STARK WATER TREATMENT: Proces de tratare a apei pure și principiu de tratare
Ce este tratamentul apei pure?
Apa pură înseamnă că apa pură folosește în general apa de la robinet urbană ca sursă de apă. Prin filtrare multistrat, substanțele nocive, cum ar fi microorganismele, pot fi îndepărtate, dar, în același timp, mineralele necesare organismului uman, cum ar fi fluorul, potasiul, calciul și magneziul, sunt îndepărtate.
Din cauza deversării necontrolate a apelor uzate industriale, a apelor uzate menajere și a poluării agricole, apele de suprafață actuale nu conțin doar noroi, nisip, descompunere animală și vegetală. Există, de asemenea, un număr mare de substanțe precum înălbitor, pesticide, metale grele, var, fier și alte substanțe care pun în pericol sănătatea umană. Acumularea pe termen lung a acestor poluanți în corpul uman este extrem de dăunătoare sănătății umane și poate provoca cancer, mutageneză și distorsiuni. Adevărat ucigaș. Cu toate acestea, procesul tradițional de producție a apei de la robinet nu numai că nu poate elimina compușii organici din ea, dar dacă se adaugă clor în producția de apă de la robinet, va genera o poluare organică nouă și mai puternică, cum ar fi cloroformul, care face ca apa de la robinet să fie mai mutagenă decât apa naturală. Mai mult, după ce apa de la robinet iese din fabrică, trebuie să treacă printr-un sistem lung de conducte de livrare a apei, în special rezervorul de apă de pe acoperișul clădirilor rezidențiale înalte, există o "poluare secundară" relativ gravă. Acest tip de apă, desigur, nu poate fi băut crud. Chiar dacă este fiert, poate doar steriliza, dar nu poate elimina substanțele chimice dăunătoare. În plus, consumul de apă pură nu numai că poate elimina daunele aduse sănătății, dar poate beneficia și de sănătate și longevitate. Deoarece cu cât apa este mai pură, cu atât funcția purtătorului este mai bună, cu atât este mai puternică capacitatea de a dizolva diverși metaboliți din organism, cu atât este mai ușor să fie absorbită de corpul uman, ceea ce este benefic pentru producerea de lichide corporale pentru a potoli setea și a ameliora oboseala. Prin urmare, pentru a menține sănătatea, a îmbunătăți sănătatea oamenilor, a dezvolta afaceri cu apă pură și a produce apă potabilă de înaltă calitate, tratarea apei pure constă în purificarea apei de la robinet de două ori și filtrarea în continuare a substanțelor nocive, cum ar fi clorurile și bacteriile din apa de la robinet, pentru a obține eliminarea. bacterii și efect de dezinfecție.
Metoda de tratare a apei pure
1. Tratarea apei pure prin microfiltrare cu membrană (MF)
Metodele de filtrare microporoasă cu membrană includ trei forme: filtrare de adâncime, filtrare cu ecran și filtrare de suprafață. Filtrarea în profunzime este o matrice formată din fibre țesute sau materiale comprimate și folosește adsorbția sau captarea inertă pentru a reține particulele, cum ar fi filtrarea multi-media utilizată în mod obișnuit sau filtrarea cu nisip; Filtrarea în adâncime este o modalitate relativ economică de a elimina 98% sau mai mult din solidele în suspensie, protejând în același timp unitatea de purificare din aval de blocare, deci este de obicei utilizată ca pretratare.
Filtrarea suprafeței este o structură cu mai multe straturi. Când soluția trece prin membrana filtrantă, particulele mai mari decât porii din interiorul membranei filtrante vor rămâne în urmă și se vor acumula în principal pe suprafața membranei filtrului, cum ar fi filtrarea cu fibre PP utilizată în mod obișnuit. Filtrarea suprafeței poate elimina mai mult de 99,9% din solidele în suspensie, deci poate fi utilizată și ca pretratare sau clarificare.
Membrana filtrantă a sitei are practic o structură consistentă, la fel ca o sită, lăsând particule mai mari decât dimensiunea porilor pe suprafață (măsurarea porilor acestei membrane filtrante este foarte precisă), cum ar fi terminalul folosit în mașinile cu apă ultrapură Folosiți filtre de securitate punctuale; Microfiltrarea este plasată în general la punctul de utilizare finală în sistemul de purificare pentru a îndepărta ultimele urme rămase de fulgi de rășină, așchii de carbon, coloizi și microorganisme.
2. Tratarea apei pure cu adsorbție a cărbunelui activ
Adsorbția cărbunelui activ este o metodă în care una sau mai multe substanțe nocive din apă sunt adsorbite pe suprafața solidă și îndepărtate prin utilizarea naturii poroase a cărbunelui activ. Adsorbția cărbunelui activ are un efect bun asupra îndepărtării materiei organice, coloizilor, microorganismelor, clorului rezidual, mirosului etc. din apă. În același timp, deoarece cărbunele activ are un anumit efect de reducere, are și un efect bun de eliminare a oxidanților din apă.
Deoarece funcția de adsorbție a cărbunelui activ are o valoare de saturație, atunci când se atinge capacitatea de adsorbție saturată, funcția de adsorbție a filtrului de cărbune activ va fi mult redusă. Prin urmare, este necesar să se acorde atenție analizării capacității de adsorbție a cărbunelui activ și înlocuirea cărbunelui activ la timp sau efectuarea dezinfectării și recuperării cu abur de înaltă presiune. Cu toate acestea, în același timp, materia organică adsorbită pe suprafața cărbunelui activ poate deveni o sursă de nutrienți sau un teren fertil pentru reproducerea bacteriană, astfel încât problema reproducerii microbiene în filtrul de cărbune activ este, de asemenea, demnă de atenție. Dezinfectarea regulată este necesară pentru a controla creșterea bacteriilor. Este demn de remarcat faptul că în etapa inițială de utilizare a cărbunelui activ (sau în etapa inițială de funcționare a cărbunelui activ nou înlocuit), o cantitate mică de cărbune activ cu pulbere foarte fină poate intra în sistemul de osmoză inversă odată cu fluxul de apă, rezultând murdărirea canalului de curgere a membranei de osmoză inversă și provocând funcționarea. Presiunea crește, producția de permeat scade și căderea de presiune în sistem crește, iar aceste daune sunt dificil de recuperat cu metodele convenționale de curățare. Prin urmare, cărbunele activ trebuie clătit și pulberea fină îndepărtată înainte ca apa filtrată să poată fi trimisă la sistemul RO următor. Cărbunele activ are un efect excelent, dar trebuie acordată atenție dezinfectării și cărbunele activ nou trebuie clătit în timpul utilizării. 3. Tratarea apei pure cu osmoză inversă (RO)
Osmoza inversă înseamnă că atunci când se aplică o presiune mai mare decât presiunea osmotică pe partea soluției concentrate, solventul din soluția concentrată va curge către soluția diluată, iar direcția de curgere a acestui solvent este opusă direcției osmozei originale. Acest proces se numește osmoză inversă. Acest principiu este utilizat în domeniul separării lichidelor pentru purificarea, îndepărtarea impurităților și tratarea substanțelor lichide.
Principiul de funcționare al membranei de osmoză inversă: o membrană care este selectivă pentru substanțe permeabile se numește membrană semipermeabilă, iar o membrană care poate pătrunde doar într-un solvent, dar nu poate pătrunde într-un dizolvat, se numește în general membrană semipermeabilă ideală. Când același volum de soluție diluată (cum ar fi apa dulce) și soluție concentrată (cum ar fi apa sărată) sunt plasate pe ambele părți ale membranei semipermeabile, solventul din soluția diluată va trece în mod natural prin membrana semipermeabilă și va curge spontan în partea soluției concentrate. Când osmoza atinge echilibrul, nivelul lichidului de pe partea soluției concentrate va fi mai mare decât nivelul lichidului soluției diluate cu o anumită înălțime, adică se formează o diferență de presiune, iar această diferență de presiune este presiunea osmotică. Osmoza inversă este o mișcare de migrație inversă a osmozei. Este o metodă de separare care separă solutul și solventul din solvent prin interceptarea selectivă a membranei semipermeabile sub presiune. A fost utilizat pe scară largă în purificarea diferitelor soluții. Cel mai comun exemplu de aplicație este în procesul de tratare a apei, folosind tehnologia de osmoză inversă pentru a elimina impuritățile precum ionii anorganici, bacteriile, virușii, materia organică și coloizii din apa brută pentru a obține apă pură de înaltă calitate. 4. Tratarea apei pure cu schimb de ioni (IX)
Echipamentul de apă pură cu schimb de ioni este un proces tradițional de tratare a apei care înlocuiește diverși anioni și cationi în apă prin rășini schimbătoare de anioni și cationi. Rășinile schimbătoare de anioni și cationi sunt potrivite în proporții diferite pentru a forma un sistem de pat cationic schimbător de ioni. Sistemul de pat anionic și sistemul de pat mixt cu schimb de ioni (pat compus), iar sistemul de pat mixt (pat compus) este de obicei utilizat în procesul terminal de producere a apei ultrapure și a apei de înaltă puritate după infiltrații de osmoză inversă și alte procese de tratare a apei. Este unul dintre mijloacele de neînlocuit pentru prepararea apei ultrapure și a apei de înaltă puritate. Conductivitatea efluentului poate fi mai mică de 1uS/cm, iar rezistivitatea efluentului poate ajunge la mai mult de 1MΩ.cm. În funcție de diferitele cerințe de calitate și utilizare a apei, rezistivitatea efluentului poate fi controlată între 1 ~ 18MΩ.cm. Este utilizat pe scară largă în prepararea apei ultra-pure și a apei de înaltă puritate în industrii precum electronica, energia electrică, apa ultra-pură, industria chimică, galvanizarea apei ultrapure, apa de alimentare a cazanului și apa medicală ultra-pură.
Sărurile conținute în apa brută, cum ar fi Ca(HCO3)2, MgSO4 și alte săruri de calciu și magneziu de sodiu, atunci când curg prin stratul de rășină de schimb, cationii Ca2+, Mg2+ etc. sunt înlocuiți cu grupările active ale rășinii cationice, iar anionii HCO3-, SO42-, etc. Înlocuită cu grupările active ale rășinii anionice, apa este astfel ultra-purificată. Dacă conținutul de bicarbonat din apa brută este ridicat, ar trebui instalat un turn de degazare între coloanele de schimb de anioni și cationi pentru a elimina gazul CO2 și a reduce sarcina patului de anioni. 5. Tratament cu apă ultravioletă (UV)
Principalul proces de reproducere celulară este: lanțul lung de ADN este deschis. După deschidere, unitățile de adenină ale fiecărui lanț lung caută unități de timină care să se unească și fiecare lanț lung poate copia același lanț ca și celălalt lanț lung care tocmai a fost separat. , restabilesc ADN-ul complet înainte de diviziunea inițială și devin o nouă bază celulară. Razele ultraviolete cu o lungime de undă de 240-280 nm pot întrerupe capacitatea ADN-ului de a produce proteine și de a se replica. Dintre acestea, razele ultraviolete cu o lungime de undă de 265 nm au cea mai puternică capacitate de ucidere a bacteriilor și virușilor. După ce ADN-ul și ARN-ul bacteriilor și virușilor sunt deteriorate, capacitatea lor de a produce proteine și capacitatea de reproducere s-au pierdut. Deoarece bacteriile și virușii au în general un ciclu de viață foarte scurt, bacteriile și virușii care nu se pot reproduce vor muri rapid. Razele ultraviolete sunt utilizate pentru a preveni supraviețuirea microorganismelor în apa de la robinet, astfel încât să obțină efectul de sterilizare și dezinfectare. Numai sursele de lumină artificiale cu mercur (aliaj) pot emite suficientă intensitate ultravioletă (UVC) pentru dezinfectarea tehnică. Tubul lămpii germicide ultraviolete este realizat din sticlă de cuarț. Lampa cu mercur este împărțită în trei tipuri în funcție de diferența de presiune a vaporilor de mercur din lampă după aprindere și de diferența de intensitate a ieșirii ultraviolete: lampă cu mercur de joasă presiune și intensitate scăzută, lămpi cu mercur de înaltă intensitate de presiune medie și lămpi cu mercur de joasă presiune și intensitate ridicată.
Efectul bactericid este determinat de doza de iradiere primită de microorganisme și, în același timp, este afectat și de energia de ieșire a razelor ultraviolete, care este legată de tipul de lampă, intensitatea luminii și timpul de utilizare. Pe măsură ce lampa îmbătrânește, va pierde 30%-50% din intensitatea sa. .
Doza de iradiere ultravioletă se referă la cantitatea de raze ultraviolete de o anumită lungime de undă necesară pentru a atinge o anumită rată de inactivare bacteriană: doza de iradiere (J/m2) = timpul de iradiere (s) × intensitatea UVC (W/m2) Cu cât doza de iradiere este mai mare, cu atât eficiența dezinfecției este mai mare. Datorită cerințelor de dimensiune ale echipamentului, timpul general de iradiere este de doar câteva secunde. Prin urmare, intensitatea ieșirii UVC a lămpii a devenit cel mai important parametru pentru măsurarea performanței echipamentului de dezinfecție cu lumină ultravioletă.
6. Tratarea apei pure prin ultrafiltrare (UF)
Tehnologia de ultrafiltrare este o tehnologie de înaltă utilizare pe scară largă în purificarea apei, separarea soluțiilor, concentrarea, extracția substanțelor utile din apele uzate și purificarea și reutilizarea apelor uzate. Se caracterizează printr-un proces simplu de utilizare, fără încălzire, economie de energie, funcționare la joasă presiune și amprentă redusă a dispozitivului.
Principiul de tratare a apei pure prin ultrafiltrare (UF): Ultrafiltrarea este un proces de separare prin membrană bazat pe principiul de separare al cernerii și al presiunii ca forță motrice. , perna bacteriană și materia organică macromoleculară. Poate fi utilizat pe scară largă în separarea, concentrarea și purificarea substanțelor. Procesul de ultrafiltrare nu are inversiune de fază și funcționează la temperatura camerei. Este potrivit în special pentru separarea substanțelor sensibile la căldură. Are o rezistență bună la temperatură, rezistență la acizi și alcali și rezistență la oxidare. Poate fi utilizat continuu pentru o perioadă lungă de timp în condiții sub 60°C și pH de 2-11. .
Membrana de ultrafiltrare cu fibre goale este cea mai matură și avansată formă de tehnologie de ultrafiltrare. Diametrul exterior al fibrei goale este de 0,5-2,0 mm, iar diametrul interior este de 0,3-1,4 mm. Peretele fibrei goale este acoperit cu micropori. Apa brută curge sub presiune în exteriorul sau în cavitatea interioară a fibrei goale, formând un tip de presiune externă și, respectiv, un tip de presiune internă. Ultrafiltrarea este un proces de filtrare dinamică, iar substanțele prinse pot fi îndepărtate cu concentrația, fără a bloca suprafața membranei și poate funcționa continuu pentru o lungă perioadă de timp. 7. Tratarea apei pure EDI
Principiul de funcționare al echipamentelor de tratare a apei ultrapure EDI: Sistemul de electrodeionizare (EDI) este în principal sub acțiunea câmpului electric DC, mișcarea direcțională a ionilor dielectrici în apă prin separator și permearea selectivă a ionilor de către membrana de schimb pentru a îmbunătăți calitatea apei. O tehnologie științifică de tratare a apei pentru purificare. Între o pereche de electrozi ai electrodializorului, de obicei membrana aniocă, membrana cationică și separatoarele (A, B) sunt aranjate alternativ în grupuri pentru a forma o cameră de concentrare și o cameră subțire (adică cationii pot trece prin membrana cationică, iar anionii pot trece prin catod. membrană). Cationii din apa dulce migrează către electrodul negativ prin membrana cationică și sunt interceptați de membrana negativă din camera de concentrare; anionii din apă migrează către electrodul pozitiv spre membrana negativă și sunt interceptați de membrana cationică din camera de concentrare, astfel încât numărul de ioni din apa care trec prin camera proaspătă scade treptat, devine apă dulce, iar apa din camera de concentrare, datorită afluxului continuu de anioni și cationi în camera de concentrare, concentrația de ioni dielectrici continuă să crească și devine apă concentrată, astfel încât să atingă scopul desalinizării, purificării, concentrării sau rafinării.
Avantajele echipamentelor de tratare a apei ultrapure EDI:
(1) Nu este nevoie de regenerare acido-bazică: În patul mixt, rășina trebuie regenerată cu substanțe chimice și acido-bazică, în timp ce EDI elimină manipularea și munca grea a acestor substanțe nocive. protejați mediul înconjurător.
(2) Funcționare continuă și simplă: în patul mixt, procesul de funcționare devine complicat din cauza modificării fiecărei regenerări și a calității apei, în timp ce procesul de producere a apei EDI este stabil și continuu, iar calitatea apei produse este constantă. Proceduri de operare complicate, operația este mult simplificată.
(3) Cerințe reduse de instalare: Sistemul EDI are un volum mai mic decât un pat mixt cu o capacitate similară de tratare a apei. Adoptă o structură de blocuri de construcție și poate fi construit flexibil în funcție de înălțimea și mirosul site-ului. Designul modular face EDI ușor de întreținut în timpul lucrărilor de producție
8. Sterilizare cu ozon tratament cu apă ultra pură
Principiul dezinfectării ozonului (O3) este: structura moleculară a ozonului este instabilă la temperatură și presiune normală și se descompune rapid în oxigen (O2) și un singur atom de oxigen (O); Acesta din urmă are o activitate puternică și este extrem de dăunător bacteriilor. Oxidarea puternică o va ucide, iar excesul de atomi de oxigen se va recombina în atomi obișnuiți de oxigen (O2) singuri și nu există reziduuri toxice, așa că se numește dezinfectant nepoluant. Virusuri, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa și diverse bacterii etc.) au o capacitate de ucidere extrem de puternică și sunt, de asemenea, foarte eficiente pentru uciderea micinei.
(1) Mecanismul de sterilizare și procesul de sterilizare a ozonului aparțin procesului biochimic, care oxidează și descompune glucoza oxidază necesară pentru oxidarea glucozei în interiorul bacteriilor.
(2) Interacționează direct cu bacteriile și virușii, le distruge organitele și acidul ribonucleic, descompune polimerii macromoleculari precum ADN, ARN, proteine, lipide și polizaharide și distruge procesul metabolic de producție și reproducere a bacteriilor.
(3) Pătrunde în țesutul membranei celulare, invadează membrana celulară și acționează asupra lipoproteinei membranei exterioare și a lipopolizaharidei interne, determinând celulele să pătrundă și să se distorsioneze, ducând la liza celulară și moarte. Iar genele genetice, tulpinile parazite, particulele de virus paraziți, bacteriofagii, micoplasmele și pirogenii (metaboliți bacterieni și virali, endotoxine) din bacteriile moarte sunt dizolvate și denaturate pentru a muri.