飲用水深度凈化方法
一 機(jī)械過濾
1 定義:讓水通過一級或多級的微孔過濾介質(zhì),水中比微孔尺寸大的物質(zhì)都被截留而去除。
2 機(jī)械過濾的幾種方法
1)微濾(陶瓷濾芯)
孔徑為0.2-0.5微米,表面含銀,具有殺菌抑菌的作用。在水的壓力下,小于0.2微米的有機(jī)物 無機(jī)鹽等比較容易通過。特點(diǎn):可反復(fù)沖洗使用,壽命可達(dá)2—3年。但多余的銀離子對人體無益。
2)超濾
孔徑0.01—0.02微米,運(yùn)用微過濾原理,去除水中的固體雜質(zhì).細(xì)菌.微生物,保留水中鹽類離子及微小的固體雜質(zhì)。但無法過濾較小病毒。
3)納濾
納濾膜是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅(qū)動膜?讖綖0.0001—0.0005微米,有較低的驅(qū)動壓力和較大的水通量。
采用聚乙烯醇涂敷基膜上制成,聚乙烯醇具有良好水溶性且成膜性能好,能形成光滑表面。膜上 膜中有帶電基團(tuán),通過靜電相互作用,阻礙多價離子滲透。對離子截留受共離子影響,離子價越大截留率越高,能有效截留二價離子。對膠體 油 蛋白質(zhì)和其他有機(jī)物有較強(qiáng)的抗污染性,對單價離子截留率80%,二價或多價離子截留率大于90%以上。
二 臭氧
1 原理:空氣中21%的氧氣通過交變高壓電場,改變氧的游離特性,利用其裂變過程中釋放能量的特性,達(dá)到瞬間殺菌 消毒的目的。并且易于揮發(fā),反映完畢后,還原為氧,具有環(huán)保意義。即利用其強(qiáng)氧化性達(dá)到殺菌 消毒的目的。
2 應(yīng)用:脫色(純藍(lán)墨水) 除臭 降解農(nóng)藥 殺菌 消毒。
3 技術(shù)補(bǔ)充:臭氧還原電位高(2.07ev)僅次于氟(2.87ev),是一種強(qiáng)氧化劑,可殺死細(xì)胞繁殖體 芽孢 病毒 真菌 破壞肉桿菌素。 1)臭氧釋放的單原子氧迅速穿透細(xì)胞的細(xì)胞膜與細(xì)胞酶發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的氧化反應(yīng),致細(xì)胞于死地;2)單原子氧與病毒的蛋白包膜發(fā)生氧化反應(yīng),使病毒迅速死亡。3)單原子氧遇到無機(jī)或有機(jī)可氧化物,也會發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng),解構(gòu)其分子鏈生成無害物質(zhì)。
一般認(rèn)為臭氧通過直接破壞其核糖核酸(DNA)物質(zhì)完成。首先作用于細(xì)菌 霉類微生物的細(xì)胞膜,使膜構(gòu)成成分受損,導(dǎo)致新陳代謝障礙,抑制其生長,臭氧繼續(xù)破壞膜內(nèi)組織直至殺死。
4 特點(diǎn)
1)臭氧含量不易控制。含量低,短時間內(nèi)達(dá)不到目的;含量高>0.1mg/l,對呼吸系統(tǒng)黏膜產(chǎn)生刺激性作用,引起咳嗽 頭痛 喉痛直至肺氣腫。
2)瞬間殺菌 消毒。易還原可持續(xù)性差。
3)強(qiáng)氧化,不能去除重金屬離子。
三 紫外線
1 簡介:紫外線波長210~328nm;當(dāng)波長為240~280nm時,紫外線殺菌能力最強(qiáng)。一般采用253.7nm的波長,通過毀壞核糖核酸DNA抑制病菌 病毒生長直至殺死.
2 影響殺菌效果的因素:
1)燈管功率
2)水的流速 濁度 照射時間等
3)不能去除重金屬離子及其他污染物。
四 蒸餾
1 定義:蒸餾是指先加熱使水汽化,然后使之凝固,在此過程中水中沉淀物 金屬離子 細(xì)菌 原生動物以及其他一些不能汽化的污染物被去除。純度達(dá)到99.93%~99.97%,基本不導(dǎo)電。
2 特點(diǎn)::1)水中缺氧,無礦物質(zhì)存在。
2)水中沸點(diǎn)比水低的揮發(fā)性有機(jī)物(如苯)不能被去除。
五 離子交換
1 離子交換用來處理水中鈣 鎂離子含量高的硬水(大于150mg/l),主要依靠離子交換樹脂發(fā)揮作用。樹脂上有氯化鈉基團(tuán),當(dāng)水通過樹脂時,水中的鈣 鎂和其它金屬離子取代鈉離子與氯離子結(jié)合。當(dāng)樹脂上的鈉離子都被置換后樹脂就失效并喪失功能,然后用氯化鈉溶液沖洗樹脂,可以使樹脂恢復(fù)處理能力。
2 缺點(diǎn):使水中鹽增多,每去除水中一個陽離子就有一個鈉離子溶入水中,導(dǎo)致水中鈉離子濃度增高,對高血壓 心臟病和腎病病人要引起注意。
六 電滲析
1 通過選擇透過性及良好導(dǎo)電性的離子交換膜。在外加直流電的作用下,根據(jù)同性相吸 異性相斥的原理,使原水中的陽離子 陰離子分別通過陰 陽離子交換膜達(dá)到凈化的目的。其廢水比例達(dá)到1:1,脫鹽率80~90%
2 影響因素:
1) 水溫增加,水遷移率增加,效率增加。
2)COD(高錳酸耗氧量)〈5mg/l,有機(jī)物增加,吸附陰膜,效率降低。
3)游離氯含0.3~0.5mg/l,對陰膜樹脂進(jìn)行氧化,效率降低。
4)Fe〈0.3mg/l,Mn〈0.1mg/l,使遷移率降低,易和膜中基團(tuán)結(jié)合,使陽膜中毒。
5)水的濁度 流量也會影響效率。
6)陰膜 陽膜易結(jié)垢,定期以3%鹽酸,0.1mol/l的氫氧化鈉溶液清洗。
七 富氧水
又稱高氧水,將氧氣通入水中,使水中溶解氧含量升高后的水。其含氧量20mg/l以上。氧在水中有一定的飽和度,暴露在空氣中或加熱后多余的氧溢到空氣中,又還原成普通水。
八 磁化水
水通過磁場后,使水分子的極性發(fā)生變化,對保健醫(yī)療起一定作用,單不穩(wěn)定,不能當(dāng)做正常飲用水。
九 離子水
1 原理:用陽離子交換樹脂與陽離子進(jìn)行交換,陰離子交換樹脂與陰離子進(jìn)行交換。使帶正電的礦物質(zhì)集于陰極成為堿性離子水,一般再醫(yī)生指導(dǎo)下當(dāng)作醫(yī)療飲用水。帶負(fù)電的礦物質(zhì)集于陽極成為酸性離子水,有較強(qiáng)清潔 漂白作用是最佳美容收斂劑。
2 特點(diǎn)
1)離子水只能瞬間飲用,一旦暴露在空氣中,通過電解作用形成的陽 陰離子會很快恢復(fù)到原始狀態(tài)。
2)只能去除重金屬,但留下大量鈉離子引起高血壓 心血管病變。
3)無法去除有機(jī)化合物 細(xì)菌等污染物。
補(bǔ)充資料:
1 水處理方法:混凝 沉淀 過濾 消毒。
2 水消毒方法:臭氧 紫外線 液氯等
3 水脫鹽方法:離子交換 電滲析 蒸餾 逆滲透
4 純凈水處理工藝:
原水 混凝澄清 多介質(zhì)過濾 軟化(樹脂) 活性炭過濾/有機(jī)大孔吸附 精濾 反滲透/電滲析/離子交換/蒸餾 紫外線/臭氧 終端過濾