技术专题
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什么是反渗透技术RO反渗透技术是美国政府和美国太空总署,为解决宇宙飞 船中宇航员的饮用水和载水问题,花巨资历经多年研发的一项高科技产品,现已广泛用于军事、医疗、 工业、民用等各个领域。被誉为本世纪六大高科技之一。这种膜分离技术是依靠反渗透膜的压力下,使 溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程,RO反渗透制取纯净水,直接对接自来水,可有效去除水中的细微 杂质、有机物、重金属离子、病毒、细菌等有害物质,不仅保留了水分子和溶解氧,还有人体所需的微 量元素,其所制造的纯净水甘甜可口,可直接饮用或大量使用煲汤做饭,彻底解决了水质二次污染,是 目前人们饮用洁净之水的更安全、更经济、更方便的饮水方式。 逆渗透技术(简称RO)是当今**、节能、效率较高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子 透过的逆渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,从而达到纯净水的目的。逆渗透膜是由 具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径为0.1纳米,1纳米,即一百亿分之一米(相当于 大肠杆菌大小的千分之一,病毒的百分之一)。美英等发达国家70%的家庭均使用具有RO逆渗透技术的 纯水机。美国、加拿大等外国 军队均配备RO逆渗透纯水机,所制的水甘醇甜美,在目前来水**是安 全、高科技的水处理方式。该原理在不改变水的性状与氧溶量的前提下,达到了水的净化,被专家们 誉为水处理技术中的“劳斯莱斯”,使用逆渗透原理制成的直饮水(纯水)机,可完全去除 水中之致癌物质(三卤甲烷、THMS等)、有害杂质、毒素、农药、清洁剂、重金属、滤过性病毒、细菌 、热原(PYROGEN)、放射线微粒子、以及一切异色、异味、异臭等危害人体物质,对总体有机污染物的 去除率高达90%以上,1992年中直机关在中南海建立了较早的逆渗透直饮水厂,专为外宾和国家 **供应饮用水。
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软水器的调节和使用1、 软水器使用前的检查,检查水电盐:① 水:出水看有没有 阀门和取样口进水看有没有过滤器、阀门和压力表。② 电:是不是AC220V,50~60Hz。③ 盐:盐应放入盐罐,盐量有盐罐高度的2分之1。2、软水器的 调节:① 调时 间、接上电源后显示屏显示时间和周期制水量时间和周期制水量互显,显示时间时按上、下键调整时间 。② 调时 间后按程序键,显示屏显示3位数字,数字的多少就是周期制水量的多少,按上、下键调整周期制水量, 出水多少定。③ 在按 程序键,显示屏显示前1(反洗)后3位数字,后3位数字表示反洗时间的多少,按上、下键调整时间的多 少,一般8~14分。④ 在按程序键显示屏显示前2(吸盐慢洗)后3位 数字,调整同上60-90分。⑤ 按程 序键会陆续快洗和注水(快洗时间从快洗开始直到排污管出合格水的时间,注水时间水到盐罐较高点下 200mm为佳)。3、软 水器的使用:① 保持 有盐、有水(0.2-0.6Mpa)有电。② 化验 水合格不合格,如不合格按软水器的手动再生,按过后软水器会自动走完再生程序(再生程序:1、反洗 。2、吸盐慢洗。3、快洗。4、注水。) 软水设备故障排除 问题原因解决办法1、软化水装置 不能再生A电源系统出现故障B定时器有毛病C电源中断A保证电路 完好,检查保险丝、插头及开关B重调定时器C重调当天的时间2、出现硬水A旁通阀开启B盐罐缺盐C 射流器或滤网堵塞D盐罐中水量不足E补水器管子连接外泄漏F内部阀门漏水A关闭旁通 阀B向盐罐中加盐 并保持盐面高于水面C清洗射流器或滤网D检查盐罐注水时间,若流量控制阀堵塞则清洗E确信补水器管子没有破裂,检查O形圈和管子接头F重换密封圈、隔栅和活塞3、系统用 盐过多A装盐不正确B盐罐中水量过多A检查盐用量及装置B看问题74、水压降低A进出水管路、控制阀通道有异物A清洗各环节部分5、排水管流出树脂A系统中有空气B溢流罐控制阀安装不正确A系统应该 有空气排出装置B 检查并调整出正确溢流速度6A盐罐中水过量A排水流量控制板堵塞B进水系统堵塞C定时器不循环D盐液阀中有异物E在盐液流量控制阀中有异物A清洗B清洗 进水系统及管路C 空调定时器D清洗 此阀E清除异物6B出水出现盐水A射流器系 统B吸盐阀中有异 物C定时器不工作D吸盐流量控制有 异物A清洗或替换B清洗或更换吸盐阀C更换定时器D清洗或更换7、不能吸盐A排水流量控制板堵塞B射流器堵塞C射流器网堵塞D管道压力太低E控制器内部泄漏A清洗排水流量控制板B清洗或更换C清洗或更换D增加压力E 重换密封圈、隔栅和活塞8、控制器循环不止A定时器故障A更换定时 器9、排水不止A阀中有异 物B控制器内部泄 漏C控制器吸盐或 反洗时卡住D定时 马达停转或卡住A取出活塞 组检查消除异物,检查不同再生阶段的控制器B更换密封或活塞C更换密封、隔栅、活塞D更换定时器 控制器**编程及相关代号的意义列表 序号程序设定项目代号意义 显示单位制 式代号(U-)(U-1)表示US Format制式 ,容量单位为gallons,时间为12小时(U-2)表示MetricFormat制式,容量单位为liters,时间为24小时制(U-3)表示CubicMeterFormat制式,容量为m3,时间为24小时制2再生类型代号(7-)(7-1)表示控制器为时间延时再生型(7-2)表示控制器为流量即时再生型,出水量达到软水处理量设定值后,即开始再生(7-3)表 示控制器为流量延时再生型,出水量达到软水处理量设定值,并且时间到达所设定的再生时间时开始再 生3软水处理量代号无用于设定控制器进行再生前的软水处理量,定时型控制器不显示 该项目4再生时间代号无用于设定控制器再生时间,对于流量即时再生型控制器,不显示该 项目5再生日期代号(A-)(A--)用 于设定控制器再生间隔天数,仅对定时型控制器起作用(A OFF)当控制器类型为流量即时或流量延时再 生型时显示此值6再生程序步骤代号(1--)(2--)(3--)(---)(1—8)用于设定再生时反冲洗(step1-Backwash)所需时间(2-58)用于设定再生时反冲洗 (step2-Brine/Rinse)所需时间(3—8)用于设定再生时快洗(step3-RspidRinse)所需时间(4-11)用于设定再生时盐箱注水(step2-Brine/Refill)7流量计规格代号(F-)(F133)设定3/4涡轮流量计为US Format制式(F35.1)设定3/4涡轮流量计为 MetricFormat制式8阀体类型代号(0--)(0--1)用于确定阀体类型为5600SE(0--2)该项没有定义9电源频率代号(LF)(LF50)设定控制器电源频率为50Hz(LF60)设定控制器电源频率为60Hz10设定程序缺省值按住Up或Down键25秒钟,直到时间显示为12:00PM,则所有的先项恢复为控制器出 厂设定值注:列表内容的设定需要由厂方技术人员 或有经验的操作人员根据控制器的具体型号进行编程。
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新型自洁式饮水净化器的研制目前公知的饮水净化装置 很多,其中不乏效果良好者,但这些净化装置存在两个共同的缺点:一是内芯不能自洁;二是内芯材料成 本高。由于存在上述缺点,即使净化效果很好的净化器也只能保证初始效果,随着使用时间的增长,内 芯截流而积聚的污染物也愈来愈多,很快就达到“收支平衡”,从而失去净化效果。而消费 者却误把出水当作净化水饮用,以致损坏健康。尽管多数产品在说明书中都告戒消费者要定期更换滤芯 ,但很多用户无法检测水的质量,同时也难以记住上一次更换滤芯的时间,加之滤芯更换既麻烦成本又 高,频繁更换滤芯一般的消费者也无法接受。正是这些问题的存在,使净水器的推广、普及受限。1、 设计思想及相关技术方案自洁式饮水净化装置的内芯采 用AXLX专用滤料,其粒度为40~100目,滤料的装入量为滤壳容积的三分之二。当原水自壳体下端的入口 而进入,穿过滤料腔自壳体上端出口而出时,原水中的细菌等杂质即被拦截在滤料层。当净化器处于工作 状态时,滤料腔中的滤料借助水压,全部上升,形成致密的滤层,停止进水后,由于滤料的比重大于水 ,加之滤料处于悬空状态,因而自下而上、一层一层地、松散地下落,在滤料下落的过程中,滤层截流 的污物即被释放于水中,并悬浮于滤料腔上部的余水中,当再次打开进水后,滤料再次上升,将含有污 物的余水挤出滤料腔排除。因此,用户能在开机后的起初几秒内明显地看到一股混水,只要每次将这股 混水弃之不用,就能确保净化水的质量。2、 效果由于上述方案 的采用,使该净化器中的滤料就像人的肺一样,处于一种规律性的“呼吸”状态,从而达到 自洁的效果。自洁式净化器的性能测试结果如表1、表2所示:表1 自洁式饮水净化器净化能力测试结果 细菌总数/(个.mL-1)大 肠菌群/(个.L-1)细菌总数/(个.mL-1)大肠菌群/(个.L-1)细菌总 数/(个.mL-1)大肠菌群/(个.L-1)净化前16213862512800510净化后002071注:表中除第 一组数据的原水采用自来水外,余下的均人为向水中滴加 了花肥水。 初始效果7天后1月后半年后一年后二年后净化后细菌总数/(个.mL-1)0000133、讨论 a、从表2的数据看出,一年后和二年后的出水中仍含有少量的细菌,虽然 远低于国标的100个以下,但仍需找出原因。经打开净化器观察发现滤料厚度分别减少了10%和20%。说明 滤料有轻微的磨耗,这表明净化器每用一年,需向水中补充相当于总量10%的滤料。b、由于本方案 选择了合适的滤料密度、粒度和滤层厚度,因此当水压偏低时,滤料虽然整体上浮但压的并不紧,水流 能顺利通过滤层;当水压偏高时滤料不仅上浮而且压的很紧,其阻力增加,对水流的速度起到限 制作用,这种滤料紧密度的自动调节功能即使滤料的翻腾状态难以形成,又使净化器的出水速度趋于一致。
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活性炭水处理的主要影响因素由于活性炭水处理涉及的吸附过程和作用原理 较为复杂,因此影响因素也很多,主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理以及 选择的运转参数与操作条件有关。一、 活性炭的性质由于吸附现象发生在吸附剂 表面上,所以吸附的比表面积是影响吸附的重要因素之一,比表面积越大,吸附性能越好。因为吸附过程可以看作三个阶段,内扩散对吸附速度影响较大,所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另 一重要因素。此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷,也影响吸附的效果。用于水处理的活性炭应有三项要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量除其 他外界条件外,主要与活性炭比表面积有关,比表面积大,微孔数量多,可吸附在细孔壁上的吸附质就 多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关,水处理用的活性炭,要求过度孔(半径20~100A)较为发达, 有利于吸附质向细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水头损失要大,一般8~30目范围较为 合适,活性炭的机械耐磨强度直接影响活性炭的寿命。二、 吸附质(溶质或污染物)的性质同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。1、 溶解度对 同一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解 度越小越容易吸附。如活性炭从水中吸附有机酸的是按甲酸-乙酸-丙酸-丁酸而增加。2、 分子构造吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受 内扩散速度的影响,吸附质分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例,有利于吸附。不饱和键的有机物 较饱和键的有机物易于吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。3、 极性活性炭基本上可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。4、 吸附质(溶质)吸附质的浓度在一定范围时,随着浓度的增高,吸附容量增大。 因此吸附质的浓度变化活性炭对这种吸附质的吸附容量也变化。三、 溶液PH的影响溶液PH值对吸附的影响要与活性炭和吸附质的影响综合考虑。溶液PH值控制了酸性或碱性化合物的 溶解度,当PH值达到某个范围时,这个化合物就要离解,影响对这些化合物的吸附,溶液的PH值还会影 响吸附质的带电情况。由于活性炭能吸附水中氢、氧离子,因此影响对其他离子的吸附。活 性炭从水中吸附有机物的效果,一般随溶液的PH值的增加而降低,PH值高于9.0时不易吸附,PH值越低时 效果越好。在实际应用中通过实验确定更佳PH值范围。四、 溶液温度的影响因为液相吸附时吸附热较小,所以温度的影响较小。吸附是放热反应,吸附热即活性炭吸附单位重量的吸附 质放出的总热量。吸附热越大,温度对吸附的影响越大。另一方面,温度对吸附质的溶解度有影响,因 此对吸附也有影响。用活性炭处理水时,温度对吸附影响不显著。五、多组分吸附质共存的 影响应用吸附法处理水时,通常水中不是单一的污染物质,而是多组分污染物的混合物。在 吸附时,他们之间可以共吸附,互相促进或干扰。一般情况下,多组分吸附时分别的吸附容量比单组分 吸附时低。六、 吸附操作条件因为活性炭液相吸附时,外扩散(液膜扩散)速度 对吸附有影响,所以吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果都有影响。综上所述,影响吸附的因素很多,应综合分析,根据具体情况,选择更佳吸附条件,达到更好的吸附效果。
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饮用水深度处理技术研究进展目前我过饮用水处理工艺多为混凝、沉淀、过 滤、消毒,这种常规处理工艺能有效去除水源水中的色度、悬浮物、胶体物质、细菌,但对有机物,尤其是 溶解性有机物的去除效率低下(20%~30%)。而为解决地表水源中存在的氨氮浓度普遍较高及出水中细菌 指标问题,一般采用加氯工艺,氯易与水中的腐殖物等有机物反应生成大量的有机卤化物已被证明是 “三致”物质,对人体有很大危害.同时氯对水中的贾第虫和隐孢子虫杀灭效果不佳。研究发 现,饮用水中的溶解性有机物的含量与细菌总数有着直接的联系。水中的溶解性有机物量高,会引起细菌 在配水管网中的重新繁殖,一般认为,为保证用水的生物稳定性,氯化出水的可同化有机碳(AOC)必须控制 在50~100ug/L以下,目前我国大部分水厂出水还没有达到该项标准.随着人民生活水平的提高, 人们对饮用水水质有更高的要求,并提出直饮水的要求,分质供水已成为必然趁势.由于短时期内要改变水 源水污染现状显得不大可能,有效的途径是对饮用水进行深度精华,目前已研究开发出多种深度净化技术, 有的已投入实际运用。1、 化学氧化臭氧是饮用水深度处理技术中运用较为广泛的化学氧化剂,不仅用于除色、味、溶解性的锰、铁、酚等,而且可以破坏某些有机微污染物的分子结 构,将大分子难降解有机物转变为小分子易降解物质,大剂量臭氧的加入可使水中的有机物无机化,但 同时会增加臭氧副产物的生成量,经济上也不可行。臭氧对三氯甲烷、卤乙酸前质表现出较好的去除效 果,但对已形成的消毒副产物去除效果较差,在溴化物存在的情况下,优先与其生成致癌性很高的溴酸 盐。臭氧氧化还将导致AOC升高,饮用水的生物稳定性下降,引起管网中细菌增殖,所以很少将臭氧单独 用于实际运用中,一般与活性炭联用。2、 光化学氧化技术光化学氧化技术是通 过化学氧化和光辐射的共同作用,使水中产生许多活性极高的烃基自由基,这些自由基易破解水中难降 解有机物的结构,其氧化效果与速率比单独使用化学氧化或光辐射效果要好得多。目前研究较多的是光 催化氧化和光激发氧化。2.1光催化氧化是以n型半导体为敏化剂的一种光敏化反 应,通过在水中加入一定数量的半导体催化剂,在UV辐射下发生价带电子激发迁移,产生具有极强氧化 性的价带空穴,空穴具有很强的获得电子的能力,能将半导体颗粒表面的OH-和H2O分子转化为氧化能力 和反应性很强的烃基自由基,氧化水中的有机物。光催化氧化在实际运用中还存在一些问题 ,催化剂长期使用后的中毒、再生回收以及对饮用水的安全问题还待进一步的研究。2.2光激 发氧化是以O3、H2O2等作为氧化剂,常用的工艺有UV+O3、UV+H2O2。对水源中两种典型消 毒副产物生成势的研究发现,采用UV+O3工艺。1小时后TOC去除了50%,三氯甲烷生成势、卤乙酸生成势 分别下降了80%和70%,比单独使用UV或O3效果好得多。UV+H2O2工艺与20世纪80年代开始用于 饮用水处理,但在实际运用中存在HRT时间长、H2O2投量大及余量处理等问题。3.吸附技术以活性炭为代表的多孔性介质,具有发达的空隙结构和巨大的比表面积,能去除水中的臭、 味、天然与人工合成有机物、重金属等,是目前较为成熟的净化工艺。但因其自身吸附特性和吸附容量的限 制,不能保证对所有的有机物有稳定的和长期的去除效果,同时对低分子极性强和大分子有机物不 能有效吸附,其吸附更佳分子量范围500~3000Dalotn。4.膜技术膜分离被认为是具有发展潜力的饮用水深度处理技术,运行稳定,无二次污染,具有其它技术无法比拟的优点。根据 膜孔径的不同分为:微滤、超滤、纳滤和反渗透。这些膜对细菌都有很好的截流作用,是去除贾第虫和 隐孢子虫的有效方法。微滤和超滤主要去除原水中的悬浮颗粒、胶体物质,对溶解性有机物的去除率不 高;纳滤能有效去除水中溶解性有机物、THMFP、色度及多价离子,但单价离子的截留效果较差;反渗透 几乎能截留水中的所有物质、离子。5.矿化技术健康的水应是去除了有机污染物 、三致物质、病原菌、病毒和病原原生物的,并且含有适量微量元素和矿物质的有益于健康的水,我们 在对水进行深度处理的同时,也去除了部分对人体有益的微量元素,所以有必要对深度处理出水进行矿 化处理。目前运用较多的是将深度处理出水流经木鱼石,它会溶出Ca2+、Mg2+等常量元素和Sr、Se等微 量元素。6.结语任何一种深度净化工艺都有其更佳的适用范围,在实际应用中, 应根据原水水质及应用需求合理选择工艺。面对目前短期内不可扭转的水源污染现状,如何有效利用现 有技术,进一步开发经济、安全、实用性强的深度净化新工艺显得尤为重要。
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水在改变远古时期,我们的祖先饮用的水都是直接取自河流、山泉,那时的 水是纯净的、天然的。如今,河流、山泉依旧在,水却早已不同。特别是在近两百多年来,工业革 命带来的科技成果不仅改变着人们的生活条件,而且也造成了无处不在的化学技术、工业污染越发严重地 破坏着地球环境的固有平衡,尤其是与我们生活息息相关的水资源,正在遭受着严重的污染。在如今的 河水、井水(地下水)、泉水等天然水中,包含着无数的悬浮物、胶体、钙、镁等有害重金属离子以及 成千上万的微生物病菌。在我们周围,由于不卫生的饮用水造成的中毒、传染病等事故屡见 不鲜。根据 “ 世界卫生组织 ” 和 “ 全国饮用水源调查 ” 结果显示,全世 界每年因饮用不洁净的水而死亡的人数多达 2500 万。我国目前 24% 的人口饮用水质不良的水。其实,并不是我们比祖先更脆弱了,而是如今的天然水已经成为对人体有害的 “ 毒水 ” 。自来水 “ 安全 ” 不 “ 健康 ”既然 “ 自然水 ” 已经无法直接饮用,我们就需要通过特殊的设备来改变水的性质。在城市里, 我们平时接触的自来水,就是经过了过滤、沉淀、漂白等程序,基本上符合人体饮用标准的 “ 卫 生水 ” 。只是由于近些年来,由于管道老化等原因造成的自来水的二次污染,及其中消毒剂副产 物、有机物、环境激素等不安全物质的存在,如今的自来水只能保证饮用不会立即得病,长期直接饮用 对健康的影响就不得而知了。一句话:自来水是 “ 安全 ” 的,但离 “ 健康 ” 却还很遥远。软水、硬水与纯净水我们生活中的水可以分为硬水、软 水和纯净水。硬水是指包含大量钙、镁等矿物质离子的水。这种水的洗净力较低,不容易去 污,主要是因为硬水中的钙盐、镁盐与香皂相互作用,会形成不溶于水的胶质物。这种具有黏附性的物 质不仅会导致皮肤过早老化,造成衣物纤维僵硬,还会形成水垢,堵塞管道。硬水给人们的生产、生活 带来极大的不便。在杯子、水壶中见到的水垢、水碱就是硬水的证明。北方地区的天然水、自来水大都 属于硬水。软水,就是凡不含或含有少量钙、镁离子的水。由于置换了大部分水中的矿物质 离子,软水能够避免沐浴器具、管道结垢堵塞,对人们的皮肤和头发也有好处,使用软水洗脸有助于肌 肤的清洁,使肌肤更加舒服,减少粗糙感;使头发不再枯黄,变得更健康。由于软水置换钙镁时用的是 钠,所以水中的钠离子含量较高,作为饮用水对心脏功能有影响。纯净水,也叫纯水,这种 水中不含有任何杂质。除了水分子以外,微生物、悬浮物等全都被除去了,矿物质元素也被大部分去除 ,但不完全,这种水完全符合饮用卫生标准。