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飲用水凈化概述
作者：成都洪拓來源：成都洪拓發(fā)布時間：2015-04-26
飲用水凈化的工藝，主要是通過對比《GB 5749-2006_生活飲用水衛(wèi)生標準》，根據(jù)原水的具體超標項目來針對性的選擇處理工藝。常見的超標項目有硬度、重金屬、農(nóng)藥、氟、鐵、錳、砷等，根據(jù)其超標量和客戶的投資預(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/小時反滲透凈水設(shè)備
由于近年來水污染日益嚴重，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)（單級或雙極）可以有效去除水中的有害物質(zhì)，使水質(zhì)達到純凈水標準，同時大大降低購買純凈水的成本——外購純凈水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)績介紹：
四川省富邦釩鈦制動鼓有限公司1T/H凈水設(shè)備
![\"圖片7.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/936c719ecd3a256cfea289c4eae5c5d2.jpg\")
項目情況簡介：
原水水質(zhì):地下水
工藝流程：石英砂過濾器＋活性炭過濾器+軟化器＋單級反滲透+臭氧殺菌器
產(chǎn)水量：1噸/小時
產(chǎn)水品質(zhì)：《CJ94-2005飲用凈水水質(zhì)標準》
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)過濾器→活性炭過濾器→鈉離子軟化系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點
這種工藝可以除去水中的各種懸浮物，同時可以大大降低原水硬度，對鈣鎂離子的去除率≥98%。本工藝主要針對原水硬度超標而其他指標合格的情況,其產(chǎn)水鈉離子含量有所增加.
2、采用單級或兩級反滲透方式，其流程如下：
原水→原水箱→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→阻垢劑添加裝置/鈉離子交換器→精密過濾器→第一級反滲透 →PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級反滲透→純水箱→臭氧發(fā)生器→純水泵→微孔過濾器→用水點
備 注:
Ø 可以將反滲透膜換成納濾膜,采用單級納濾的方式,保留一部分礦物質(zhì),達到礦物質(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→盤式過濾器/自清洗過濾器→超濾系統(tǒng)→超濾水箱→紫外線殺菌器→用水點
本工藝可以除去水中全部的懸浮物、膠體、大分子有機物、細菌和病毒，同時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，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鐵離子和低價錳離子氧化成高價鐵離子和錳離子，再經(jīng)天然錳砂吸附過濾去除。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，但當曝氣后的地下水經(jīng)過濾層過濾時，水中二價鐵被濾料吸附，逐漸生成具有催化作用的鐵質(zhì)或錳質(zhì)活性“濾膜”（其中生長有含鐵嘉氏鐵桿菌，單細胞鐵細菌，銹色披毛菌等鐵錳細菌），在這種“濾膜”的催化作用下，鐵和錳的氧化速度會大大加快，進而被濾料除去。
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。同時還節(jié)約了曝氣部份的投資和運行成本。
5、除氟工藝：
含氟水經(jīng)過比表面積較大的活性氧化鋁吸附過濾層。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行再生，以恢復其吸附能力。當原水PH值大于7時，一般用二氧化碳氣體或加酸進行調(diào)節(jié)。
6、除砷設(shè)備：
砷化物在水中的污染主要來源是農(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)過濾器部分可以用盤式過濾器/自清洗過濾器+超濾裝置替換，以便節(jié)約設(shè)備占地空間，同時提高預(yù)處理產(chǎn)水品質(zhì)，延長反滲透膜的使用壽命；
純水制備工藝優(yōu)劣勢比較：
1. 采用鈉離子交換工藝：
優(yōu)點：初期投資小、運行成本低、維護便捷、維修成本低；
缺點：只能去除鈣鎂離子，會使產(chǎn)水的鈉離子含量增加；
2. 采用單級或雙級反滲透工藝：
優(yōu)點：單級反滲透產(chǎn)水品質(zhì)可以達到《CJ94-2005_飲用凈水水質(zhì)標準》，雙級反滲透產(chǎn)水可以達到《GB17324-2003_純凈水衛(wèi)生標準》;
缺點：使用成本比市政自來水價格略高
3. 采用超濾工藝：
優(yōu)點：產(chǎn)水可以達到《GB8537-2008 飲用天然礦泉水水質(zhì)標準》，客戶可以將此作為賣點，提升產(chǎn)品形象。
缺點：只適應(yīng)原水品質(zhì)較高的水源，因為超濾只能去除直徑大于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)動力
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透過物質(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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錳砂過濾
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去除鐵、錳離子
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化學反應(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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選擇性的去除超標物質(zhì)
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壓力差
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部分離子
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無機鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD、所有細菌和病毒
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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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無機鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD、所有細菌和病毒
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1) 超濾部分:超濾工藝是一種過濾精度很高的水處理技術(shù)，它可有效地去除細菌、病毒、大分子有機物、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\")
在超濾過程中，水深液在壓力推動下，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)集團被截留，隨水流排出，成為深縮液。超濾過程為動態(tài)過濾，分離是在流動狀態(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，且通過清洗可以恢復。
![\"圖片9.jpg\"](\"/d/file/fenleifenlei/yys/2015-04-26/01725610bbf097458c50039127b0116e.jpg\")
超濾膜結(jié)構(gòu)圖
超濾膜過濾效果檢測值：
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檢 測 項 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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總有機碳
|
30-70%
|
|
膠體硅
|
99．8%
|
|
膠體鐵
|
99．8%
|
|
膠體鋁
|
99．8%
|
|
SDI-Silt Density Index
|
<1.0
|
|
溶解性鹽類
|
0
|
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、有機物、膠體、細菌和病毒，反滲透部分產(chǎn)水品質(zhì)通?？梢赃_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
|
|
微量含氯殺蟲劑
|
-
|
>99
|
備注：測定標準條件：溶質(zhì)濃度2,000ppm，操作壓力1.6MPa（225psi），溶液溫度25oC（77oF），未標注溶液的pH＝7。
3) 鈉離子交換器：當含有硬度離子的原水通過交換器樹脂層時，水中的鈣、鎂離子與樹脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度的軟化水。隨著交換過程的不斷進行，樹脂中Na+全部被置換達到飽和后就失去了交換功能，此時必須使用工業(yè)NaCl(無碘)溶液對樹脂進行再生，將樹脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來，樹脂重新吸附了鈉離子，恢復了軟化交換能力。