STARK WATER TREATMENT: Процес очищення чистою водою та принцип очищення
Що таке очищення чистою водою?
Чиста вода означає, що чиста вода зазвичай використовує міську водопровідну воду як джерело води. За допомогою багатошарової фільтрації можна видалити шкідливі речовини, такі як мікроорганізми, але в той же час видаляються мінерали, необхідні людському організму, такі як фтор, калій, кальцій і магній.
Через неконтрольоване скидання промислових стічних вод, побутових стічних вод та сільськогосподарських забруднень нинішні поверхневі води не лише містять бруд, пісок, тваринний та рослинний розклад. Також існує велика кількість таких речовин, як хлорне вапно, пестициди, важкі метали, вапно, залізо та інші речовини, що загрожують здоров'ю людини. Тривале накопичення цих забруднюючих речовин в організмі людини надзвичайно шкідливе для здоров'я людини, і може викликати рак, мутагенез і спотворення. Справжній вбивця. Однак традиційний процес виробництва водопровідної води не тільки не може видалити органічні сполуки в ній, але якщо хлор додати у виробництво водопровідної води, це призведе до створення нового та сильнішого органічного забруднення, такого як хлороформ, який робить водопровідну воду більш мутагенною, ніж природна вода. Більш того, після того, як водопровідна вода йде з заводу, їй необхідно пройти через довгу систему трубопроводів подачі води, особливо це стосується резервуара для води на даху багатоповерхових житлових будинків, там спостерігається відносно серйозне «вторинне забруднення». Цей вид води, звичайно ж, не можна пити в сирому вигляді. Навіть якщо його прокип'ятити, він може лише стерилізувати, але не видаляти шкідливі хімічні речовини. Крім того, вживання чистої води здатне не тільки усунути шкоду для здоров'я, але і принести користь здоров'ю і довголіттю. Тому що чим чистіша вода, тим краща функція носія, тим сильніша здатність розчиняти різні метаболіти в організмі, тим легше вона засвоюється організмом людини, що корисно для вироблення біологічної рідини для втамування спраги та зняття втоми. Таким чином, щоб підтримувати здоров'я, покращувати здоров'я людей, розвивати бізнес із чистою водою та виробляти високоякісну питну воду, очищення чистої води полягає в двічному очищенні водопровідної води та подальшій фільтрації шкідливих речовин, таких як хлориди та бактерії у водопровідній воді, для досягнення виведення. бактерій і дезінфекційний ефект.
Метод очищення чистої води
1. Мембранна мікрофільтрація (СЧ) очищення чистої води
Мембранні методи мікропористої фільтрації включають три форми: глибинну фільтрацію, сітчасту фільтрацію та поверхневу фільтрацію. Глибинна фільтрація — це матриця, виготовлена з плетених волокон або стиснених матеріалів, яка використовує інертну адсорбцію або захоплення для утримання частинок, наприклад, широко використовувана мультимедійна фільтрація або піскова фільтрація; Глибинна фільтрація є відносно економічним способом видалення 98 % або більше зважених речовин, одночасно захищаючи блок очищення від блокування, тому вона зазвичай використовується як попереднє очищення.
Поверхнева фільтрація являє собою багатошарову структуру. Коли розчин проходить через мембрану фільтра, частинки, більші за пори всередині мембрани фільтра, залишаються позаду і в основному накопичуються на поверхні мембрани фільтра, наприклад, при широко використовуваній фільтрації з поліпропіленового волокна. Поверхнева фільтрація може видалити понад 99,9% зважених речовин, тому її також можна використовувати як попереднє очищення або освітлення.
Мембрана ситофільтра в основному має постійну структуру, як і сито, залишаючи на поверхні частинки, більші за розмір пор (вимірювання пор цієї мембрани фільтра дуже точне), наприклад, термінал, який використовується в машинах для надчистої води Використовуйте точкові захисні фільтри; Сітчаста фільтрація Мікрофільтрація зазвичай розміщується в кінцевій точці використання в системі очищення для видалення останніх залишкових слідів смоли, вугільної стружки, колоїдів і мікроорганізмів.
2. Адсорбційна чиста вода з активованим вугіллям
Адсорбція активованого вугілля - це метод, при якому одна або кілька шкідливих речовин у воді адсорбуються на твердій поверхні та видаляються шляхом використання пористої природи активованого вугілля. Адсорбція активованого вугілля добре впливає на видалення у воді органічних речовин, колоїдів, мікроорганізмів, залишкового хлору, запаху тощо. У той же час, оскільки активоване вугілля має певний відновний ефект, він також має хороший ефект видалення окислювачів у воді.
Оскільки адсорбційна функція активованого вугілля має значення насичення, то при досягненні насиченої адсорбційної ємності адсорбційна функція фільтра з активованим вугіллям буде сильно знижена. Тому необхідно приділяти увагу аналізу адсорбційної здатності активованого вугілля, і вчасно замінювати активоване вугілля або проводити дезінфекцію та відновлення парою під високим тиском. Однак в той же час адсорбована на поверхні активованого вугілля органічна речовина може стати джерелом поживних речовин або живильним середовищем для розмноження бактерій, тому проблема розмноження мікроорганізмів в фільтрі з активованим вугіллям також заслуговує на увагу. Регулярна дезінфекція необхідна для контролю росту бактерій. Варто відзначити, що на початковому етапі використання активованого вугілля (або початковому етапі роботи знову заміненого активованого вугілля) невелика кількість дуже дрібнодисперсного порошкоподібного активованого вугілля може потрапити в систему зворотного осмосу разом з потоком води, що призведе до забруднення проточного каналу мембрани зворотного осмосу і спричинить роботу. Тиск підвищується, виробництво пермеату падає, а перепад тиску в системі зростає, і ці пошкодження важко відновити за допомогою звичайних методів очищення. Тому активоване вугілля необхідно промити, а дрібнодисперсний порошок видалити перед тим, як відфільтровану воду можна буде відправити в наступну систему зворотного осмосу. Активоване вугілля має великий ефект, але слід приділити увагу дезінфекції, а новий активоване вугілля необхідно промивати начисто під час використання. 3. Очищення чистої води зворотним осмосом (RO)
Зворотний осмос означає, що при додатку тиску більшого за осмотичний тиск на стороні концентрованого розчину розчинник у концентрованому розчині надходитиме до розведеного розчину, а напрямок потоку цього розчинника протилежний напрямку вихідного осмосу. Цей процес називається зворотним осмосом. Цей принцип використовується в області відділення рідин для очищення, видалення домішок і обробки рідких речовин.
Принцип роботи мембрани зворотного осмосу: мембрана, яка є селективною для проникних речовин, називається напівпроникною мембраною, а мембрана, яка може проникати лише розчинником, але не може проникати розчинену речовину, зазвичай називається ідеальною напівпроникною мембраною. Коли однаковий об'єм розведеного розчину (наприклад, прісна вода) і концентрованого розчину (наприклад, солона вода) розміщують по обидва боки напівпроникної мембрани, розчинник у розведеному розчині природним чином пройде через напівпроникну мембрану і спонтанно потече на сторону концентрованого розчину, це явище називається проникненням. Коли осмос досягає рівноваги, рівень рідини на стороні концентрованого розчину буде вище рівня рідини розведеного розчину на певну висоту, т. Е. Утворюється різниця тисків, і ця різниця тисків і є осмотичний тиск. Зворотний осмос – це зворотний міграційний рух осмосу. Це метод розділення, який розділяє розчинену речовину та розчинник у розчиннику за допомогою селективного перехоплення напівпроникної мембрани під тисковим приводом. Він знайшов широке застосування при очищенні різних розчинів. Найпоширенішим прикладом застосування є процес очищення води, використовуючи технологію зворотного осмосу для видалення домішок, таких як неорганічні іони, бактерії, віруси, органічні речовини та колоїди в сирій воді для отримання високоякісної чистої води. 4. Іонний обмін (IX) очищення чистої води
Обладнання для іонообмінної чистої води – це традиційний процес очищення води, який замінює різні аніони та катіони у воді за допомогою аніонних та катіонообмінних смол. Аніонні та катіонообмінні смоли поєднуються в різних пропорціях, щоб утворити систему іонообмінного катіонного шару. Система аніонного шару та система іонообмінного змішаного шару (комбінований шар), а також система змішаного шару (складене ліжко) зазвичай використовується в кінцевому процесі виробництва надчистої води та води високої чистоти після просочування зворотного осмосу та інших процесів очищення води. Є одним з незамінних засобів для приготування надчистої води і води високого ступеня очищення. Провідність стоків може бути нижчою за 1 мкСм/см, а питомий опір стоків може досягати понад 1 МОм.см. Відповідно до різних вимог до якості води та використання, питомий опір стоків можна регулювати в межах 1~18 МОм.см. Він широко використовується для приготування надчистої води та води високого очищення в таких галузях, як електроніка, електроенергетика надчистої води, хімічна промисловість, гальванічне покриття надчистої води, живильна вода котлів та медична надчиста вода.
Солі, що містяться в сирій воді, такі як Ca(HCO3)2, MgSO4 та інші солі кальцію і магнію натрію, при протіканні через обмінний смоляний шар катіони Ca2+, Mg2+ та ін. заміщуються активними групами катіонної смоли, а також аніонами HCO3-, SO42- та ін. Замінена активними групами аніонної смоли, вода, таким чином, піддається ультраочищенню. Якщо вміст бікарбонатів у сирій воді високий, між аніонними та катіонними обмінними колонками слід встановити дегазаційну вежу для видалення газу CO2 та зменшення навантаження аніонного шару. 5. Обробка ультрачистою водою ультрафіолетовим (УФ)
Основний процес розмноження клітини полягає в тому, що розмикається довгий ланцюг ДНК. Після відкриття одиниці аденіну кожного довгого ланцюга шукають одиниці тиміну для з'єднання, і кожен довгий ланцюг може копіювати той самий ланцюг, що й інший довгий ланцюг, який щойно був розділений. , відновлюють повну ДНК до початкового поділу і стають новою клітинною основою. Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 240-280 нм можуть порушити здатність ДНК виробляти білки і розмножуватися. Серед них ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 265 нм мають найсильнішу вбивчу здатність для бактерій і вірусів. Після пошкодження ДНК і РНК бактерій і вірусів втрачається їх здатність виробляти білки і репродуктивна здатність. Оскільки бактерії та віруси, як правило, мають дуже короткий життєвий цикл, бактерії та віруси, які не можуть розмножуватися, швидко гинуть. Ультрафіолетові промені використовуються для запобігання виживанню мікроорганізмів у водопровідній воді з метою досягнення ефекту стерилізації та дезінфекції. Тільки джерела світла зі штучної ртуті (сплаву) можуть видавати достатню інтенсивність ультрафіолетового випромінювання (UVC) для інженерної дезінфекції. Трубка ультрафіолетової бактерицидної лампи виготовлена з кварцового скла. Ртутна лампа поділяється на три типи відповідно до різниці тиску парів ртуті в лампі після освітлення та різниці інтенсивності ультрафіолетового випромінювання: ртутна лампа низького тиску низької інтенсивності, ртутна лампа середньої напруги високої інтенсивності та ртутні лампи низького тиску високої інтенсивності.
Бактерицидний ефект визначається дозою опромінення, одержуваної мікроорганізмами, і в той же час на нього впливає і енергія на виході ультрафіолетових променів, що пов'язано з типом лампи, інтенсивністю світла і часом використання. У міру старіння лампа буде втрачати 30%-50% своєї інтенсивності. .
Під дозою ультрафіолетового опромінення розуміється кількість ультрафіолетових променів певної довжини хвилі, необхідної для досягнення певної швидкості інактивації бактерій: доза опромінення (Дж/м2) = час опромінення (с) × інтенсивність ультрафіолетового випромінювання (Вт/м2) Чим більша доза опромінення, тим вища ефективність дезінфекції. У зв'язку з вимогами до розмірів обладнання, загальний час опромінення становить лише кілька секунд. Тому інтенсивність ультрафіолетового випромінювання лампи стала найважливішим параметром для вимірювання продуктивності обладнання для знезараження ультрафіолетом.
6. Ультрафільтраційне (UF) очищення чистою водою
Технологія ультрафільтрації – це високотехнологічна технологія, яка широко використовується для очищення води, розділення розчинів, концентрації, вилучення корисних речовин зі стічних вод, а також очищення та повторного використання стічних вод. Він характеризується простим процесом використання, відсутністю нагрівання, енергозбереженням, роботою під низьким тиском і невеликою площею пристрою.
Принцип очищення чистої води ультрафільтрацією (UF): ультрафільтрація – це процес мембранного розділення, заснований на принципі розділення просіювання та тиску як рушійної сили. , бактеріальна подушка і високомолекулярна органічна речовина. Він може широко використовуватися при розділенні, концентрації та очищенні речовин. Процес ультрафільтрації не має фазової інверсії і працює при кімнатній температурі. Він особливо підходить для відділення термочутливих речовин. Він має хорошу термостійкість, стійкість до кислот і лугів і окислення. Його можна використовувати безперервно протягом тривалого часу в умовах нижче 60°C і pH 2-11. .
Мембрана для ультрафільтрації з порожнистих волокон є найбільш зрілою та передовою формою технології ультрафільтрації. Зовнішній діаметр порожнистого волокна становить 0,5-2,0 мм, а внутрішній – 0,3-1,4 мм. Стінка порожнистого волокна покрита мікропорами. Неочищена вода тече під тиском у зовнішній або внутрішній порожнині порожнистого волокна, утворюючи відповідно зовнішній тип тиску та внутрішній тип тиску. Ультрафільтрація - це динамічний процес фільтрації, і захоплені речовини можуть видалятися з концентрацією, не блокуючи поверхню мембрани, і вона може працювати безперервно протягом тривалого часу. 7. Очищення чистої води EDI
Принцип роботи обладнання для очищення надчистої води EDI: система електродеіонізації (EDI) в основному знаходиться під дією електричного поля постійного струму, спрямованого руху діелектричних іонів у воді через сепаратор і селективного проникнення іонів обмінною мембраною для покращення якості води. Наукова технологія очищення води для очищення. Між парою електродів електродіалізатора зазвичай аніонна мембрана, катіонна мембрана і сепаратори (А, В) розташовані по черзі групами, утворюючи концентраційну камеру і тонку камеру (т. Е. Катіони можуть проходити через катіонну мембрану, а аніони - через катод. мембрану). Катіони в прісній воді мігрують на негативний електрод через катіонну мембрану і перехоплюються негативною мембраною в камері концентрації; аніони у воді мігрують на позитивний електрод до негативної мембрани і перехоплюються катіонною мембраною в концентраційній камері, так що кількість іонів у воді, що проходить через прісну камеру, поступово зменшується, стає прісною водою, а вода в камері концентрації, завдяки безперервному припливу аніонів і катіонів у концентраційній камері, Концентрація діелектричних іонів продовжує зростати і стає концентрованою водою, щоб досягти мети опріснення, очищення, концентрації або очищення.
Переваги обладнання для очищення надчистої води EDI:
(1) Немає необхідності в кислотно-лужній регенерації: у змішаному шарі смолу потрібно регенерувати за допомогою хімічних речовин і кислотно-лужної кислоти, тоді як EDI виключає обробку та важку роботу цих шкідливих речовин. захищати навколишнє середовище.
(2) Безперервна та проста робота: у змішаному шарі процес роботи ускладнюється через зміну кожної регенерації та якості води, тоді як процес виробництва води EDI є стабільним і безперервним, а якість води виробленої води постійна. Складні операційні процедури, операція значно спрощується.
(3) Знижені вимоги до встановлення: система EDI має менший об'єм, ніж змішане шар з аналогічною потужністю очищення води. Він має структуру будівельних блоків і може бути гнучко сконструйований відповідно до висоти та запаху ділянки. Модульна конструкція дозволяє легко підтримувати EDI під час виробничих робіт
8. Озонова стерилізація, обробка надчистої води
Принцип дезінфекції озону (О3) полягає в наступному: молекулярна структура озону нестійка при нормальній температурі і тиску, і він швидко розкладається на кисень (О2) і один атом кисню (О); Останній має сильну активність і вкрай шкідливий для бактерій. Сильне окислення вб'є його, і надлишок атомів кисню сам по собі рекомбінується в звичайні атоми кисню (О2), а токсичного залишку не залишається, тому його називають екологічно чистим дезінфікуючим засобом. Віруси, кишкова паличка, синьогнійна паличка та інші бактерії та ін.) мають надзвичайно сильну вбивчу здатність, а також дуже ефективні для знищення міцину.
(1) Механізм стерилізації та процес озону належать до біохімічного процесу, який окислює та розкладає глюкозооксидазу, необхідну для окислення глюкози всередині бактерій.
(2) Він безпосередньо взаємодіє з бактеріями та вірусами, руйнує їх органели та рибонуклеїнову кислоту, розкладає макромолекулярні полімери, такі як ДНК, РНК, білки, ліпіди та полісахариди, а також руйнує процес метаболічного виробництва та розмноження бактерій.
(3) Проникає в тканину клітинної мембрани, вторгається в клітинну мембрану та діє на ліпопротеїни зовнішньої мембрани та внутрішній ліпополісахарид, спричиняючи проникнення та деформацію клітин, що призводить до лізису клітин і загибелі. А генетичні гени, паразитарні штами, частинки паразитарних вірусів, бактеріофаги, мікоплазми і пірогени (бактеріальні і вірусні метаболіти, ендотоксини) в мертвих бактеріях розчиняються і денатурируются до смерті.