水處理基礎知識鞏固，說不定很多你還不知道。
發布時間：2017-03-29 13:27:48 人氣：0
一 水的分類
在不同(tong)(tong)的場合，水有不同(tong)(tong)的種類區別，其水質(zhi)亦有明(ming)顯的差別。
1、地下水與地表水
地下水——有(you)機物(wu)和微生物(wu)污染較(jiao)少，而鈣鎂等離(li)子則溶解較(jiao)多，硬度較(jiao)高易結水垢；有(you)時鐵/錳/氟離(li)子超標(biao)，不(bu)能滿(man)足(zu)生產生活用(yong)水需(xu)求。
地(di)表水(shui)——較(jiao)(jiao)地(di)下水(shui)有機(ji)物(wu)和微生物(wu)污染較(jiao)(jiao)多，如果該(gai)地(di)屬石灰巖地(di)區，其地(di)表水(shui)往往也有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)硬度，如四川的(de)德陽、綿陽、廣元、阿壩等地(di)區。
2、硬水與軟水
硬(ying)(ying)水(shui)(shui)——水(shui)(shui)中鈣鎂等金屬離(li)子(zi)的(de)總濃度稱為硬(ying)(ying)度，硬(ying)(ying)水(shui)(shui)對鍋爐等生(sheng)產用水(shui)(shui)影(ying)響(xiang)很(hen)大，應對其進行軟化/脫鹽(yan)處理。硬(ying)(ying)度大于200mg/L的(de)通(tong)常(chang)就(jiu)稱之為硬(ying)(ying)水(shui)(shui)。
軟水(shui)(shui)——即(ji)硬度較小(xiao)的(de)水(shui)(shui)。一(yi)般是(shi)指(zhi)將水(shui)(shui)中的(de)鈣鎂(mei)等離(li)子的(de)含量降(jiang)低(di)或去(qu)除到一(yi)定(ding)程度的(de)水(shui)(shui)。
3、原水與凈水
原水(shui)(shui)(shui)(shui)——通常(chang)(chang)是(shi)指水(shui)(shui)(shui)(shui)處理設備(bei)的(de)進水(shui)(shui)(shui)(shui)，如常(chang)(chang)用的(de)城(cheng)市自(zi)來水(shui)(shui)(shui)(shui)(國際(ji)稱為(wei)(wei)生(sheng)活飲用水(shui)(shui)(shui)(shui))/城(cheng)郊地下水(shui)(shui)(shui)(shui)/野(ye)外地表水(shui)(shui)(shui)(shui)等(deng)，常(chang)(chang)以TDS值（水(shui)(shui)(shui)(shui)中溶解性(xing)總(zong)固體含(han)量）檢測其水(shui)(shui)(shui)(shui)質,中國城(cheng)市自(zi)來水(shui)(shui)(shui)(shui)TDS值通常(chang)(chang)為(wei)(wei)100～400ppm。
凈(jing)(jing)水(shui)(shui)——原水(shui)(shui)經過水(shui)(shui)處理(li)設施(shi)處理(li)后即稱之(zhi)為凈(jing)(jing)水(shui)(shui)。
4、純凈水與蒸餾水
純凈水(shui)(shui)——原水(shui)(shui)經過反滲透和殺菌裝置(zhi)等成(cheng)套水(shui)(shui)處理設施后(hou)，除去了原水(shui)(shui)中絕大(da)部分(fen)無機(ji)鹽離子、微生(sheng)物和有機(ji)物雜質,可(ke)以直(zhi)接(jie)生(sheng)飲的純水(shui)(shui)。
蒸餾(liu)水(shui)——以蒸餾(liu)方式制(zhi)備的純水(shui)，通常(chang)不用于飲用。
5、純水和超純水
純 水——以反滲透、蒸(zheng)餾、離子(zi)交換等方法制備的去離子(zi)水，其(qi)TDS值(zhi)通常<5PPm,電導(dao)率通常<10μs/cm（電阻值(zhi)>0.1MΩ.cm）。
超純(chun)水——以離子(zi)交換(huan)、蒸餾、電(dian)除鹽等方(fang)法將純(chun)水進一步提純(chun)去(qu)離子(zi)即得，其(qi)TDS值(zhi)不可測，電(dian)導率通常<0.1μs/cm（電(dian)阻(zu)(zu)值(zhi)>10MΩ.cm），其(qi)離子(zi)幾乎完全(quan)去(qu)除。理論(lun)上最純(chun)水電(dian)阻(zu)(zu)值(zhi)為18.25 MΩ.cm。
6、純化水(shui)和(he)注射用水(shui)
純(chun)(chun)化(hua)水——醫藥行業用純(chun)(chun)水稱之為純(chun)(chun)化(hua)水，電導(dao)率通常要求<2μs/cm。
注射用水——純化水經多效蒸(zheng)餾(liu)/超(chao)濾法再次提純去除(chu)熱原后用以配制注射劑。
二 水中雜質
H2O=H++(OH)-
在自然界中，單純由H2O分子構成的純水是不(bu)存在的，水中(zhong)通常含(han)有以下各(ge)種雜質：
1、顆粒物質(zhi)(zhi)：水中不溶性的大于10μm的無機(ji)和(he)有(you)機(ji)雜(za)質(zhi)(zhi)（其中大于40μm的肉眼可見），如(ru)自來水中常有(you)的泥沙、金屬氧化(hua)物或氫(qing)氧化(hua)物等(deng)。
2、離子物質：指溶(rong)于水后解離為陰、陽(yang)離子的物質,水中(zhong)(zhong)陰、陽(yang)離子的總(zong)和(he)稱作水的含鹽量(liang)。水中(zhong)(zhong)鐵錳(Fe2+、Mn2+)含量(liang)超標(＞0.3mg/L)，應(ying)通過錳砂過濾器(qi)或(huo)曝(pu)氣裝置去(qu)除(chu)鐵錳離子，否則將會對RO膜形成不可清除(chu)的沉(chen)積污堵。
3、膠 體：按大小，膠體是(shi)介于離子和顆粒物之間的物質(zhi)，其(qi)尺寸在(zai)0.1μm～0.01μm，通(tong)常帶有(you)(you)負電荷(he)，易與有(you)(you)機物質(zhi)結合。
4、有(you)(you)(you)(you) 機 物(wu)(wu)(wu)(wu)：物(wu)(wu)(wu)(wu)質可(ke)分為有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)和無機物(wu)(wu)(wu)(wu)兩大(da)類，碳(tan)氫類化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)屬(shu)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)，非(fei)碳(tan)氫類化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)為無機物(wu)(wu)(wu)(wu)。有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)通常可(ke)以燃燒，為構成(cheng)生命的(de)(de)主(zhu)要物(wu)(wu)(wu)(wu)質。天然有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)主(zhu)要為水生生物(wu)(wu)(wu)(wu)產生的(de)(de)腐殖酸(suan)。近年(nian)來，工(gong)(gong)業廢液(ye)、肥料、殺蟲(chong)劑等人工(gong)(gong)合成(cheng)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)對水環境(jing)有(you)(you)(you)(you)很大(da)污染。溶解于水中(zhong)的(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)質，主(zhu)要是多(duo)功能(neng)團芳香族類的(de)(de)大(da)分子弱性(xing)有(you)(you)(you)(you)機酸(suan)，易吸(xi)附(fu)在RO膜濾層而導致RO膜性(xing)能(neng)的(de)(de)衰退。
5、氣 體：O2、CO2、NH3、N2等部分氣體可溶于水，在水中反應后生成某些酸根離子，影響成品水的水質。超純水若敞放于空氣中，水質即迅速下降。
6、微 生 物：細菌、病毒(du)、孢(bao)子等，其(qi)尺寸為(wei)微米級。
7、熱(re)(re) 原：純水(shui)屬極低營養(yang)環(huan)境(jing)之水(shui)體(ti)，但仍有(you)少(shao)量(liang)細菌(jun)——革蘭(lan)陰性(xing)類細菌(jun)——可以(yi)生存，其及誘導(dao)菌(jun)類進入人(ren)體(ti)血液，會導(dao)致發熱(re)(re)，高燒甚(shen)至死亡，故稱(cheng)(cheng)為熱(re)(re)原（又稱(cheng)(cheng)為內毒(du)素）。注射用水(shui)和生物細胞類實驗用水(shui)要求(qiu)必須去除熱(re)(re)源。
注：內毒素(Endotoxin)，又名脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS），主要是革蘭氏陰性細菌（Gram-Negative Bacterial，GNB）合成的一種毒素，是細菌細胞壁的外部結構由O2-特異性側鏈、核心多糖、類脂A組成。其中核心多糖分為連接O-特異鏈的外核部分和連接類脂A的內核部分，內核部分含有庚糖的酮基2-- 脫氧辛酸3-（KDO）兩種特殊(shu)的(de)(de)糖類分(fen)子(zi)，而(er)KDO和類脂A具(ju)有毒性(xing)(xing)(xing)［1］。這些成(cheng)分(fen)性(xing)(xing)(xing)質穩定，耐熱、毒性(xing)(xing)(xing)較外毒素弱(ruo)，對組(zu)織器(qi)官無選擇(ze)性(xing)(xing)(xing)［2］。人們已逐(zhu)漸認(ren)識到感染狀態所致(zhi)的(de)(de)全身(shen)炎性(xing)(xing)(xing)反(fan)(fan)應(ying)綜合征(zheng)（SIRS）以及進一步惡化發展成(cheng)為多器(qi)官功(gong)能障礙綜合征(zheng)（MODS）使(shi)嚴(yan)重感染患者走向死亡的(de)(de)主要(yao)途徑，而(er)該惡性(xing)(xing)(xing)進展的(de)(de)關鍵啟動因子(zi)即(ji)為內毒素［4］。內毒素可直接和一系列宿主炎性(xing)(xing)(xing)細(xi)胞如單核(he)細(xi)胞、中性(xing)(xing)(xing)粘細(xi)胞、內質細(xi)胞相互作用(yong)，刺激(ji)其釋放腫(zhong)瘤壞死因子(zi)（TNF）和白介素1（IL-1）等細(xi)胞因子(zi)。當機體接受(shou)大量的(de)(de)內毒素刺激(ji)時，將觸發強力的(de)(de)炎癥反(fan)(fan)應(ying)，最終(zhong)導致(zhi)敗(bai)血性(xing)(xing)(xing)休克［3］。
8、消 毒 劑：原水經自來水公司處理后，水中會留有次氯酸鈉等消毒劑，余氯為強氧化物質對RO膜有相當的破壞(huai)作用(yong)，故要以(yi)活(huo)性炭單元濾除余氯。可以(yi)使RO膜產水量加大脫鹽率降(jiang)低。
三.純水制備
電導率(lv)
電(dian)(dian)導(dao)(dao)率是(shi)表示水中溶解離(li)子(zi)(zi)導(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力的(de)指標。沒有離(li)子(zi)(zi)的(de)理想純水，不(bu)(bu)會產生電(dian)(dian)流。電(dian)(dian)導(dao)(dao)率用(yong)電(dian)(dian)導(dao)(dao)率儀測量(liang)(liang)，其單(dan)位為微(wei)西門子(zi)(zi)/厘米(μs/cm)。電(dian)(dian)導(dao)(dao)率也是(shi)測量(liang)(liang)水中離(li)子(zi)(zi)濃度(du)的(de)簡便方法，但(dan)不(bu)(bu)能(neng)精確反(fan)映離(li)子(zi)(zi)種類。離(li)子(zi)(zi)構成不(bu)(bu)同，電(dian)(dian)導(dao)(dao)值(zhi)也不(bu)(bu)同；但(dan)電(dian)(dian)導(dao)(dao)的(de)數值(zhi)隨離(li)子(zi)(zi)濃度(du)增加而增加。
TDS（溶(rong)解固體總量）儀(yi)是利用(yong)變換因子(zi)(zi)將電(dian)導(dao)(dao)率(lv)值(zhi)轉(zhuan)(zhuan)換為TDS值(zhi)。在(zai)水質分析中，可用(yong)不同離(li)子(zi)(zi)對(dui)應(ying)的(de)不同轉(zhuan)(zhuan)換系數或溶(rong)解固體總量（TDS）對(dui)應(ying)的(de)單一轉(zhuan)(zhuan)換系數，估算(suan)電(dian)導(dao)(dao)率(lv)的(de)數值(zhi)。可用(yong)二氧(yang)(yang)化碳的(de)ppm濃(nong)度的(de)平方根乘以0.6求得其(qi)電(dian)導(dao)(dao)率(lv)；硅離(li)子(zi)(zi)對(dui)電(dian)導(dao)(dao)率(lv)變化不產生影響。RO高(gao)純水最(zui)精確的(de)電(dian)導(dao)(dao)率(lv)數值(zhi)是在(zai)線測量的(de)。否則(ze)，高(gao)純水暴(bao)露于空氣(qi)之中，將改變其(qi)二氧(yang)(yang)化碳含量。導(dao)(dao)致(zhi)電(dian)導(dao)(dao)率(lv)降低。
1ppm=2us
脫鹽率和透鹽率
脫鹽(yan)率(lv)――通過反滲透膜(mo)從(cong)系統(tong)進水(shui)中去(qu)除可溶性雜質濃度的(de)百分比。
脫(tuo)鹽(yan)(yan)率＝（1－產水含(han)鹽(yan)(yan)量(liang)/進水含(han)鹽(yan)(yan)量(liang)）×100％
透鹽率――進水中可溶性雜(za)質透過膜(mo)的百分比.。
透鹽率(lv)＝100％－脫(tuo)鹽率(lv)
回收率＝（產水(shui)量(liang)/進水(shui)流量(liang)）×100％
（1）反滲透法：
RO（Reverse Osmosis）反滲透(tou)技術是利用壓力差(cha)為(wei)(wei)動力的膜(mo)(mo)(mo)分(fen)離過濾(lv)技術. 當(dang)純(chun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)被(bei)理想(xiang)半(ban)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)隔(ge)開，理想(xiang)半(ban)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)只允許水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通(tong)過而阻(zu)止鹽通(tong)過，此時(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)(mo)純(chun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)側(ce)的水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)會自發(fa)地通(tong)過半(ban)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)流(liu)(liu)入(ru)鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)一側(ce)，這種現(xian)象稱(cheng)為(wei)(wei)滲透(tou)，若在膜(mo)(mo)(mo)的鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)側(ce)施加壓力，那么(me)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的自發(fa)流(liu)(liu)動將受到(dao)抑(yi)制而減慢，當(dang)施加的壓力達到(dao)某一數值時(shi)(shi)(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通(tong)過膜(mo)(mo)(mo)的凈(jing)流(liu)(liu)量等于(yu)零，這個壓力稱(cheng)為(wei)(wei)滲透(tou)壓力，當(dang)施加在膜(mo)(mo)(mo)鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)側(ce)的壓力大(da)于(yu)滲透(tou)壓力時(shi)(shi)(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的流(liu)(liu)向就會逆轉，此時(shi)(shi)(shi)，鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)將流(liu)(liu)入(ru)純(chun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)側(ce)，上述(shu)現(xian)象就是水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的反滲透(tou)（RO）處理的基本原理。
占地面積小，脫鹽率高，原水利(li)用(yong)率高。
RO（Reverse Osmosis）反(fan)滲(shen)透技(ji)(ji)術(shu)是(shi)利用(yong)壓力差(cha)為(wei)動力的(de)膜分離過濾技(ji)(ji)術(shu)，源于美國(guo)二十世紀六十年(nian)代(dai)宇航科技(ji)(ji)的(de)研究，后逐(zhu)漸轉化為(wei)民用(yong)，目前已廣(guang)泛運用(yong)于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等(deng)領域。
RO反滲透膜（材質為芳香族聚酰胺復合材料）孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分(fen)子(zi)可(ke)以通過RO膜，而(er)(er)源水中的無(wu)機(ji)鹽、重(zhong)金(jin)屬離子(zi)、有機(ji)物(wu)、膠體、細菌、病毒等(deng)雜質(zhi)無(wu)法通過RO膜，從而(er)(er)使(shi)可(ke)以透(tou)過的純水和無(wu)法透(tou)過的濃(nong)縮水嚴格區分(fen)開來。
RO膜過濾(lv)后的純水(shui)電導率(lv) ≤5 μs/cm, 符合國家(jia)實驗(yan)室三級(ji)用水(shui)標(biao)準。再經過原子級(ji)離(li)子交(jiao)換(huan)柱循(xun)環過濾(lv)，出(chu)水(shui)電阻率(lv)可以(yi)達到18.2M .cm，超(chao)過國家(jia)實驗(yan)室一級(ji)用水(shui)標(biao)準（GB682—92）。
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