常用的水處理方法有:
(一)沉淀物過(guò)濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過(guò)濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等。
一、沉淀物過(guò)濾法,特點(diǎn)在下列體現(xiàn)
沉淀物過(guò)濾法的目的是將水源內(nèi)之懸浮顆粒物質(zhì)或膠體物質(zhì)干凈。這些顆粒物質(zhì)如果沒(méi)有去除,會(huì)對(duì)透析用水其他精密的過(guò)濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡(jiǎn)單的凈水法,所以這個(gè)步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時(shí),在管路中也會(huì)多加入幾個(gè)濾器(filter)以體積較大的雜質(zhì)。濾過(guò)懸浮的顆粒物質(zhì)所使用的濾器種類很多,例如網(wǎng)狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大于這些孔洞之大小,就會(huì)被阻擋下來(lái)。對(duì)于溶解于水中的離子,就無(wú)法阻攔下來(lái)。
二、硬水軟化法
硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽(yáng)離子交換樹脂以鈉離子來(lái)交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來(lái)降低水源內(nèi)之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應(yīng)式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結(jié)合了Ca2+及Mg2+之后,將7a64e58685e5aeb931333361303066原本含在其內(nèi)的Na+離子釋放出來(lái)。




三、活性碳
活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質(zhì)在高溫下干餾炭化而成,制成后還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是氯與氯氨以及其他分子量在60到300道爾頓的溶解性有機(jī)物質(zhì);钚蕴嫉谋砻娉暑w粒狀,內(nèi)部是多孔的,孔內(nèi)有許多約1Onm~lA大小的毛細(xì)管,1g的活性碳內(nèi)部表面積高達(dá)700-1400m2,而這些毛細(xì)管內(nèi)表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳有機(jī)物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被有機(jī)物的分子量及其極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來(lái)排除雜物,當(dāng)吸附能力達(dá)飽合之后,吸附過(guò)多的雜質(zhì)就會(huì)掉落下來(lái)污染下游的水質(zhì),所以必須定時(shí)利用逆沖的方式來(lái)吸附其上的雜質(zhì)。
四、去離子法
去離子法的目的是將溶解于水中的無(wú)機(jī)離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽(yáng)離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽(yáng)離子交換樹脂利用氫離子(H+)來(lái)交換陽(yáng)離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來(lái)交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結(jié)合成中性水,其反應(yīng)方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽(yáng)離子,x表電價(jià)數(shù),M+x陽(yáng)離子與陽(yáng)離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價(jià)數(shù),A-z與陰離子交換樹脂結(jié)合后,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結(jié)合后即成中性的水。這些樹脂之吸附能力耗盡之后也需要再還原,陽(yáng)離子交換樹脂需要強(qiáng)酸來(lái)還原。
五、逆滲透法
逆滲透法可以有效的溶解于水中的無(wú)機(jī)物,有機(jī)物,細(xì)菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環(huán)。所謂滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質(zhì)不能透過(guò)半透膜,則濃度較低的一方水分子會(huì)通過(guò)半透膜到達(dá)濃度較高的另一方,直到兩側(cè)的濃度相等為止。在還沒(méi)達(dá)到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動(dòng)狀態(tài)會(huì)暫時(shí)停止,此時(shí)所需的壓力叫作 滲透壓 (osmotic pressure),如果施加的力量大于滲透壓時(shí),則水份的移動(dòng)會(huì)反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現(xiàn)象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達(dá)到離子的層面,對(duì)于單價(jià)離于(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達(dá)90%-98%,而雙價(jià)離子(divalent ions)可達(dá)95%-99%左右(可以防止分子量大于200道爾敦的物質(zhì)通過(guò))。
六、超過(guò)濾法
超過(guò)濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無(wú)法控制離子的,因?yàn)槟ぶ讖捷^大,約10-200A之間。只能排除細(xì)菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對(duì)水溶性離子則無(wú)法濾過(guò)。超過(guò)濾法主要的作用是充當(dāng)逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細(xì)菌污染。它也可用在水處理的最后步驟以防止上游的水在管路中被細(xì)菌污染。一般是利用進(jìn)水壓與出水壓差來(lái)判斷超過(guò)濾膜是否有效,與活性碳類似,平時(shí)是以逆沖法來(lái)附著其上的雜質(zhì)。
七、蒸餾法
蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以任何不可揮發(fā)性的雜質(zhì),但是無(wú)法排除可揮發(fā)性的污染物,它需要很大的儲(chǔ)水槽來(lái)存放,這個(gè)儲(chǔ)水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,血液透析用水不用這種方式來(lái)處理。
八、紫外線消毒法
紫外線消毒法是常使用的方法之一。紫外線消毒不產(chǎn)生任何二次污染物,屬于國(guó)際上最新一代的消毒技術(shù),它以其高效率、廣譜性、低成本、長(zhǎng)壽命、大水量、無(wú)污染等其他消毒手段無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),已在西方發(fā)達(dá)逐漸成為一種主流消毒手段 。它的殺菌機(jī)理是破壞細(xì)菌核酸的生命遺傳物質(zhì),使其無(wú)法繁殖,其中最重大的反應(yīng)是核酸分子內(nèi)的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈(殺菌燈)的人工253.7nm波長(zhǎng)的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,只是燈管內(nèi)部不涂螢光物質(zhì),燈管的材質(zhì)是采用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
九、生物化學(xué)法
[1]生物化學(xué)水處理方法利用自然界存生的各種細(xì)菌微生物,將廢水中有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì),使廢水得以凈化。生物化學(xué)水處理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統(tǒng)、厭氧生物水處理方法。生物化學(xué)水處理法的流程:原水→格柵→調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→沉淀地→過(guò)濾→消毒→出水。
1、活性污泥水處理方法
(1)鼓風(fēng)曝氣:即排流式曝氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置由曝氣鼓風(fēng)機(jī)和曝氣器組成),保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動(dòng),分解水中有機(jī)物,以達(dá)到水處理的凈化效果。
(2)機(jī)械曝氣:即表面曝氣,利用裝在曝氣池內(nèi)的機(jī)械葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),劇烈攪動(dòng)水面,使空氣中的氧溶于水中,供微生物生命活動(dòng),進(jìn)行生化作用以達(dá)到水處理的凈化效果。
(3)純氧曝氣:它是按鼓風(fēng)曝氣方法向水中吹入純氧,以提高充氧效率,從而加快水處理的凈化速度。
2、生物膜水處理方法
(1)生物濾池:使廢水流過(guò)生長(zhǎng)在濾料表面的生物膜,通過(guò)兩面間的物質(zhì)交換及生化作用,使廢水中有機(jī)物降解,達(dá)到水處理的凈化目的。
(2)生物轉(zhuǎn)盤:由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成,不斷旋轉(zhuǎn)的圓盤面上生長(zhǎng)一層生物膜,以達(dá)到水處理凈化效果。
(3)生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸于廢水中,并采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充入空氣,使廢水中有機(jī)物降解,以凈化廢水。
3、土地處理系統(tǒng) (1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根系對(duì)污染物的凈化能力來(lái)進(jìn)行生活污水處理,同時(shí)利用污水中的水、肥來(lái)促進(jìn)農(nóng)作物、牧草、樹木生長(zhǎng)。
(2)污水灌溉:這種水處理方法主要目的為灌溉,以充分利用凈化后的污水。
4、厭氧生物水處理方法:利用厭氧微生物分解污水中有機(jī)物,達(dá)到水處理凈化目的,同時(shí)產(chǎn)生甲烷氣、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(飲用、洗滌等室內(nèi)用水和洗車、綠化等室外用水)和公共設(shè)施用水(浴池、商店、旅館、學(xué)校、醫(yī)院、市政綠化、清潔、消防等用水)。中國(guó)的年生活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量為70~247立方米,中小城市人均年用水量約為32~166立方米,農(nóng)村人均用水量約28立方米。由于中國(guó)大部分城市和農(nóng)村未實(shí)現(xiàn)分質(zhì)供水,所以生活用水的水質(zhì)評(píng)價(jià)一般仍沿用飲用水的標(biāo)準(zhǔn)或采用優(yōu)于Ⅳ類水的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。
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