1、化學專業水處理基本知識 1一、水資源及其分布水包括天然水（河流、湖泊、大氣水、海水、地下水等），人工制水（通過化學反應使氫氧原子結合得到水）。水（化學式：H2O）是由氫、氧兩種元素組成的無機物，在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是地球上最常見的物質之一，是包括人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。水資源，是指現在或將來一切可能用于生產和生活的地表水和地下水源。地球上水的總量約有14108km3之多，貯量相當豐富，但地球上的水以不同的形式分布于不同的區域。分布形式有海洋水（占97.3%）、淡水湖水（占0.009%）、鹽湖和內海水（占0.00

2、8%）、河流水（占0.0001%）、土壤水（占0.005%）、地下水（占0.6%）、冰冠和冰川水（占2.1%）、大氣水（占0.001%）。其中海水貯量最大，占總量的97.3%，而海水含有大量的礦物鹽類，不宜被人類直接使用。在人類可利用的2.7%的淡水中，又約有75%以冰冠和冰川的形式存在于地球的兩極，因此可被人類開發利用的淡水僅占總水量的0.3%。2二、天然水體中的雜質自然界中的水，在太陽照射和地心引力等作用下不停地流動和轉化，通過降水、滲透和蒸發等循環方式而形成多種形式的水源。水在自然循環中都不同程度地有各種各樣的雜質混入，使水質發生變化。其雜質的來源基本分為兩類：一是自然過程；如初期降水(

3、包括雨、雷等)在到達地面之前對各種有害物質的溶入；水對地層礦物中某些易溶成分的溶解；水流對地表及河床沖刷所帶人的泥砂和腐殖質；水中各類微生物、水生動植物繁殖及其死亡殘骸等等。二是人為因素(即生活污水及工業廢水)的污染。此時，水中雜質將更為復雜。這些雜質按形態(主要是尺寸大小)可分為懸浮物、膠體和溶解物三類。3三、懸浮物、膠體和溶解物的定義水中的懸浮物質是顆粒直徑在0.0001mm以上的顆粒。肉眼可見。這些顆粒主要是由泥沙、沾土、原生動物、藻類、細菌、病毒、以及高分子有機物等組成，常常懸浮在水流之中，水產生的渾蝕現象，也都是有此類物質所造成。這些微粒很不穩定，可以通過沉淀和過濾而除去。 水中的膠

4、體物質是指直徑在0.0001-0.000001mm之間的微粒。膠體是許多分子和離子集合物。天然水中的無機礦物質膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物。水中的有機膠體物質主要是植物或動物的膠體腐爛和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖物含量最多，因此常常使水呈黃綠色或褐色。水中的溶解物質是直徑小于或等于0.000001mm的微小顆粒，主要是溶于水中的以低分子存在的溶解鹽類的各種離子和氣體。溶解物質可以用離子交換或除鹽等方法予以去除。4四、水處理工藝流程鍋爐補給水處理用水：自來水（深井泵）工業水池清水箱清水泵活性炭過濾器保安過濾器超濾超濾水箱一級反滲透增壓泵一級保安過濾器一級反滲透高壓泵一級反滲透一級淡

5、水箱二級反滲透高壓泵二級反滲透二級淡水箱二級淡水泵EDI除鹽水箱除鹽水泵主廠房。5五、全自動過濾器6全自動過濾器簡介全自動自清洗過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的精密設備，水由進水口進入自清洗過濾器機體， 由于智能化(PLC、PAC)設計，系統可自動識別雜質沉積程度，給排污閥信號自動排污。工作原理：超濾是一種膜分離技術，過濾是以膜兩側壓差為促動力，以機械篩分原理為基礎進行的，我項目用的是外壓式中空超濾膜組件，過濾方式是全流過濾，即進水全透過膜表面而成為產水。全自動自清洗過濾器克服傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾部分需拆卸清洗且無法監控過濾器

6、狀態等眾多缺點，具有對原水進行過濾并自動對濾芯進行自動清洗排污的功能，且清洗排污時系統不間斷供水，可以監控過濾器的工作狀態，自動化程度很高。主要組件有：電機、電控箱、控制管路、主管組件、濾芯組件、316L不銹鋼刷、框架組件、傳動軸、進出口連接法蘭等。7六、超濾8超濾在廢水處理中的應用目前已應用在汽車制造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。 超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x100001x10000的物質

7、。當被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小于300500的溶質透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜后，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。 超濾原理并不復雜。在超濾過程中，由于被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法 9七、反滲透10反滲透的原理示意圖1

8、1反滲透的發展史和定義反滲透，英文為R O，它所描繪的是一個自然界中水分自然滲透過程的反向過程。早在1950年美國科學家有一回無意中發現海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后吐出一小口的海水。他由此而產生疑問：陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水，那為什么海鷗就可以飲用海水呢？這位科學家把海鷗帶回了實驗室，經過解剖發現在海鷗 囔嗉位置有一層薄膜，該薄膜構造非常精密。海鷗正是利用了這薄膜把海水過濾為可飲用的淡水，而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外。這就是以后逆滲透法（簡稱 R.O）的基本理論架構。最早使用于美國太空人將尿液回收為純水使用。醫學界還以反滲透法的技術用來洗腎（

9、血液透析）。反滲透膜可以將重金屬、農藥、細菌、病毒、雜質等徹底分離。整個工作原理均采用物理法，不添加任何殺菌劑和化學物質，所以不會發生化學變相。并且反滲透膜并不分離溶解氧，所以通過此法生產得出的純水是活水，喝起來清甜可口。12反滲透的應用反滲透應用食品、飲料、純凈水生產工藝中； 醫藥、電子等行業用水制備； 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備； 鍋爐補給水除鹽軟水； 海水、苦咸水淡化； 造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理；13八、電除鹽（EDI）水處理系統14電除鹽（EDI）工作原理連續電除鹽（EDI）是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別

10、透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。此過程離子交換樹脂不需要用酸和堿再生。這一新技術可以代替傳統的離子交換( DI )裝置，生產出電阻率高達18 Mcm的超純水。15EDI所具有的優點：EDI無需化學再生,節省酸和堿。EDI可以連續運行。提供穩定的水質。操作管理方便，勞動強度小。運行費用低。利用反滲透技術進行一次除鹽，再用EDI技術進行二次除鹽就可以徹底使純水制造過程連續化避免使用酸堿再生。因此，EDI技術給水處理技術帶來了革命性的進步。16 EDI的應用領域電廠化學水處理 電子、半導體、精密機械行業超純水 制藥工業工藝用水 食品、飲料、飲用水的制備 海水、苦咸水的淡化 精細化工、精尖學科用水 其他行業所需的高純水制備 17 透水率=單位時間內滲透的水量，L/H單位膜面積，M2*100% 脫鹽率=(反滲透處理進水中的含鹽量，MG/L-反滲透處理出水中的含鹽量，MG/L)反滲透處理進水中的含鹽量，MG/L*100% 回收水率=滲透出水水量，L進水量，L*100%反滲透（E