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全麵推行全膜法典型水處理工藝-AG官网科技超純水製備技術分析

全麵推行典型水處理工藝-AG官网科技超純水技術製備技術分析

一.超純水製備的發展進程

  早期超純水的需求主要是來自發電、醫藥化工、造紙等行業,水質要求相對較低,其製備隻要采用離子交換,該方法的主要缺點是化學藥劑再生,既麻煩又不經濟,而且由於強行樹脂對一般有機分子除去效果差,出水中TOC含量高,隨著半導體工業法杖,對超純水質量要求提高,從而大大的推動了純水技術的發展,到了上個世紀末,膜技術得到了廣泛的應用,微濾,超濾,電滲析和反滲透技術先進的水處理技術得到了飛速的發展,膜法製備純水取代了傳統的離子交換器係統,解決了TOC問題,滿足了電子行業對純水質量的要求。

二.超純水製備工藝

  1.傳統超純水製備工藝流程:原水—多介質過濾器—活性炭過濾器—一級除鹽—混床—超純水

  2.膜法超純水製備工藝流程:原水—超濾—反滲透—EDI—超純水

  在膜法工藝中,超濾,微濾替代澄清,石英砂過濾器,活性炭過濾器,除去水中的懸浮物膠體和有機物,降低濁度,SDI,COD等,可以實現反滲透裝置對汙水回用的安全,高效運行,以反滲透替代離子交換器脫鹽,進一步除去有機物,膠體,細菌等雜誌,可以保證反滲透出水滿足EDI進水的要求,以EDI代替混床深度脫鹽,利用電而不是酸堿對樹脂再生,避免了二次汙染。

三.原水水質概論

  水中的雜質按存在的形態的不同可以分為懸浮物,膠體和溶解性固體三種,其中固體含量用總固體量作為指標,把一定量水樣在105-110°烘箱中烘幹到恒重,所得的重量及為總固含量。

  第一類是懸浮物物指懸浮於水中的物質,顆粒直徑在10-4mm以上,如泥沙,粘土,動植物殘骸,微生物,有機物,藻類等

  第二類是膠體,指水中帶電荷的膠體為例,顆粒直徑在10-5mm之間,膠體顆粒是許多分子或離子集合體,這種細小顆粒具有較大的比表麵積,從而使他具有特殊的吸附能力,而被吸附的物質往往是水中的離子,因此膠體顆粒帶有一定的電荷,如矽鐵鋁化合物及一些高分子有機物如腐殖質等,也有一些在此粒徑範圍的細菌,病毒等。

  第三類是溶解物,隻被水所溶解的,分子或離子狀態的溶質或氣體如氯化物,硫酸鹽等。

  懸浮物和膠體是使天然水產生渾濁的主要原因。

四.原水的預處理

  反滲透因為膜材料及元件的關係,對進水水質有一定的要求,預處理解決的問題是賭賽,結構,汙染和波壞,堵塞時指水中的顆粒,懸浮物,膠體,鐵氧化物沉澱等堵塞膜元件的流道,結垢是指難溶鹽在濃水側濃縮厚結晶析出,可預先除去或加阻垢劑。汙染是指油脂,有機物吸附在膜的表麵,微生物繁殖,膠體吸附等,采用殺菌,氧化破壞,絮凝過濾,活性炭吸附等辦法解決,波壞是指自由楊,臭氧等氧化劑破壞膜材料,采用活性炭吸附或者加還原劑

  1.傳統預處理方法

  多介質過濾器對有機物除去主要是依靠絮凝作用加以捕獲,隻對顆粒狀或膠體狀的大分子物質有效,對溶解狀態的天然有機物和許多工業有機汙染物無效

  活性炭吸附可以通過吸附作用,部分除去小分子的有機物,活性炭對於COD德除去率在40-90%。活性炭不作為過濾截留用。

  2.膜法預處理

  膜法預處理為下遊的拖延係統提供可靠的進水水質保證。

  過濾是一種以篩分為分離原理,以壓力位推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005um-0.01um範圍,可以有效除去水中的微粒,膠體,細菌以及高分子有機物等,超濾過程無相轉化,具有良好的耐溫,難酸堿和耐氧化性能。超濾采用不同的截留分子量的膜材料及工藝設計,可以適應各種不同水質條件及分離功能。

五.反滲透(RO)

  反滲透簡稱RO,主要是高壓泵與反滲透膜組成,在高壓的情況下,除去水分子以為,水中的其他物質,礦物質,有街舞,微生物等,並被高壓水流衝擊滲透到另一麵的水即使安全,衛生,純淨的水。利用反滲透的分離特征可以有效除去水中的溶解鹽,膠體,有機物,細菌等雜誌,反滲透具有能耗低,無汙染,工藝陷阱,操作簡單等優點,反滲透技術可慣犯應用於過濾補給水的軟化除鹽,海水,苦鹹水的淡化,飲用純淨水的製備,電子工業超純水的製備,虎穴,食品工業中的分離,濃縮及回收,以及其他工藝用水等。

  反滲透膜影響因素

  1.回收率:過高的回收率會使膜汙染或濃水中過量的溶解鹽沉澱,導致膜的結垢。

  2.溫度:溫度對滲透壓與水通量均有影響,水通量與溫度成正比,通常與溫度變化的粘度成正比,一般水溫升高一度,膜產水量增加3%。

  3.壓力:對給定的一組進水條件,增大壓力會使單位膜麵積的水流量提高,雖然鹽通量不受壓力影響,但是增加壓力引起水流量的增大卻稀釋了鹽對膜的通過,其結果使透過液的鹽濃度減低。

六.連續電去離子床(EDI/CDI)技術

  EDI/CDI特征是:將電滲析技術和離子交換技術相融合,無需酸堿而連續製取高品質的純水,利用電而不是酸堿對樹脂進行再生,簡單的說,DEI是一種不消耗酸堿而製取純水的新技術,俗稱電混床,填充床電滲析,DEI具有可連續生產連續再生,產水品質穩定,運行費用低,操作管理方便,占地麵積小等優點,同時無廢水,化學汙染排放,有利於節水和環保,也節省了汙水處理投資和水處理費用。

七.結論

  利用超濾(UF),反滲透(RO),連續電去離子床(EDI)等膜元件組合集成的膜法工藝,構成了沒有酸堿的脫鹽係統,其中超濾係統作為預處理,實現了反滲透係統的高效,安全運行,使用高脫鹽率反滲透膜處理,世紀反滲透產水水質滿足EDI的進水標準。EDI膜元件的模塊化設計,可方便使組合任意產水規模,徹底避免酸堿,縮小占地空間,適用各種用途的脫鹽係統,使水處理技術的發展上升到了新的高度。

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