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關于實驗室洗瓶機配套純水的認知體系(超細致講解)

一、名詞解釋篇
1、 原水:是指未經任何處理的天然水或城市的自來水等也叫生水
2、 澄清水:去除了原水中的懸浮雜質的水。
3、 除盐水:是指水中的陽、陰離子基本上除去或降低到一定程度的水稱爲除鹽水。除鹽的方法有蒸餾法、電滲析法、反滲透法、離子交換法等。
4、 浊度:就是指水的渾濁程度,它是因水中含有一定的懸浮物(包括膠體物質)所産生的光學效應。單位用NTU表示。濁度是在外觀上判斷水是否遭受汙染的主要特征之一。濁度的標准單位規定爲1mgSi02所構成的渾濁度爲1度。
5、 絮凝剂:能引起膠粒産生凝結架橋而發生絮凝作用的藥劑。
6、 总碱度:是指水中能與強酸發生中和作用的物質總量。
7、 酸度:是指水中能與強堿發生中和作用的物質總量。
8、 硬度:是指水中某些易于形成沈澱物的金屬離子,通常指鈣、鎂離子含量。
9、 电导率电导率:是在一定温度下,截面积为1平方厘米,相距为1厘米的两平行电极之间溶液的电导。可以间接表示水中溶解盐的含量。
10、電阻率:也是一個反映水的導電能力的一個指標,水的電阻率越大,水的導電能力越差,水中所含的離子就越少。它的常用單位是MΩ.CM。它同電導率之間是倒數關系。例如:水的電導率是0.2μs/cm,則它的電阻率就是1/0.2=5(MΩ.CM)。
11、TDS(溶解性總固體):是濾除懸浮物(SS)與膠體並蒸發看全部水分後的剩余無機物。單位是ppm或mg/l,可以用TDS儀來測量。它也反應了水中的離子含量。它與電導率之間一個粗略的對應關系:對于氯化鈉參考溶液來說,1ppm的TDS值對應2μs/cm的電導率。
12、pH值:溶液中酸和堿的相對含量。pH值是水中氫離子濃度的負對數(log)的度量單位。pH值分0~14擋,pH值爲7.0則水爲中性;pH值小于7.0,則水爲酸性的;pH值大于7.0。則水爲堿性的。
13、堿度:堿度是指水中能夠接受[H+]離子與強酸進行中和反應的物質含量。水中産生堿度的物質主要由碳酸鹽産生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽産生的碳酸氫鹽堿度,以及由氫氧化物存在而産生的氫氧化物堿度。
14、SDI:汙染指數—用于測量反滲透系統所用原水中懸浮固體的數量。
15、臭氧:氧的一種不穩定的、高活性的形式,它是由自然雷電或高壓電荷通過空氣所産生的,是一種優良的氧化劑和消毒劑。
16、余氯:水經過加氯消毒,接觸一定時間後,水中所余留的有效氯。
17、總大腸杆菌:總大腸菌群系指一群需氧及兼性厭氧的,在37℃生長時能使乳糖發酵,在24h內産酸産氣的革氏陰性無芽胞杆菌。總大腸菌群系指每升水樣中所含有的總大腸菌群的數目。
18、回收率:指系統産出的亚洲第一成年网站视频水的流量與進水流量的比值。
19、脫鹽率:反映膜的性能的參數,通常一級RO膜系統脫鹽率在97%以上。可以簡單計算:(原水電導率-亚洲第一成年网站视频水的電導率)/原水電導率。
20、含鹽量:水的含鹽量也稱礦化度,是表示水中所含鹽類的數量。由于水中各種鹽類一般均以離子的形式存在,所以含鹽量也可以表示爲水中各種陽離子的量和陰離子的量的和。
21、 沉淀:廢水處理的技術方法之一。可分爲物理沈澱和化學沈澱兩種作用。通常所指的沈澱是物理沈澱,即重力分離的方法。
22、 中水:多種解釋,汙水工程方面稱爲再生水,工廠方面稱爲回用水,一般以水質作爲區分。主要是指城市汙水或生活汙水經處理後達到一定的水質標准,可在一定範圍內重複使用的非飲用水。再生水水質介于上水(飲用水)和下水(生活汙水之間),這也是中水得名的由來,人們又將供應中水的系統稱爲中水系統。
23、 有機物汙染:指以碳水化合物、蛋白質、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有機物質等某些其它可生物降解的人工合成有機物質。主要來源于生活汙水和工業廢水。
24、 浓差极化:反滲透在運行狀況下,膜表面鹽類被濃縮,同進水中的鹽類之間存在濃度差,若濃水流量小,流速低時,高含量鹽類的水不能被及時帶走,在膜表面會形成很高的濃度差,阻礙了鹽分的擴散,這種現象叫濃差極化。
25、 悬浮物(SS):指懸浮在水中的固體物質,包括不溶于水中的無機物、有機物及泥砂、粘土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水汙染程度的指標之一。它是水樣過濾後在103-105度溫度下把濾紙上截留物烘幹所得的固體量。單位mg/l。
26、 曝气:使空氣中O2轉移到混合液中而被微生物利用的過程。目的是提供活性汙泥等微生物所需的溶解氧,保障微生物代謝過程的需氧量。
27、 生化需氧量(BOD):是指在規定時間、規定溫度、規定條件下微生物在分解、氧化水中有機物的過程中,所消耗的溶解氧量,通常所用時間爲5天,溫度20℃,簡記BOD5,單位mg/L。
28、 化学需氧量(COD):是指在一定條件下,用強氧化劑氧化廢水中的有機物質所消耗的氧量。廢水檢驗標准一般采用重鉻酸鉀作氧化劑,單位mg/L。
29、水錘:又稱水擊。水(或其他液體)輸送過程中,由于閥門突然開啓或關閉、水泵突然停止、驟然啓閉導葉等原因,使流速發生突然變化,同時壓強産生大幅度波動的現象。
30、吸附:是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種汙染物以回收或去除某些汙染物,從而使廢水得以淨化的方法。
31、酶:是生物細胞中自己制成的一種催化劑(生物催化劑)。其基本成分是蛋白質,是促進生物化學反應速度的物質。
32、汙水:汙水是指在生産與生活活動中排放的水的總稱。人類在生活和生産活動中,要使用大量的水,這些水往往會受到不同程度的汙染,被汙染的水稱爲汙水。
33、汙水處理:就是采用各種技術和手段,將汙水中所含的汙染物質分離去除、回收利用或將其轉化爲無害物質,使水得到淨化。
34、汙水回用:將汙水或廢水經二級處理和深度處理後回用于生産系統或生活雜用被稱爲汙水回用。當處理出水滿足特定回用要求,並以回用時,也可稱爲再生水。
35、水垢:即由于鍋爐水水質不良,經過一段時間運行後,在受熱面與水接觸的管壁上生成的固態附著物。
36、水渣:是指在爐水中呈懸浮狀態的固體物質和沈積在汽包、下聯箱底部等水流緩慢處的沈渣。于水垢區別:水渣比較松散,呈懸浮或沈渣狀態,且有一部分易隨鍋爐排汙排掉;而水垢能牢固地粘結在管壁上,不易排掉。

37、鐵、錳、鋁:微量的铁和锰即会造染色,结垢和味道等问题,铁在还原状态之环境下是以水可溶性的二价铁形式存在,当和空气接触后会逐渐氧化成黄棕色胶体状的三价铁,最后沉淀为棕色的氢氧化铁。 锰的特性和铁类似,由于鐵、錳、鋁的氧化物也是RO膜结垢的原因之一,故有必要分析其含量。
38、純水:指既將水中易去除的強電介質去除,難以除去的矽酸及二氧化碳等弱電解質去除至一定程度的水。純水的含鹽量在1.0mg/L以下,電導率小于3μs/cm。
39、超純水:又称高纯水,是指将水中的导电介质几乎全部去除,又将水中不离解的胶体物质、气体和有机物均去除至很低程度的水,。超纯水的含盐量在0. 1mg/L以下,电导率小于0. 1μs/cm。 

純水和超純水除了對含鹽量或電導率有嚴格要求外,對水中各種金屬離子含量,有機物含量、微粒粒徑及數量和微生物數量也有嚴格指標限制

40、蒸餾水:是將原水加熱汽化,再將蒸汽冷凝成的水稱爲蒸餾水。一般蒸餾水電導率爲10μs/cm左右,將一次蒸餾水再次蒸餾得到二次蒸餾水,多次蒸餾得到多次蒸餾水,電導率可降至很低達1.0μs/cm左右。
41、阻垢劑:是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或幹擾難溶性無機鹽在金屬表面的沈澱、結垢功能,並維持金屬設備有良好的傳熱效果的一類藥劑。
42、離子交換樹脂:是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
43、離子:是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一個或幾個電子使其達到最外層電子數爲8個或2個(氦原子)或沒有電子(四中子)的穩定結構。這一過程稱爲電離。
44、  产水量(水通量):指反滲透系統的産能,即單位時間內透過膜水量,通常用噸/小時(t/h)或加侖/天(g/d)來表示。
45、EDI:簡稱連續電除鹽,是一種新型超純水制備技術.它巧妙地融合了電滲析技術和離子交換技術。

二、純水處基礎工藝解釋篇


1、粗濾

粗濾:指機械過濾,去除水中的懸浮物,膠體、濁度、色度、異味等。主要過濾方式有澄清池、快濾池、砂濾池、砂濾器、多介質過濾器、活性碳過濾器、盤式過濾器、高效纖維過濾器等。

2、精濾

精濾:用特殊材料制成的濾膜,過濾精度較高。常見的爲微濾膜和濾芯過濾。

3、超過濾

超過濾:是一種膜過濾,去除大分子和膠體、細菌等。過濾精度高,常見的是超濾膜。

4、反滲透

反滲透:反滲透簡稱RO,其原理是原水在高壓力的作用下通過反滲透膜,水中的溶劑由高濃度向低濃度擴散從而達到分離、提純、濃縮的目的,由于它同自然界的滲透方向相反。

5、離子交換

水中各種無機鹽類電離生成陽、陰離子,經過氫型離子交換劑層時,水中的陽離子被氫離子所取代,即陽床的除鹽原理;經過OH-型離子交換劑層時,水中的陰離子被OH-離子所取代,即陰床的除鹽原理。

混床是陽、陰離子交換樹脂按一定比例混合裝填于同一交換柱內的離子交換裝置。

6、EDI

EDI:是電滲析和離子交換結合的除鹽新工藝,取電滲析和混床離子交換之長,利用離子交換做深度處理,不用藥劑再生,用電離産生H+和OH-,達到再生樹脂的目的。


三、工程中常用的超濾膜、反滲透膜、EDI的生産商


1、超濾膜
超濾膜:美國KOCH、荷蘭諾瑞特、上海華膜
2、反滲透膜
反滲透膜:美國海德能、美國DOW、美國KOCH、美國通用(GE)、日本東麗、韓國世韓
3、EDI
EDI:美國GE(E-CELL)、美國IONPURE、美國electropure、加拿大CANPURE、(歐美公司,已被DOW收購)、浙江東大。


四、常用水處理工藝


01
原水爲地下水:砂濾器+精密過濾器+反滲透+混床或EDI
02
原水爲自來水:砂濾器+活性碳過濾器+精密過濾器+RO+混床或EDI
03

地表水①多介質過濾器+活性碳過濾器+精密過濾器+RO+混床或EDI

②多介質過濾器(或其它形式過濾器)+超濾+精密過濾器+RO+混床或EDI③盤式過濾器+超濾+精密過濾器+RO+混床或EDI


五、水處理工程中常用的管道材質

碳鋼管

碳鋼管:用于原水进水管路。

UPVC管

UPVC管:用于管徑小于DN150的場合較好,安裝方便。

不鏽鋼管

不鏽鋼管:用于有特殊要求的场合,多用于医药医药小的系统。

鋼襯膠或塑管

鋼襯膠或塑管:用于大的工程当中,使用可靠,施工较麻烦。


六、純水的各種用途


純水和超純水廣泛用于電廠、電子、醫藥、化工亚洲第一成年网站视频,通過各種膜的過濾或離子交換作用,將水中的有害離子去除。
電廠電廠多用的脫鹽水,其脫鹽水水質的主要指標爲:硬度約等于零,電導率≤0.2μs.cm,SiO2≤20ppb。
化工廠化工用水多種多樣,通常水質不會比電廠水質要求高,但可能會對某些離子有要求,所以常用一級或二級反滲透工藝。出水水質電導爲5~10μs.cm以上。如有更高的要求則後面加混床或EDI。
醫藥醫藥用水多對電導和細菌作要求,對系統所用材料材質有要求,多選用不鏽鋼亚洲第一成年网站视频。通常純水後要加殺菌消毒裝置。
電子亚洲第一成年网站视频電子亚洲第一成年网站视频對水的要求是最高的,多數電子用水要求達到18兆。對電阻率的要求只是電子用水的一小部分,它對其中很多離子都有較高要求,所以對安裝材料及管道有特殊要求。選用工藝也是最複雜的。通常要在EDI後加抛光混床及超濾、殺菌、氮封水箱等裝置,造價也很高。


七、根據水質要求,通常采用的工藝


1

要求産水電導率10~20μs/cm

要求産水電導率10~20μs/cm,采用RO预处理+一级反渗透(化工)

2

産水電導率2~9μs/cm

産水電導率2~9μs/cm,采用RO预处理+二级反渗透(医药、化工)或采用RO预处理+软化+一级反渗透+EDI(医药、化工)

3

産水電導率小于0.2~2μs/cm

産水電導率小于0.2~2μs/cm,采用RO预处理+一级反渗透+混床

4

产水电阻5~13 MΩ.CM

产水电阻5~13 MΩ.CM,采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI

或采用RO預處理+二級反滲透+EDI(醫藥、化工、電子、發電)

5

产水电阻13~17 MΩ.CM

产水电阻13~17 MΩ.CM,采用R0预处理+软化+一级反渗透+EDI+混床
或采用RO預處理+二級反滲透+EDI+混床(醫藥、化工、電子、發電)

6

产水电阻18 MΩ.CM

产水电阻18 MΩ.CM,采用RO预处理+二级反渗透+EDI+混床+杀菌+氮封。



八、純水處理重點難點問答


1

降低酸堿耗的主要措施有哪些?

(1)保證進水水質;

(2)保證再生質量,延長制水量的周期; 

(3)保證再生液的質量、純度,嚴格控制再生操作規程;

(4)保證設備運行安全、可靠、正常。

2

膠體能存在于水中的穩定性原因有哪些?

(1)膠體表面帶電;

(2)膠體表面有水位層;

(3)膠體表面吸附某些促使膠體穩定的物質。

3

使用助凝劑有何目的?match

1) 改善絮粒结构,使其颗粒长大,强韧和沉重;

2) 调整被处理水的PH值和碱度,使其达到最佳混凝条件,提高混凝效果;助凝剂本身不起混凝作用,但能促进水中杂质的混凝过程。

4

混凝的基本概念?

由于水中存在的膠體顆粒是帶負電荷,他們間同性相斥,同時又在水中不斷做“布朗運動”極爲穩定,不易下沈,當加入適量混凝劑後,水中的微小膠體顆粒就能脫穩,産生吸附架橋作用,絮凝成絮狀物迅速下沈,這一過程稱之爲混凝。

5

影響混凝效果的主要因素有哪些?

1) 水的PH:如加PAC水解产生Al(OH)3胶体,当PH在6.5-7.5时溶解最小,混凝效果也好;

2) 水的碱度:当碱度不足时,混凝剂在水解过程中不断产生H+,使PH值下降,混凝效果也下降;

3) 水的温度:当温度低时水的粘度大,水解速度慢,絮粒形成缓慢,且结构松散,颗粒细小不易沉淀;

4)水中雜質的成分:性質和濃度對混凝效果有很大的影響。

6

碳酸化合物在水中存在的形式與PH值有何關系?

1) 当PH值≤4.3时,水中只有CO2(游离);

2) 当PH值=8.3-3.4时,98%以上的都是HCO3- ;

3) 当PH值>8.4时,水中没有CO2

7

鍋爐內水處理的目的?

1) 防止鍋爐本體及附屬系統水、汽在運行中積聚沈積物和腐蝕。提高鍋爐的傳熱傳導效益。

2) 確保蒸汽質量,防止汽輪機部件結垢和腐蝕,在保證水質條件下,減少鍋爐的排汙損失,提高經濟效益

8

離心泵的工作原理?

離心泵是利用葉輪旋轉使水産生離心力來工作的,水泵在啓動前,必須把泵殼和吸水管都充滿水,然後啓動電機,使泵軸帶動葉輪和水作高速旋轉運動,水在離心力作用下甩向葉輪外緣,並彙集到泵殼內,經渦形泵殼的流道而流入水泵的壓水管路。與此同時水泵葉輪中心處由于水被甩出而形成真空,吸水池中的水便在大氣壓力作用下,通過吸水管吸進葉輪。葉輪不停地旋轉,水就不停地被甩出,又不斷地被補充。這就形成了離心泵的連續輸水。

9

什麽是樹脂的再生?

樹脂經一段軟化或除鹽運行後,失去了交換離子的能力;這時可用酸、堿或鹽使其還原再生,恢複其交換能力,這種使樹脂恢複能力的過程稱爲樹脂的再生。

10

影響樹脂工作交換容量的主要因素有哪些?

(1)進水中水質的質量;

(2)交換終點的控制指標;

(3)樹脂層的高度;

(4)水溫及水流速度;

(5)交換劑再生的效果,樹脂本身的性能。

11

樹脂有哪些化學性質?

1) 离子交换反应的可逆性,如:RH + Na+ RNa + H+

2) 酸碱性:ROH R+O H-   ;  RH R + H+

3) 选择性:离子交换树脂对各种不同离子的吸附不一样。

4) 树脂交换能力大小

阳树脂:Fe 3+ >Al 3+ >Ca 2+ >Mg 2+ >K + ≈NH 4+>Na+

陰樹脂:SO42->NO3->Cl->HCO3->HSi

12

混床樹脂的汙染有哪些?

1) 悬浮的污染:多以阳树脂形式出现。加强生水的预处理。

2) 有機物汙染:主要发生在强碱阳树脂。主要复苏方法:NaOH(1-4%)和NaCl(5-12%)混合溶液浸泡树脂24小时。

3) 重金属离子铁污染:多在阴树脂中形成,加强管道和设备的锈蚀,降低进水的含Fe量,增加除铁措施。

13

促進RO膜性能下降的主要原因有哪些?

1) 膜本身的化学变化:膜的水解、游离氯、活性氯的氧化干扰

2) 膜本身的物理变化:膜的压密化,使透水率下降,除盐率上升;膜受污染:结垢、微生物、固体颗粒在膜表面或膜内污染堵塞。

14

保安過濾器的工藝原理?

就是利用5um孔隙pp濾芯進行的機械過濾,使水中殘存的微量懸浮顆粒、膠體微生物等,被截留或吸附在濾芯表面和空隙中。隨著制水時間的增長,濾芯固截物使其阻力上升,當進出口壓差增加到0.1MPa時,應更換;過濾器的濾元是可更換的卡式濾棒。

15

如何防止RO膜的結垢?

1) 做好原水的預處理工作,保證SOI<4,同時要加殺菌劑,防止微生物的滋生;

2) 在RO運行中要維持合適的工作壓力,一般工作壓力增加産水量也增大,但過大又會使膜壓實。

3) 在RO運行中應保持濃水的絮流狀態,減輕膜表面溶液的濃差極化,避免難溶鹽在膜表面析出;

4) 在RO停運時,短期應進行加藥沖洗,長期應加CH2O保護液進行保護。

5) 當RO産水明顯減小或含鹽量增高時,表面結垢或汙染,應進行化學清洗。

16

在RO装置除盐过程中加NaHCO3 的作用?

消除或降低水中的余氯含量,保證RO元件的穩定性,我公司余氯小于0.1mg/L。

17

RO膜組件前設置電動慢開自動閥的作用?

防止RO運行時高壓泵的突然啓停升壓,産生對RO膜元件的高壓沖擊,形成水錘破壞RO膜。

18

何爲過濾周期?包括幾個環節?各環節的作用是什麽?

過濾周期是兩次反洗之間的實際運行時間

包括:過濾、反洗、和正洗三個環節

反洗是爲了清除在過濾過程中積累的汙物,恢複過濾介質的截汙能力

正洗是保證過濾運行?水合格的一個必要環節,正洗合格後才能進入周期運行制水。

19

活性炭除氯原理

活性炭除去余氯不是物理吸附作用,而是化學反應,遊離余氯通過活性炭時,在其表面産生催化作用,遊離余氯很快水解出氧原子〔O〕並與炭原子進行化學反應生成二氧化碳,同時原水中的HCLO也迅速轉化成CO2氣體。

綜合反應:C+2Cl2+2H2O→4Hcl+CO2↑

根據以上反應容器內活性炭會根據原水中余氯含量的多少而逐步減少,每年應適當補充。

20

反滲透工藝原理

RO是利用半透膜透水不透鹽的特性,去除水中的大部分鹽份。在RO的原水側加壓,使原水中的一部分純水沿與膜垂直的方向透過膜,水中的鹽類和膠體物質在膜表面濃縮,剩余部分原水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走。透過水中僅有少量鹽份,收集透過水,即達到了脫鹽的目的。



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