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水处理常见的几种技术

发布于 2020年09月29日

[摘要]由于纯净水是不允许添加任何防腐剂和抑菌剂,故可从工艺、技术、系列净水设备等方面对受污染的水或自来水进行深度净化,把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉,消除这些污染物质对人体健康的直接和潜在危害,消除消费者对饮用水被污染的恐慌,满足消费者对“干净水” 的要求,以其没有细菌、病毒,干净、卫生,口感好深受广大消费者的信赖。沈阳水处理带你了解水处理常见的几种技术
水是生命之源,人类的生产、生活一刻也离不开水。而人们的饮用水从来都是具有生存和致病两重性的。上世纪70年代人们注意到饮用水水源中的污染物种类繁多,主要含有微量的有机物、浓药、重金属离子、氨氮及放射性物质等有害污染物。随着科技和工农业生产的发展以及人类活动的频繁,新的污染物质如浓药、增塑剂、洗涤剂、消毒剂的不断出现使全球使用的化学品超过60000种,其中70%可能对健康有害。由于纯净水是不允许添加任何防腐剂和抑菌剂,故可从工艺、技术、系列净水设备等方面对受污染的水或自来水进行深度净化,把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉,消除这些污染物质对人体健康的直接和潜在危害,消除消费者对饮用水被污染的恐慌,满足消费者对“干净水” 的要求,以其没有细菌、病毒,干净、卫生,口感好深受广大消费者的信赖。带你了解水处理常见的几种技术
沈阳水处理

1 纯净水生产工艺

纯净水的生产大多使用自来水和地下水作为原水,其原水中或多或少含有各种各样悬浮物质(细菌、藻类及原生物、泥沙、粘土、及其它不溶物质)、胶体物质(溶胶,如硅酸及铁、铝的某些化合物,腐植胶体等)、无机盐类和一些有机物及气体。生产饮用纯净水就是要将上述物质尽可能全部去除,使之成为高纯度的饮用水。自1988年我国*家纯净水厂在广东省建成投产至今, 已经出现了多种纯净水的生产工艺,一般来说,纯净水的生产工艺采用石英砂滤、活性炭吸附、离子交换、精滤、反渗透、臭氧杀菌等多级净化,灌装采用1000级以上空气净化装置、紫外线、臭氧三重杀菌,以及全自动洗桶、消毒、灌装、封口一体机。

2 生产过程中的重要工艺

2.1 活性炭吸附分离

纯净水在灌装前都必须经过过滤,以除去水中的泥渣、悬浮物、藻类、细菌、霉菌等杂质。在水处理工艺中,活性炭处理是必需的。活性炭具有很多微孔和巨大的比表面积,凭借这些微孔对有机物的吸附作用来去除水中的致突变物质,它可降低水中TOC和THMs等,同时可去除水中色、嗅、味、有机氯化物、放射性有机物及其他人工合成有机物,活性炭对分子量在500—3000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%—86.7%[1]。不足之处是由于水中天然有机物(NOM)的竞争吸附,导致对浓药吸附效率下降以及活性炭的使用寿命不长。

2.2 臭氧氧化分离

O3是一种很强的氧化剂和消毒剂,它在水中发生氧化还原反应,产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基自由基(OH),瞬间杀灭水中微生物,杀菌能力是氯的600~3000倍[2];将溶解和胶体状有机物转化为较易生物降解的有机物;将水中溶解性的铁、锰氧化成高价沉淀物使之易于去除;可将有毒有害物质氧化成无害物质;可改善嗅味、降低色度等:有些藻类的代谢物由于水体富营养化的影响,会使水有霉味或鱼腥味、或产生藻毒素,若滤池之前投加少量O3,可以防止藻类和浮游植物在滤池中生长繁殖。然而,氧化法将浓药大分子氧化成小分子后则会促进水中细菌的再繁衍,某些分子量较高的物质如蛋白质、氨基酸和腐殖质经O3氧化后产生甲醛、丙酮酸、乙酸,其中甲醛毒性强,致病、遗传、变异。而且当水中存在Br-时,经O3氧化为BrO2-、BrO3-、CHBr3、二溴乙晴以及一些尚未确定的溴化有机副产物。BrO3-被国际癌症研究机构列为有可能对人体致癌的化合物。WHO建议饮用水中zui大BrO3-含量为25ug / L。例如:美国给水中BrO3,一的含量要求不大于10ug/ L。不仅如此,O3对水中已形成的三卤甲烷几乎没有去除作用,O3氧化还可导致水中可生物降解物质的增多,使出厂水的生物稳定性降低,容易引起细菌繁殖。这些因素的存在,使得O3很少在水处理工艺中单独使用。

2.3臭氧生物活性炭:包括预氧化和后氧化。

预氧化:①臭氧作为一种强氧化剂,能氧化分解水中的高分子有机物,如:腐植酸等,分解后的小分子有机物容易被活性炭吸附。②臭氧——同时氧化水中溶解性的锰和铁,生成难溶性的氧化物,提高砂过滤的效果,使锰、铁的去除率增加。③臭氧氧化后生成的氧气无毒、无害,而且为后面活性炭上附着的好氧菌和硝化菌提供生长的营养源,防止水体发臭。

后氧化:主要与生物活性炭联用,即O3—BAC法—一种有效的可去除各种有机物和持久性化合物的“深度处理技术”:由臭氧氧化、砂滤、活性炭吸附和生物降解等结合在一起的水处理工艺。用该工艺处理水可去除用传统的絮凝、沉淀、砂滤等方法不可能去除的可溶解成分。如:氨氮、酚、浓药以及其他有毒有害的有机物。通过生物硝化作用,将NH4+—N转化为NO3-;用臭氧处理酚,逐步氧化zui终产物为CO2和H2O;预氧化产生的小分子有机物易进入活性炭微孔内部,大量中间产物(包括THMs及其前驱物)也被活性炭吸附,微生物生长在炭粒表面的大孔中,通过细胞酶的作用将某些溶解性有机物降解,可去除DOC

30%—70%,所以有机物的去除是吸附和生物降解的双重作用。还可使活性炭部分再生,明显延长了工作周期,保证了zui后出水的生物稳定性。O3—BAC法的发展较为成熟,在欧洲已被广泛应用,并被公认为处理污染原水、减少饮用水中有机物浓度的zui有效技术。该项技术在我国正在逐步推广应用。目前仍有一些问题尚未解决,如臭氧氧化机理、利用臭氧更有效去除饮用水中有机物、臭氧副产物、无法去除NH4+—N硝化作用的产物NO3-,且活性炭的再生也较麻烦。

水处理常见的几种技术
3.4膜分离技术

以压力差为推动力的膜分离技术有反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微孔过滤(MF)。其分离机理为:在一定的压力作用下,分子质量不同的混和溶质的溶液流过膜表面时,溶剂和低分子溶质将透过薄膜,作为透过物被收集起来,高分子溶质则被薄膜截留而作为浓溶液被回收。

反渗透(RO)

在纯净水生产工艺流程中,不论哪一种工艺,都有一种关键的反渗透技术。反渗透zui早来源于美国的太空科技,这是一种薄膜分离技术,依靠反渗透膜在一定的压力下,使溶液中的溶剂与溶质分离。如果在有盐份的水中(如自来水)施加比自然渗透压力更大的压力,使水由浓度高的一方渗透到浓度低的一方,就能把原水中的水分子和其他的物质分离。由于反渗透膜上的微孔极小,其孔隙仅为0.0001um,是细菌、病毒体积的几千分之一,能去除滤液中的离子和分子量很小的有机物,如细菌和病毒,尤其是有机污染物的去除率也很高。采用该技术制备的水即为纯净水,由于是太空技术民用化的产物,也可叫做太空水。反渗透法的技术效果与其它水处理技术的效果相比,有明显的优异性,有关参数见表1。从表1可清楚地看出,反渗透法制备的纯净水,不含有任何矿物质和微量元素。

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