水中各种无机盐类电离生成阳、阴离子，经过氢型离子交换剂层时，水中的阳离子被氢离子所取代，即是阳床的除盐原理。 水中各种无机盐类电离生成阳、阴离子，经过OH-型离子交换剂层时，水中的阴离子被OH-离子所取代，即是阴床的除盐原理。 混床是阳、阴离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置。均匀混合的树脂层，阳树脂与阴树脂紧密交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床，故可以把混床视作无数组复床串联运行。由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子立即生成电离度很低的水分子，很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子，可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水 EDI：EDI技术是将电渗析和离子交换相结合的除盐新工艺，该设备取电渗析和混床离子交换两者之长，弥补对方之短，即可利用离子交换做深度处理，且不用药剂进行再生，利用电离产生的H+和OH-，达到再生树脂的目的。EDI对进水要求较高，必须是反渗透产水或相当于反渗透产水的水质。它具有如下特点： 可连续生产符合用户要求的合格超纯水，产水稳定 无需化学药品进行再生，没有化学物排放，属绿色环保产品 结构紧凑，占地面积小，制水成本低 出厂前完成装置调试，现场安装调试简单 运行操作简单，劳动强度极低，培训容易
三、工程中常用的超滤膜、反渗透膜、EDI的生产商
四、常用水处理工艺
①多介质过滤器+活性碳过滤器+精密过滤器+RO+混床或EDI ②多介质过滤器（或其它形式过滤器）+超滤+精密过滤器+RO+混床或EDI
③盘式过滤器+超滤+精密过滤器+RO+混床或EDI
五、水处理工程中常用的管道材质
六、纯水的各种用途
纯水和超纯水广泛用于电厂、电子、医药、化工行业，通过各种膜的过滤或离子交换作用，将水中的有害离子去除。 电厂：电厂多用的脱盐水，其脱盐水水质的主要指标为：硬度约等于零，电导率≤0.2μs.cm，SiO2≤20ppb。 化工厂：化工用水多种多样，通常水质不会比电厂水质要求高，但可能会对某些离子有要求，所以常用一级或二级反渗透工艺。出水水质电导为5~10μs.cm以上。如有更高的要求则后面加混床或EDI。 医药：医药用水多对电导和细菌作要求，对系统所用材料材质有要求，多选用不锈钢产品。通常纯水后要加杀菌消毒装置。 电子行业：电子行业对水的要求是最高的，多数电子用水要求达到18兆。对电阻率的要求只是电子用水的一小部分，它对其中很多离子都有较高要求，所以对安装材料及管道有特殊要求。选用工艺也是最复杂的。通常要在EDI后加抛光混床及超滤、杀菌、氮封水箱等装置，造价也很高。
七、根据水质要求，通常采用的工艺
要求产水电导率10~20μs/cm 要求产水电导率10~20μs/cm，采用RO预处理+一级反渗透（化工） 产水电导率2~9μs/cm 产水电导率2~9μs/cm，采用RO预处理+二级反渗透（医药、化工）或采用RO预处理+软化+一级反渗透+EDI（医药、化工） 产水电导率小于0.2~2μs/cm 产水电导率小于0.2~2μs/cm，采用RO预处理+一级反渗透+混床 产水电阻5~13 MΩ.CM 产水电阻5~13 MΩ.CM，采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI 或采用RO预处理+二级反渗透+EDI（医药、化工、电子、发电） 产水电阻13~17 MΩ.CM 产水电阻13~17 MΩ.CM，采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI+混床 产水电阻18 MΩ.CM 产水电阻18 MΩ.CM，采用RO预处理+二级反渗透+EDI+混床+杀菌+氮封。
或采用RO预处理+二级反渗透+EDI+混床（医药、化工、电子、发电）
八、纯水处理重点难点问答
问 1、降低酸碱耗的主要措施有哪些？ 答 （1）保证进水水质； （2）保证再生质量，延长制水量的周期； （3）保证再生液的质量、纯度，严格控制再生操作规程； （4）保证设备运行安全、可靠、正常。 问 2、胶体能存在于水中的稳定性原因有哪些？ 答 (1)胶体表面带电； (2)胶体表面有水位层； (3)胶体表面吸附某些促使胶体稳定的物质。 问 3、使用助凝剂有何目的？ 答 1) 改善絮粒结构，使其颗粒长大，强韧和沉重； 2) 调整被处理水的PH值和碱度，使其达到最佳混凝条件，提高混凝效果；助凝剂本身不起混凝作用，但能促进水中杂质的混凝过程。 问 4、混凝的基本概念？ 答 由于水中存在的胶体颗粒是带负电荷，他们间同性相斥，同时又在水中不断做“布朗运动”极为稳定，不易下沉，当加入适量混凝剂后，水中的微小胶体颗粒就能脱稳，产生吸附架桥作用，絮凝成絮状物迅速下沉，这一过程称之为混凝。 问 5、影响混凝效果的主要因素有哪些？ 答 1) 水的PH：如加PAC水解产生Al(OH)3胶体，当PH在6.5-7.5时溶解最小，混凝效果也好； 2) 水的碱度：当碱度不足时，混凝剂在水解过程中不断产生H+，使PH值下降,混凝效果也下降； 3) 水的温度：当温度低时水的粘度大，水解速度慢，絮粒形成缓慢，且结构松散，颗粒细小不易沉淀； 4）水中杂质的成分：性质和浓度对混凝效果有很大的影响。 问 6、碳酸化合物在水中存在的形式与PH值有何关系？ 答 1) 当PH值≤4.3时，水中只有CO2（游离）； 2) 当PH值=8.3-3.4时，98%以上的都是HCO3- ; 3) 当PH值＞8.4时，水中没有CO2 问 7、锅炉内水处理的目的？ 答 1) 防止锅炉本体及附属系统水、汽在运行中积聚沉积物和腐蚀。提高锅炉的传热传导效益。 2) 确保蒸汽质量，防止汽轮机部件结垢和腐蚀，在保证水质条件下，减少锅炉的排污损失，提高经济效益 问 8、离心泵的工作原理？ 答 离心泵是利用叶轮旋转使水产生离心力来工作的，水泵在启动前，必须把泵壳和吸水管都充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水作高速旋转运动，水在离心力作用下甩向叶轮外缘，并汇集到泵壳内，经涡形泵壳的流道而流入水泵的压水管路。与此同时水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，通过吸水管吸进叶轮。叶轮不停地旋转，水就不停地被甩出，又不断地被补充。这就形成了离心泵的连续输水。 问 9、锅炉的排污方式有哪几种？各有什么作用？ 答 锅炉的排污方式有： （1）连续排污； 连续排污：是连续不断的从汽包中排出炉水。主要目的是为了防止锅炉水中的含盐量和含硅量过高排去一些细小或悬浮的水渣。 （2）定期排污。 定期排污：是排出水渣，一般排污点设在水循环系统的底端；排污时最好在锅炉低负荷时进行。 问 10、什么是树脂的再生？ 答 树脂经一段软化或除盐运行后，失去了交换离子的能力；这时可用酸、碱或盐使其还原再生，恢复其交换能力，这种使树脂恢复能力的过程称为树脂的再生。 问 11、影响树脂工作交换容量的主要因素有哪些？ 答 (1)进水中水质的质量； (2)交换终点的控制指标； (3)树脂层的高度； (4)水温及水流速度； (5)交换剂再生的效果，树脂本身的性能。 问 12、树脂有哪些化学性质？ 答 1) 离子交换反应的可逆性，如：RH + Na+ RNa + H+ 2) 酸碱性：ROH R+O H- ; RH R + H+ 3) 选择性：离子交换树脂对各种不同离子的吸附不一样。 4) 树脂交换能力大小 阳树脂：Fe 3+ ＞Al 3+ ＞Ca 2+ ＞Mg 2+ ＞K + ≈NH 4+＞Na+ 阴树脂：SO42-＞NO3-＞Cl-＞HCO3-＞HSi 问 13、混床的工作原理 答 混合床是指在一个交换期内装有阴阳两种树脂，相当于很多个阳床、阴床串联在一起的多级复床，这样一个交换器内同时完成阴阳离子交换反应，交换出的H+和OH-生成水，H+和OH-不能积累，消除了离子交换反应反离子的作用，使交换反应进行的很彻底，出水水质达到精制纯水的水质指标。 问 14、混床树脂的污染有哪些？ 答 1) 悬浮的污染：多以阳树脂形式出现。加强生水的预处理。 2) 有机物污染：主要发生在强碱阳树脂。主要复苏方法：NaOH(1-4%)和NaCl(5-12%)混合溶液浸泡树脂24小时。 3) 重金属离子铁污染：多在阴树脂中形成，加强管道和设备的锈蚀，降低进水的含Fe量，增加除铁措施。 问 15、促进RO膜性能下降的主要原因有哪些？ 答 1) 膜本身的化学变化：膜的水解、游离氯、活性氯的氧化干扰 2) 膜本身的物理变化：膜的压密化，使透水率下降，除盐率上升；膜受污染：结垢、微生物、固体颗粒在膜表面或膜内污染堵塞。 问 16、计量泵启动的注意事项有哪些？ 答 （1）检查计量箱是否有液位； （2）泵的出口阀是否全开； （3）加药部分入口线是否全开； （4）检查加药是否正常； （5）在确定无误后方可启动加药泵。 问 17、保安过滤器的工艺原理？ 答 就是利用5um孔隙pp滤芯进行的机械过滤，使水中残存的微量悬浮颗粒、胶体微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和空隙中。随着制水时间的增长，滤芯固截物使其阻力上升，当进出口压差增加到0.1MPa时，应更换；过滤器的滤元是可更换的卡式滤棒。 问 18、如何防止RO膜的结垢？ 答 1) 做好原水的预处理工作，保证SOI＜4，同时要加杀菌剂，防止微生物的滋生； 2) 在RO运行中要维持合适的工作压力，一般工作压力增加产水量也增大，但过大又会使膜压实。 3) 在RO运行中应保持浓水的絮流状态，减轻膜表面溶液的浓差极化，避免难溶盐在膜表面析出； 4) 在RO停运时，短期应进行加药冲洗，长期应加CH2O保护液进行保护。 5) 当RO产水明显减小或含盐量增高时，表面结垢或污染，应进行化学清洗。 问 19、什么是混床的反洗？反洗的条件有哪些？其目的是什么？ 答 当混床中树脂失效后，用与制水方向相反的水流，由下而上对树脂进行大流量的冲洗，以松动树脂，去除污染物的操作方法叫反洗。 反洗条件： ①新装或新补加树脂后； ②混床达到运行周期； ③周期制水率明显下降； ④运行阻力明显增加。 反洗目的： ①松动树脂层，为再生创造良好的条件； ②清除树脂层期间的悬浮物、有机物、微生物等污染； ③清除树脂在运行中造成的碎粒等杂物。 问 20、水的预处理常用的有哪些方法？其主要任务是什么？ 答 主要有：混凝、澄清、过滤、吸附、杀菌等方法 主要任务： （1）去除水中的悬浮物、胶体物质和有机物； （2）降低微生物物质； （3）去除重金属离子； （4）降低水中的硬度和重碳酸根。 问 21、在RO装置除盐过程中加NaHCO3 的作用？ 答 消除或降低水中的余氯含量，保证RO元件的稳定性，我公司余氯小于0.1mg/L。 问 22、RO膜组件前设置电动慢开自动阀的作用？ 答 防止RO运行时高压泵的突然启停升压，产生对RO膜元件的高压冲击，形成水锤破坏RO膜。 问 23、何为过滤周期？包括几个环节？各环节的作用是什么？ 答 过滤周期是两次反洗之间的实际运行时间 包括：过滤、反洗、和正洗三个环节 反洗是为了清除在过滤过程中积累的污物，恢复过滤介质的截污能力 正洗是保证过滤运行？水合格的一个必要环节，正洗合格后才能进入周期运行制水。 问 24、树脂漏入热力系统有什么危害？ 答 树脂漏入热力系统后，在高温高压的作用下发生分解，转化成酸、盐和气态产物、使炉水pH值下降。 问 25、反渗透装置各加药装置的作用 答 1、阻垢剂投加系统： 主要由阻垢剂计量箱和阻垢剂计量泵组成。为了防止溶解在水中的微溶、难溶解的盐类，在反渗透浓水侧的浓度超过溶度积产生沉淀，在反渗透装置前投加阻垢剂。 2、还原剂投加系统： 主要由还原剂加药箱和还原剂计量泵组成。由于反渗透装置的进水对余氯有严格要求（小于0.1ppm）、且在原水进口和超滤反洗加入了氧化剂进行杀菌，加入还原剂进行还原以达到反渗透进水的要求。投加点为反渗透装置进水母管处。 3、氧化剂投加系统： 主要由氧化剂计量箱和氧化剂计量泵组成。由于原水为循环排污水，含有大量的有机物和氧化物，投加杀菌剂可以氧化杀死原水中的大部分细菌，有效防止膜系统生物污染，保证系统稳定可靠的运行。 4、碱投加系统： 主要由碱计量箱和碱计量泵组成。用于超滤或反渗透化学清洗时投加，去除超滤膜或反渗透膜表面粘附的有机物。 5、酸投加系统 主要由酸计量箱和酸计量泵组成，由于原水为循环排污水PH值偏高，有碳酸盐垢的生成趋势，在不加酸的情况下反渗透浓水侧的LSI值为2.14，加酸既可控制碳酸盐垢的生成，又可将LSI值调节至1.8以下，减少阻垢剂的投加量。投加点为反渗透装置进水母管处。 问 26、活性炭除氯原理 答 活性炭除去余氯不是物理吸附作用，而是化学反应，游离余氯通过活性炭时，在其表面产生催化作用，游离余氯很快水解出氧原子〔O〕并与炭原子进行化学反应生成二氧化碳，同时原水中的HCLO也迅速转化成CO2气体。 综合反应：C+2Cl2+2H2O→4Hcl+CO2↑ 根据以上反应容器内活性炭会根据原水中余氯含量的多少而逐步减少，每年应适当补充。 问 27、反渗透工艺原理 答 RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的大部分盐份。在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。透过水中仅有少量盐份，收集透过水，即达到了脱盐的目的。
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