超濾膜臭氧工藝

⑴ PVC中空纖維超濾膜的制備工藝

六、超濾膜在水處理應用中的工藝 1、前處理 超濾法在水處理及其他工業凈化、濃縮、分離過程中，可以作為工藝過程的預處理，也可以作為工藝過程的深度處理。在廣泛應用的水處理工藝過程中，常作為深度凈化的手段。根據中空纖維超濾膜的特性，有一定的供水前處理要求。因為水中的懸浮物、膠體、微生物和其他雜質會附於膜表面，而使膜受到污染。由於超濾膜水通量比較大，被截留雜質在膜表面上的濃度迅速增大產生所謂濃度極化現象，更為嚴重的是有一些很細小的微粒會進入膜孔內而堵塞水通道。另外，水中微生物及其新陳代謝產物生成粘性物質也會附著在膜表面。這些因素都會導致超濾膜透水率的下降以及分離性能的變化。同時對超濾供水溫度、PH值和濃度等也有一定限度的要求。因此對超濾供水必須進行適當的預處理和調整水質，滿足供水要求條件，以延長超濾膜的使用壽命，降低水處理的費用。 A、微生物（細菌、藻類）的殺滅： 當水中含有微生物時，在進入前處理系統後，部分被截留微生物可能粘附在前處理系統，如多介質過濾器的介質表面。當粘附在超濾膜表面時生長繁殖，可能使微孔完全堵塞，甚至使中空纖維內腔完全堵塞。微生物的存在對中空纖維超濾膜的危害性是極為嚴重的。除去原水中的細菌及藻類等微生物必須重視。在水處理工程中通常加入NaClO、O3等氧化劑，濃度一般為1～5mg/l。此外，紫外殺菌也可使用。在實驗室中對中空纖維超濾膜組件進行滅菌處理，可以用雙氧水（H2O2）或者高錳酸鉀水溶液循環處理30～60min。殺滅微生物處理僅可殺滅微生物，但並不能從水中去除微生物，僅僅防止了微生物的滋長。 B、降低進水混濁度： 當水中含有懸浮物、膠體、微生物和其他雜質時，都會使水產生一定程度的混濁，該混濁物對透過光線會產生阻礙作用，這種光學效應與雜質的多少，大小及形狀有關系。衡量水的混濁度一般以蝕度表示，並規定1mg/lSiO2所產生的濁度為1度，度數越大，說明含雜量越多。在不同領域對供水濁度有不同的要求，例如，對一般生活用水，濁度不應大於5度。由於濁度的測量是把光線透過原水測量被水中顆粒物反射出的光量、顏色、不透明性，顆粒的大小、數量和形狀均影響測定，濁度與懸浮物固體的關系是隨機的。對於小於若干微米的微粒，濁度並不能反映。 在膜法處理中，精密的微結構，截留分子級甚至離子級的微粒，用濁度來反映水質明顯是不精確的。為了預測原水污染的傾向，開發了SDI值試驗。 SDI值主要用於檢測水中膠體和懸浮物等微粒的多少，是表徵系統進水水質的重要指標。SDI值的確定方法一般是用孔徑為0.45μｍ微孔濾膜在0.21MPa恆定水流壓水力下，首先記錄通水開始濾過500ml水樣所需的時間t0，然後在相同條件下繼續通水15min，再次記錄濾過500ml 水樣所需時間t15，然後根據下式計算： SDI=（1-t0/t15）×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映膠體污染程度。井水的SDI＜3，地表水SDI在5以上，SDI極限值為6.66……，即需進行預處理。 超濾技術對SDI值的降低最為有效，經中空纖維超濾膜處理水的SDI=0，但當SDI過大時，特別是較大顆粒對中空纖維超濾膜有嚴重的污染，在超濾工藝中，必須進行預處理，即採用石英砂、活性炭或裝有多種濾料的過濾器過濾，至於採取何種處理工藝尚無固定的模式，這是因為供水來源不同，因而預處理方法也各異。例如，對於具有較低濁度的自來水或地下水，採用5～10μｍ的精密過濾器（如蜂房式、熔噴式及PE燒結管等），一般可降低到5左右。在精密過濾器之前，還必須投加絮凝劑和放置雙層或多層介質過濾器過濾，一般情況下，過濾速度不超過10m/h，以7～8m/h為宜，濾水速度越慢，過濾水質量越好。 C、懸浮物和膠體物質的去除： 對於粒徑5μｍ以上的雜質，可以選用5μｍ過濾精度的濾器去除，但對於0.3～5μｍ間的微細顆粒和膠體，利用上述常規的過濾技術很難去除。雖然超濾對這些微粒和膠體有絕對的去除作用，但對中空纖維超濾膜的危害是極為嚴重的。特別是膠體粒子帶有電荷，是物質分子和離子的聚合體，膠體所以能在水中穩定存在，主要是同性電荷的膠體粒子相互排斥的結果。向原水中加入與膠體粒子電性相反的荷電物質（絮凝劑）以打破膠體粒子的穩定性，使帶荷電的膠體粒子中和成電中性而使分散的膠體粒子凝聚成大的團塊，而後利用過濾或沉降便可以比較容易去除。常用的絮凝劑有無機電解質，如硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵和氯化鐵。有機絮凝劑如聚丙稀醯胺、聚丙稀酸鈉、聚乙稀亞胺等。由於有機絮凝劑高分子聚合物能通過中和膠粒表面電荷，形成氫鍵和「搭橋」使凝聚沉降在短時間內完成，從而使水質得到較大改善，故近年來高分子絮凝劑有取代無機絮凝劑的趨勢。 在絮凝劑加入的同時，可加入助凝劑，如PH調節劑石灰、碳酸鈉、氧化劑氯和漂白粉，加固劑水下班及吸附劑聚丙稀醯胺等，提高混凝效果。 絮凝劑常配製成水溶液，利用計量泵加入，也可使用安裝在供水管道上的噴射器直接將其只入水處理系統。 D、可溶性有機物的去除： 可溶性有機物用絮凝沉降、多介質過濾以及超濾均無法徹底去除。目前多採用氧化法或者吸咐法。（1）氧化法 利用氯或次氯酸鈉（NaClO）進行氧化，對除去可溶性有機物效果比較好，另外臭氧（O3）和高錳酸鉀（KMnO4）也是比較好的氧化劑，但成本略高。（2）吸附法 利用活性炭或大孔吸附樹脂可以有效除去可溶性有機物。但對於難以吸附的醇、酚等仍需採用氧化法處理。 E、供水水質調整：（1）供水溫度的調整 超濾膜透水性能的發揮與溫度高低有直接的關系，超濾膜組件標定的透水速率一般是用純水在25℃條件下測試的，超濾膜的透水速率與溫度成正比，溫度系數約為0.02/1℃，即溫度每升高1℃，透水速率約相應增加2.0％。因此當供水溫度較低時（如＜5℃），可採用某種升溫措施，使其在較高溫度下運行，以提高工作效率。但當溫度過高時，同樣對膜不利，會導致膜性能的變化，對此，可採用冷卻措施，降低供水溫度。（2）供水PH值的調整 用不同材料製成的超濾膜對PH值的適應范圍不同，例如醋酸纖維素適合PH=4～6，PAN和PVDF等膜，可在PH=2～12的范圍內使用，如果進水超過使用范圍，需要加以調整，目前常用的PH調節劑主要有酸（HCl 和H2SO4）等和鹼（NaOH等）。 由於溶液中無機鹽可以透過超濾膜，不存在無機鹽的濃度極化和結垢問題，因此在預處理水質調整過程中一般不考慮它們對膜的影響，而重點防範的是膠質層的生成、膜污染和堵塞的問題。

⑵ 臭氧氧化在水處理過程中，投加量怎麼確定

3. 1 臭氧投加量的確定
為保證接觸裝置的設計合理、可靠，應通過模擬試驗取得設計參數。但是由於目前沒有原水中的COD 組分的詳細分析，也沒有臭氧投加量的小試數據，因而此處根據公開發表的文獻以及臭氧供應商的建議來確定臭氧投加量:《城市污水二級處理水臭氧深度處理初探》的實驗結果表明，臭氧對色度的去除非常有效，在臭氧消耗量為5mg/L 和反應時間為5min的條件下，出水色度為3 度以下，脫色率高達80%以上，其結論指出在臭氧氧化和生物處理組合工藝中，考慮到臭氧氧化的目標和經濟運行費用，臭氧氧化最佳設計運行參數建議為臭氧消耗量5mg/L，臭氧接觸氧化時間5~ 10min; 北京經濟技術開發區經開再生水廠(4 萬m3/d) 採用CMF+ O3 工藝，臭氧投加量為5~ 8mg/L，接觸時間約為34m in; 日本東京有明再生中心臭氧投加量為4. 9mg/L，出水色度小於10。綜合考慮本工程原水為一級A 出水，又經過自清洗過濾器和超濾膜處理，水體中的污染物含量以及色度會有所降低(西安建築科技大學在北京北小河污水處理廠利用二沉池出水直接進行超濾膜處理試驗，其試驗結論指出總大腸桿菌和糞大腸桿菌的去除率大於99%，對CODcr 的平均去除率為22. 63%，對色度的平均去除率為38. 52%，對氨氮的平均去除率為2. 42%) ，因而此處選用5mg/L 臭氧投加量，臭氧濃度為12%(質量比) ，接觸時間約為20min，純氧需要量為48m3/h。
3. 2 氧源的確定
臭氧發生器的氧源主要包括空氣、現場制氧。
採用空氣制臭氧，由於其效率低、能耗較高而多用於臭氧量非常小的情況，本工程採用現場制氧再制臭氧的方案，重點對現場制氧的方案進行比較。
(1) 常壓解吸變壓吸附制氧PSA(推薦)。由空壓機增壓,再生時放到常壓進行解吸，利用余壓將產生的氧氣供給用戶。
(2) 真空解吸變壓吸附制氧VPSA。由鼓風機供氣，供氣壓力較低，再生時需要設置真空泵抽真空進行解吸。
(3) 真空解吸制氧VSA。原理同VPSA，只是原料空氣進氣壓力低於VPSA，所以設備規模更大。

⑶ 臭氧水通過超濾膜有什麼影響嗎

臭氧其之所以能殺菌是因為其具有較強的氧化性，從而達到破壞生命體的結構或影響其正內常生理功能容，致使細菌死亡以達到殺菌除菌作用。所以使用臭氧水是可以達到預期殺菌的效果的。
而你所使用的超濾膜是否會被臭氧影響，關鍵是看你的膜是什麼材質的，一般超濾膜是有機聚合物所成，如聚乙烯、聚丙烯、GHP等，一般是不會被臭氧水所氧化影響其本身材質性質的，除非聚合物上還綁定有一些特殊的可能會被氧化的側鏈。

⑷ 臭氧產生原理

產生臭氧的方法主要有紫外照射法、電解法、放射化學法和介質阻擋放電法。

紫外照射法
紫外照射法是利用紫外線照射乾燥的氧氣，使一部分氧分子被激活離解成氧原子，進而形成臭氧。紫外照射法產生臭氧的特點是臭氧濃度低，優點是不易產生氧化物，不需要復雜轉換設備。但是紫外照射法不適合於大量生產臭氧，只適合於少量、低濃度要求的各種試驗，如空氣消毒、滅菌、除臭等。

電解法
電解法制備臭氧技術創立於1840年，主要通過採用低壓直流電對水進行電解，使水在陽極-溶液界面上發生氧化反應產生臭氧。該臭氧制備裝置由電解質溶液和陰陽兩極構成。臭氧在陽極析出，陰極可分為兩種，分別為析氫陰極和氧還原陰極。 八十年代以前，電解液多為水內添加酸、鹽類電解質，電解面積比較小，臭氧產量低，運行費用高。經過人們對極板材料、電解液與電解機理、過程方面的大量研究，電解法制臭氧技術有了很大的進步。近來發展的SPE（固態聚合物電解質）電極與金屬氧化催化技術，使電解純凈水得到14%以上的高濃度臭氧。電解法產生臭氧具有濃度較高、成份純凈、水中溶解度高 、對進料空氣無須進行預處理且不會產生氮氧化物；此外，該臭氧生產設備小且輕便，結構簡單，無雜訊、便攜，因此其應用前景非常廣闊。其主要缺點是能耗較大，經過進一步改進，設法降低成本和電耗後，有可能與目前廣泛使用的介質阻擋放電法相競爭。
在電解法制備臭氧的方法中，其中以二氧化鉛作電極的方法佔主流，如何提高臭氧產生效率是電解法產生臭氧的主要研究方向。我們知道，在電化學反應中，pH、溫度、電流密度和電極的種類是最關鍵的，現在有很多對二氧化鉛電極進行改性的文獻報道，比如在二氧化鉛電極中摻少量的二氧化鈦，可以大大提高二氧化鉛電極的電流效率和導電性，但未能改變二氧化鉛的腐蝕問題；而β型二氧化鉛的穩定性更好，且價格適中，且產生的臭氧濃度可達13%以上，同時不產生有害的氮氧化合物。但是β型二氧化鉛在高電壓和酸性條件下易重結晶，造成陽極催化層β型二氧化鉛催化效率不穩定；陰陽極催化層容易脫附，使膜電極工作的壽命很短，嚴重時還會導致短路；現有的膜電極催化層制備工藝不夠穩定，而造成這種問題的主要原因是催化層與在膜上附著的不是很緊密。基於二氧化鉛及SPE膜電極的優缺點，後續研究二氧化鉛與SPE復合膜電極是非常有必要的。

放射化學法
放射化學法是利用各種放射源核輻射離解氧分子生成臭氧。該法已有兩種工藝用於工業型臭氧生產，一是氧同裂變產物接觸，由輻射、氧同裂變產物及二次輻射的熱碰撞產生臭氧。二是僅在輻射下生成臭氧，該方法因採用放射源其成本高、安全性差，只適用於某些特殊情況，不適合於工業大量生產。

介質阻擋放電法
也稱無聲放電法（簡稱DBD法）。通過交變高壓電場在氣體中產生電暈，電暈中的自由高能電子離解氧氣分子，經碰撞聚合為臭氧分子。介質阻擋放電法具有能耗相對較低、單機臭氧產量大，氣源可用乾燥空氣、氧氣或含氧濃度較高的富氧氣體等優點，因此工業上合成臭氧大多採用此法。
上個世紀，人們通常生產獲取臭氧是採用熱化學方法。雖然熱化學理論所計算得到的臭氧率（產生臭氧的能量利用效率）理論值是1200g/（kW·h），可實際生產中只有4%～12%的轉換比。剩餘的能量都轉化成了熱量逸散，實際產率遠遠達不到理論值。21世紀以來，為了提高密封容器中臭氧濃度和產率，使生產成本降低，科學家們進行了眾多的學術研討交流。 隨著理論研究不斷進行，技術工藝不斷完善，其中主要研究方向集中在不同的原料、相關的氣體、不同的電極形式、不同的反應介質、電極材料以及放電形式等方面。
等離子體放電過程中產生臭氧的基本原理是含氧氣體在放電反應器內所形成的低溫等離子體氛圍中，一定能量的自由電子將氧分子分解成氧原子，之後通過三體碰撞反應形成臭氧分子，同時也發生著臭氧的分解反應。

⑸ 凱氏定氮法，雙縮尿法、Folin－酚試劑法和紫外吸收法、考馬斯亮藍法、BCA法的原理和大體過程

[編輯本段]1 原理
蛋白質是含氮的有機化合物。食品與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質分解，分解的氨與硫酸結合生成硫酸銨。然後鹼化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收後再以硫酸或鹽酸標准溶液滴定，根據酸的消耗量乘以換算系數，即為蛋白質含量。
1.有機物中的胺根在強熱和CuSO4，濃H2SO4 作用下，硝化生成（NH4）2SO4
反應式為：
CuSO4 +2NH2—+H2S04+2H+＝(NH4)2S04
2.在凱氏定氮器中與鹼作用，通過蒸餾釋放出NH3 ，收集於H3BO3 溶液中
反應式為:
(NH4)2SO4+2NaOH＝2NH3+2H2O+Na2SO4
2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O
3. 用已知濃度的H2SO4（或HCI）標准溶液滴定，根據HCI消耗的量計算出氮的含量，然後乘以相應的換算因子，既得蛋白質的含量
反應式為：
(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3
(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3
[編輯本段]2 試劑
所有試劑均用不含氨的蒸餾水配製。
2.1 硫酸銅。
2.2 硫酸鉀。
2.3 硫酸。
2.4 2%硼酸溶液。
2.5 混合指示液：1份0.1%甲基紅乙醇溶液與5份0.1%溴甲酚綠乙醇溶液臨用時混合。也可用2份0.1%甲基紅乙醇溶液與1份0.1%次甲基藍乙醇溶液臨用時混合。
2.6 40%氫氧化鈉溶液。
2.7 0.025mol/L硫酸標准溶液或0.05mol/L鹽酸標准溶液。
[編輯本段]3 儀器
定氮蒸餾裝置：如圖所示。
凱氏定氮法儀器1.安全管
2.導管
3.汽水分離管
4.樣品入口
5.塞子
6.冷凝管
7.吸收瓶
8.隔熱液套
9.反應管
10.蒸汽發生瓶
[編輯本段]4 操作方法
1、 樣品處理：精密稱取0.2-2.0g固體樣品或2-5g半固體樣品或吸取10-20ml液體樣品（約相當氮30-40mg），移入乾燥的100ml或500ml定氮瓶中，加入0.2g硫酸銅，3g硫酸鉀及20毫升硫酸，稍搖勻後於瓶口放一小漏斗，將瓶以45度角斜支於有小孔的石棉網上，小火加熱，待內容物全部炭化，泡沫完全停止後，加強火力，並保持瓶內液體微沸，至液體呈藍綠色澄清透明後，再繼續加熱0.5小時。取下放冷，小心加20ml水，放冷後，移入100ml容量瓶中，並用少量水洗定氮瓶，洗液並入容量瓶中，再加水至刻度，混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸銨同一方法做試劑空白試驗。
2、 按圖裝好定氮裝置，於水蒸氣發生器內裝水約2/3處加甲基紅指示劑數滴及數毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入數粒玻璃珠以防暴沸，用調壓器控制，加熱煮沸水蒸氣發生瓶內的水。
3、 想接收瓶內加入10ml 2%硼酸溶液及混合指示劑1滴，並使冷凝管的下端插入液面下，吸取10.0ml樣品消化液由小玻璃杯流入反應室，並以10ml水洗滌小燒杯使流入反應室內，塞緊小玻璃杯的棒狀玻璃塞。將10ml 40%氫氧化鈉溶液倒入小玻璃杯，提起玻璃塞使其緩慢流入反應室，立即將玻璃蓋塞緊，並加水於小玻璃杯以防漏氣。夾緊螺旋夾，開始蒸餾，蒸氣通入反應室使氨通過冷凝管而進入接收瓶內，蒸餾5min。移動接收瓶，使冷凝管下端離開液皿，再蒸餾1min，然後用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以0.01N硫酸或0.01N鹽酸標准溶液定至灰色或藍紫色為終點。
同時吸取10.0ml試劑空白消化液按3操作。
計算：
X =(（V1-V2）*N*0.014)/( m*（10/100）) +F*100
X：樣品中蛋白質的含量，g；
V1：樣品消耗硫酸或鹽酸標准液的體積，ml；
V2：試劑空白消耗硫酸或鹽酸標准溶液的體積，ml；
N：硫酸或鹽酸標准溶液的當量濃度；
0.014：1N硫酸或鹽酸標准溶液1ml相當於氮克數；
m：樣品的質量（體積），g（ml）；
F：氮換算為蛋白質的系數。蛋白質中的氮含量一般為15～17.6%，按16%計算乘以6.25即為蛋白質，乳製品為6.38，麵粉為5.70，玉米、高粱為6.24，花生為5.46，米為5.95，大豆及其製品為5.71，肉與肉製品為6.25，大麥、小米、燕麥、裸麥為5.83，芝麻、向日葵為 5.30。
[編輯本段]注意事項
（1） 樣品應是均勻的。固體樣品應預先研細混勻，液體樣品應振搖或攪拌均勻。
（2） 樣品放入定氮瓶內時，不要沾附頸上。萬一沾附可用少量水沖下，以免被檢樣消化不完全，結果偏低。
（3） 消化時如不容易呈透明溶液，可將定氮瓶放冷後，慢慢加入30%過氧化氫（H2O2）2-3ml，促使氧化。
（4） 在整個消化過程中，不要用強火。保持和緩的沸騰，使火力集中在凱氏瓶底部，以免附在壁上的蛋白質在無硫酸存在的情況下，使氮有損失。
（5） 如硫酸缺少，過多的硫酸鉀會引起氨的損失，這樣會形成硫酸氫鉀，而不與氨作用。因此，當硫酸過多的被消耗或樣品中脂肪含量過高時，要增加硫酸的量。
（6） 加入硫酸鉀的作用為增加溶液的沸點，硫酸銅為催化劑，硫酸銅在蒸餾時作鹼性反應的指示劑。
（7） 混合指示劑在鹼性溶液中呈綠色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈紅色。如果沒有溴甲酚綠，可單獨使用0.1%甲基紅乙醇溶液。
（8） 氨是否完全蒸餾出來，可用PH試紙試餾出液是否為鹼性。
（9） 吸收液也可以用0.01當量的酸代表硼酸，過剩的酸液用0.01N鹼液滴定，計算時，A為試劑空白消耗鹼液數，B為樣品消耗鹼液數，N為鹼液濃度，其餘均相同。
（10） 以硼酸為氨的吸收液，可省去標定鹼液的操作，且硼酸的體積要求並不嚴格，亦可免去用移液管，操作比較簡便。
（11） 向蒸餾瓶中加入濃鹼時，往往出現褐色沉澱物，這是由於分解促進鹼與加入的硫酸銅反應，生成氫氧化銅，經加熱後又分解生成氧化銅的沉澱。有時銅離子與氨作用，生成深蘭色的結合物[Cu(NH3)4]2+
（12） 這種測算方法本質是測出氮的含量，再作蛋白質含量的估算。只有在被測物的組成是蛋白質時才能用此方法來估算蛋白質含量。
管道直飲水，採用納濾膜特有的選擇透過性性能，可脫除自來水中有機物、細菌和病毒，保留水中有益於人體的微量元素，是對「自來水飲用水的深度處理」，經臭氧、紫外線、變頻恆壓輸出至用戶可直接生飲的水。
分質供水是指根據生活中人們對水的不同需要，由市政提供的自來水為生活飲用水，採用特殊工藝將自來水進行深度加工處理成可直接飲用的純凈水，然後由食品衛生級的管道輸送到戶，並單獨計量。這種直接飲用的純凈水分純水或凈水，即按照中華人民共和國GB 17323《瓶裝飲用純凈水》，以符合生活飲用水衛生標準的水為原料，通過反滲透膜（Revvrse Osmosis Element/RO）凈化處理後，稱為純水。按照建設部CJ 94《飲用凈水水質標准》[3]，用同樣符合生活用水衛生標準的水為原料，通過納濾膜（Nanofiltration Element/NF）或法國卡提斯（CARTIS）載銀活性炭凈化處理後，稱為凈水。
國家《生活飲用水管道分質直飲水衛生規范（討論稿）》[2]要求管道直飲水用戶龍頭出水任何時間必須符合《飲用凈水水質標准（CJ 94-1999）》[3]規定要求。管道分質直飲水系統的設計生產必須符合《管道直飲水系統技術規程（討論稿）》[4]，在法規上給予了嚴格的行業規范和強有力的衛生行政執法依據，真正確保每一個小區管道分質直飲水用戶的飲水衛生安全與飲用健康，這便是新一代的高效、綠色環保、節能型水質處理供水裝置。
1.2直飲水
以上純水或凈水經臭氧氣液混合後密封於容器中且不含任何添加物，再通過紫外線照射，經電子（場）水處理器(微電解殺菌器)流經的水在微弱的電場中產生大量具有極強和廣譜殺生能力的活性水，由食品衛生級管道供每家每戶直接飲用，可供直接飲用的水叫直飲水。
1.3直飲機
管道直飲機，是在飲水機的基礎功能上增加進水自動控制器，使用時只需將管道直飲機與飲用水管道直接聯接，實現自動進水，可直接飲用的飲水機。是現代住宅小區、寫字樓供水的終端飲水設備。
1.4管道分質供水系統
管道分質直飲水及直飲機是將水處理裝置與供水管網、管道直飲機有機的結合，在處理工藝上都有嚴格要求和衛生規范，工藝中除沉澱、吸附、過濾常規方式外，採用新的水處理材料及工藝，用銅鋅濾料（KDF）替代石英砂；用臭氧（Ozone/Q3）與顆粒活性炭（Grancule Activated Carbon/GAC）結合成生物-活性炭法（Biological Activated Carbon/BAC）消毒方式替代普通活性炭（Activated Carbon/AC）；用鈦金屬濾芯（HDF）替代聚丙烯（PPF）；用超濾膜（Ultrafiltration Element/UF）作為預處理；用納濾膜（Nanofiltration Element/NF）或卡提斯（CARTIS）替代通常的逆滲透膜（Revvrse Osmosis Element/RO），將水的利用率提高；將電量的消耗減少，產品水主要採用臭氧加紫外線殺菌器的最佳組合，增加電子（場）水處理器(微電解殺菌器)，是管道分質供水系統管網循環殺菌的理想產品。對管網進行定期循環，經卡提斯（CARTIS）處理過的水溶氧量大，增加了水的活性，能抑制細菌生長，可持續保鮮，有效保證管網內水的新鮮與飲用衛生安全。系統的供水量嚴格遵守每天的按用水需求量設計，再加上管道直飲機內儲存水容量不會大於3升（家用型）、30升（單位型），保持隨時飲用隨時補充新鮮水。國家《生活飲用水管道分質直飲水衛生規范（2002）》[2]標准（討論稿）要求管道直飲水用戶龍頭出水任何時間必須符合《飲用凈水水質標准（CJ94－1999）》[3]。由於直飲水水質純凈，口感甜潤，每天的產水每天飲用完，管網系統每天定時用臭氧、紫外線殺菌、電子（場）水處理器消毒保鮮，水中含氧量的提高能預防直飲水的二次污染，使每天的直飲水新鮮可口。給水採用恆壓變頻水泵輸送，滿足高層建築要求。分質供水非常適應於現代城市住宅小區管道直接飲用水的需求，從而提高人民生活質量。
1.5預處理裝置
預處理裝置是將自來水經臭氧氧化、活性炭吸附、5μm精度多級過濾，使原水達到初級凈化的裝置。其由臭氧水處理儀、原水罐、增壓泵、銅鋅沉澱過濾、活性炭吸附過濾、金屬鈦棒微孔精密過濾，經預處理後的水滿足超濾膜凈化處理，提供給予後置反滲透膜或納濾膜進水要求。
1.6水質深度處理裝置
水質深度處理裝置是將經預處理後的水，由高壓泵加壓作用於反滲透膜（簡稱RO）或反滲透膜納濾膜(簡稱NF)的反滲透功能達到純凈水的目的[9]，電導率檢測儀、臭氧裝置、紫外線消毒殺菌器、和微電腦控制電器組合而成。通過去除水中有機物（如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細菌、藻類、霉類等）、熱源、病毒、異色異味等，經處理的水質符合衛生部《生活飲用水衛生規范》[1]的有關規定和建設部《飲用凈水水質標准（CJ 94-1999）》[3]。
1.5凈水的製造方法：納濾膜滲透法（簡稱NF）
納濾滲透膜技術是介於反滲透膜與超濾膜性能之間的承前啟後膜技術，作為一種新型分離技術，納濾膜在其分離應用中表現出下列三個顯著特徵[7]：一是其截留分子量介於反滲透膜和超濾膜之間，為150～2000 Å；二是納濾膜對無機鹽有一定的截留率，因為它的表面分離層是由聚電解質所構成，對離子有靜電相互作用。三是超低壓大通量，即在超低壓下（0.1MPa）仍能工作，並有較大的通量。也是最先進、最節能、效率最高的膜分離技術。其原理是在高於溶液滲透壓的壓力下，藉助於只允許水分子透過納濾滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質與溶濟分離，從而達到凈化水的目的。納濾滲透膜是由具有高度有序矩陣結構的聚洗胺合成納米纖維素組成的。它的孔徑為0.001微米（相當於大腸肝菌大小的百分之一，病毒的十分之一）。利用納濾滲透膜的分離特性，可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體、有機物、細菌和病毒等，納濾膜比反滲透膜優異之處，在於除去有害物質相同之下，納濾膜保留了水分子中人體所需生命元素。有純凈水的口感，礦泉水的微量元素。

2 工藝流程與處理單元

自來水

高頻臭氧

活性炭

銅鋅濾料

鈦金屬

增壓水泵

超濾膜

直飲水

紫外線

恆壓水泵

卡提斯

納濾膜

高頻臭氧

高壓泵

電子水處理儀

電腦控制
鈦金屬

循環水泵

管網用戶

2.1生物活性碳(Biological Activated Carbon)
臭氧活性碳技術是目前國際上最先進的水處理工藝，在日、美、歐等發達國家已廣泛採用，目前我國採用臭氧消毒處理是水處理消毒的發展趨勢。臭氧與顆粒活性炭相結合的臭氧生物活性炭凈水處理工藝（BAC法），包括三個過程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。BAC法能高效去除水中的有機物，延長活性炭使用壽命。
活性炭（Carbon）是一種經特殊處理的炭，每克活性炭的表面積為500~1500平方米。活性炭有很強的「物理吸附」和「化學吸附」功能，解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性炭的微孔中，從而阻止毒物的吸收。同時，活性炭能與多種化學物質結合，從而阻止這些物質的吸收。 活性炭能夠濾除水中化學有機物、重金屬、色度、異味、氯離子等，主要功能改善口感。
生物活性炭[8]，臭氧和活性炭處理的結合，一種電解自由基氧化、生物活性炭水處理技術，將需要處理的原水進入處理單元的電解部分，首先經過陽極產生的羥基自由基的氧化和陰極產生的氫自由基在陰極表面的催化加成，使有機物降解脫毒；同時陽極產生的分子態氧供給下一步生物活性炭利用，經降解脫毒後的處理水再經過生物活性炭處理後，有機污染物進一步去除，達到深度處理的目的。使用該技術處理水源水，可以使原水中的揮發性有機物由原來的11種降解至7種，TOC減少85%以上。可以使生活污水的COD減少75%以上。是一種新型的給水或有機廢水深度處理的技術，在飲用水深度處理與難降解有機廢水處理領域有著廣闊的應用前景。生物活性炭的運行周期一般都達3至4年（使用壽命與水源水質有關）；
2.2銅鋅介質沉澱過濾器（KDF）
銅鋅KDF濾料[5]是一種顆粒狀高純度合金，表面有著極強的抗氧化能力，近幾年來流行的新型水處理過濾材料[3]。KDF濾料通過離子的氧化還原反應來工作。這種離子交換使許多有害物質成為無害物質，如使氯成為氯化物，重金屬等附著在凱得菲KDF濾料上，從而降低了有害物質的含量，用KDF濾料進行水處理是一種簡單、低消耗的方法，對於微濾、超濾、納濾、反滲透膜、離子交換樹指、顆粒活性碳等，KDF濾料介質能夠保護這些昂貴的水處理組件不受氯、微生物、礦物質結垢的影響，提高系統的使用壽命。此外，KDF濾料能去除水中高達98%的可溶性重金屬，如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷，銻、鋁等，因此可用於飲用水或其他水處理中重金屬的超出的治理。另外，藉助沉澱在KDF濾料上發生的氧化還原反應還可以降低水中的碳酸鹽，硝酸鹽、硫酸鹽等。約10年內不用更換濾料（使用壽命與水源水質有關）；
2.3鈦金屬微過濾器（HD）
鈦棒過濾芯是以粉沫鈦燒結而成，具有抗化學腐蝕，耐高溫、耐氧化、壽命長，易清洗， 可再生的特點，最近兩年廣泛地應用在水處理領域，是一種水的過濾中 比較理想的濾芯，鈦棒過濾器操作簡單，拆卸方便，可在線完成清洗。採用5微米HD鈦棒芯過濾，攔截大於5微米的物體，耐臭氧，主要功能延長膜的壽命，約2年內不用更換濾料（使用壽命與水源水質有關）。《循環管網回水用鈦金屬微過濾器，採用0.45微米HD鈦棒芯過孔徑大小濾，攔截大於0.45微米的物體，耐臭氧，約3年內不用更換濾料》。
2.4超濾（UF）膜凈化處理器[6]
超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭發絲的1‰！就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。超濾以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及與孔徑大小的小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的目的，可有效去除水中的微粒、膠體、細菌墊層及高分子有機物質，達到保護納濾膜的功效。
2.5納濾（NF）膜深度處理器[5]
高壓水泵（單泵，也可備一用），提供納濾膜透過水的工作壓力。促進水的滲透，保持產水率。
膜的分離孔徑在10-6cm-10-7cm，能除去水中有機物（如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細菌、藻類、霉類等）、熱源、病毒等物質，流體經前五級預處理後的水經反滲透RO膜或納濾NF膜主機深層分離處理後，使有益於人體健康的水通過，不利於人體健康的水排除，脫鹽率60-98%。，納濾膜在產水過程中會截留大量的小於5微米的微粒，如不及時沖洗，在壓力的作用下附著在膜表面形成污垢，嚴重影響膜的滲透。通過電腦定時對電磁閥的控制能及時沖洗膜表面附著的微粒，阻止膜表面污垢的形成，延緩膜的衰減，延長膜的壽命，約3年內不用更換膜元件（使用壽命與水源水質有關）。納濾膜是超低壓，大通量膜，較反滲透膜節電50%，節水10%，。
2.6卡提斯（CARTIS TM）載銀活性炭技術
卡提斯粉末中共價鍵的銀對活性碳起到保護和防止污染物腐蝕作用及抑制溶解化合物的毒性析出；粉末吸附余氯和溶解的化合物、重金屬,細菌;每克卡提斯粉末面積相當於1500一2000㎡的足球場，卡提斯粉末使吸附的細菌不再變化，卡提斯粉末中共價鍵的銀對於活性碳中細菌起到抑制其滋生作用，就是使其不在繁殖或增加細菌。卡提斯處理後的水在封閉管道里含有相似天然的催化能力；此時的滅菌功效靠卡提斯水中數以千計的微電磁場與水中礦物質相互作用和卡提斯粉末產生的其它方面等等的相關作用對水進行滅菌；同時強大的微電磁場可對輸水管道進行清洗和減少結垢現象。因此卡提斯水在封閉管道和容器中的持續滅菌時間會更長。
經過大量的測試顯示：卡提斯設備處理後的水，溶解氧可提高30%左右。卡提斯設備處理後的水，將對其水中的致病病菌（厭氧菌）非常有效地進行滅菌並抑制其繁殖。因此在一定的時間內，卡提斯粉末處理後的水口感和衛生指標都是最好的，充分發揮了卡提斯技術的功效。簡單試驗可以看出：卡提斯處理後的水會產生氧化作用，廣泛應用於家庭和社區團體的直飲水、管道分質供水，滿足所有對高質量用水的需求。

3 電導率顯示儀

在線隨時動態顯示凈水生產的水質狀態。

4 高頻臭氧水處理儀

4.1臭氧的殺菌特點[12]
臭氧處理生活飲用水，其主要的目的為消毒並降低生物耗氧量（BOD）和化學耗氧量（COD），去除亞硝酸鹽、懸浮固體及脫色，已達到全面生產應用的水平。飲用水的處理在使用臭氧設備時，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接觸時間10-15分鍾即可，可作為選型時根據用水量計算參考。化學耗氧量（錳法）（COD－Mn），溶解性有機物（DOC），紫外消光值（SAC-254nm）。臭氧的投加量的單位為PPm=mg/L。臭氧主要功能是能氧化微生物細胞的有機物或破壞有機體鏈狀結構而導致細胞死亡。因此，臭氧對頑強的微生物如病毒、芽孢等有強大的殺傷力。此外，臭氧在殺傷微生物的同時，還能氧化水中的各種有機物，去除水中的色、嗅、味和酚等能抑制微生物的繁殖起到凈化水的作用；延長CD活性炭、HD鈦棒芯、UF膜、NF膜的使用壽命。
當臭氧水中的臭氧濃度達到滅菌濃度0.3mg/L時，消毒和滅菌作用瞬間發生，水中剩餘臭氧濃度達0.3mg/L時，在0.5～1分鍾內就可以100%的致死細菌，剩餘臭氧濃度達到0.4mg/L時，1分鍾內對病毒的滅活率達100%[10]。
臭氧氧化其它物質和有機質，最終生成無害的氧氣、水和二氧化碳，剩餘臭氧在常溫下半衰期為20～50分鍾，數小時後全部分解，還原為氧氣。因而臭氧發生器也成為所有礦泉水、純凈水生產企業必選的先進殺菌消毒設備。純氧氣經電解生成臭氧氣，經氣液混合泵混合於水箱水中, 臭氧氣溶水效率達98%，增加了水中的活性氧。臭氧裝置由制氧機、臭氧發生器、氣液混合泵、儲水罐組成。供水系統為了防止純凈水的二次污染，延長純凈水的存放時間，由微電腦通過氣液混合泵自動完成臭氧氣與凈化水的混合，臭氧投加量為1-5mg / L , 接觸時間為4-10min，維持臭氧氣在水中濃度0.5-1mg / L剩餘臭氧濃度。僅30秒起到最佳殺菌功效，殺菌率可達100%。臭氧殺菌不產生有害氣體物質、無污染、無殘留物，環保節能等優點；臭氧溶於水中，臭氧在水中分解時，所產生氫氧基具有強大的氧化力，可將水中的雜質如鐵、錳、臭味、細菌、病毒等迅速清除，並將水分子變小，使水的味道甘甜。且自來水中的氯或鹵代有機物也可完全消除。（詳情請參照《臭氧對水質處理之特性》專欄）。並產生負離子。臭氧在水中約20分鍾至30分鍾會分解一半，因此臭氧在水中靜止1小時後很快就會還原成氧氣。 臭氧是無毒物質安全氣體，在濃度高於1.5mg/L以上時，人員須離開現場，原因是臭氧刺激人的呼吸系統，嚴重會造成傷害，為此，臭氧工業協會制定衛生標准：
國際臭氧協會：0.1mg/L，接觸10小時
美 國：0.1mg/L，接觸8小時
德、法、日等國：0.1mg/L，接觸10小時
中 國：0.15mg/L，接觸8小時
以上是人在臭氧化氣體環境下的安全衛生標准，其濃度與接觸時間的乘積可視為基準點。「應用臭氧一百多年來，世界沒有發生一起臭氧中毒事件」。
臭氧濃度以重量百分比表示，分別取0~2.0之間八個數值，通過接觸裝置反應五分鍾後的數據。

表1 臭氧水濃度與臭氧濃度對照表為：
臭氧濃度 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0
臭氧水濃度 0.35 0.55 0.75 0.85 1.15 1.65 2.15

以上結果表明，臭氧水的濃度與臭氧濃度成線性正比關系，制備高濃度的臭氧水必須先產生出高濃度的臭氧。因此，在現場使用過程中，很多單位採用了氧氣作為氣源來產生臭氧。在實驗中當臭氧濃度(重量百分比)達到3.0時，臭氧水的濃度可達到15mg/L以上。

表2 國內外公認的臭氧滅菌消毒的實驗數據
臭氧消毒 投放濃度 投放時間 病毒、病原體種類 殺滅效率
10mg/m³ 20分鍾 乙型肝炎表面抗原
（HbsAg) 99.99%
0.5mg/L 5分鍾 甲型流感病毒 99%
0.13mg/L 30秒 脊髓灰質炎病毒I型
（PVI） 100%
40µg/L 20秒 大腸桿菌噬菌體
ms2 98%
0.25mg/L 1分鍾 猿輪狀病毒SA-H
和人輪狀病毒2型 99.60%
4mg/L 3分鍾 艾滋病毒
（HIV） 100%
8mg/m³ 10分鍾 支原體（Mycoplasma)、
衣原體（Chlamydia)等
病原體 99.85%

5 恆壓變頻裝置（單泵，也可一備一用或二備一用）

由微處理器、壓力感測器、運算放大器、變頻器、斷路器、液位感測器、可編程序控制器、觸摸顯示屏人機操作界面組成。水泵按設定的壓力變頻運行，保證管網壓力恆定不變，不用水時自動停機，用水時自動補水，維持管網流量恆定。變頻器電子保護功能：過載保護、高低電壓保護、瞬間跳電保護、逆轉保護、過熱保護、漏電保護、欠相保護、無水停機保護等， 均可達到運動功能的顯示， 查找故障原因，並能達到自動復位的功能。恆壓變頻裝置控制器應用的最大優勢是，恆壓、節電。

6 紫外線殺菌器[10]

利用紫外線C波段《T253.7nm (240 － 260nm)》對細菌、病毒等致病微生物具有高效、廣譜殺滅的能力，就是以紫外線破壞及改變微生物的組織結構(DNA-核酸),使其喪失復制、繁殖的能力。抑制微生物活動力以達到殺菌作用的殺菌力取決於紫外線輸出量的大小，紫外線輸出量不低於300000μW／cm2時（在此強度下消毒時間不超過0．8秒），在額定水流量內瞬間殺菌滅各種細菌、病毒。殺菌率可達99%～99.99%。具有保鮮效果的富氧水再經紫外線殺菌器輸出，不改變水的性狀、原色、原味，不產生任何消毒副產物，能確保飲用水原汁原味，衛生安全，燈管壽命約10000小時，實際裝置的設計照射量相當於D10×4，即50mw.s/cm2以上。
紫外消毒的殺菌原理是利用紫外線光子的能量破壞水體中各種病毒、細菌以及其它致病體的DNA結構，使各種病毒、細菌以及其它致病體喪失復制繁殖能力，達到滅菌的效果。
通常，水消毒用的紫外線燈的中心輻射波長是253.7nm。顯然，紫外線的殺菌效果取決於紫外線的輻射強度和照射時間的乘積，即輻照劑量。表1列出了微生物不同殺滅率需要的紫外線輻照劑量值，試驗水樣染菌1×105cfj/L，水深2cm。

⑹ 臭氧凈水原理

現在對於凈水機的定義、概念很混雜：逆滲透凈水機、離子凈水機、超濾凈水機、納濾凈水機、凈水器、軟水機、臭氧凈水機等，它們到底應該怎樣定義？怎樣分類？各自用途？
對目前凈水機市場狀況及前景的分析
自從溫總理在政府工作報告中提出「我們的奮斗目標是，讓人民群眾喝上干凈的水、呼吸清新的空氣，有 更好的工作和生活環境。」把飲用水問題擺上了議事日程。各媒體紛紛發表文章：提醒人們重視水對人體的污染。
l 桶裝水：質量參差不齊，難以保障，而由於自身存在二次污染問題；兩天未飲用完，會 使細菌嚴重超標，形成老化水；價格昂貴；換水不方便；而長期飲用純凈水會影響身體內電解質的酸鹼平衡，而久飲人工合成的礦物質水也會使未被吸收物質在體內形成沉澱，造成結石。這種不科學的飲水方式 必將被直飲水所代替。
l 城市自供直飲水成本太高，由誰來投資和維護？舊小區怎幺辦？這都給家庭終端飲用水的凈化器市場帶來了好的希望和更高的要求。 目前，凈水機市場的品種可分為：離子機、純水機、軟水機、凈水機、臭氧凈水機等。縱觀分析一下各種水機的狀況，哪種能更適合國情，哪種更能滿足消費者需求？哪種水機更有發展前景？
l 離子機：因擅自誇大宣稱有治療效果，最近已遭到衛生部全面封殺。
離子機，前景不容樂觀。
2 純水機：直飲水採用的深度水處理凈化技術是最近發展的高科技，可以有效除去水中的各種有害物質，並使飲用水變的潔凈、活性、富氧，更益於人體健康，直飲水去除了水中有害物質，同時保留了水中天然的各種微量元素，長期飲用有利人體健康。純凈水因為無細菌的存在，所以作用無窮，如煮飯使用純凈水，三天之內，飯不會發臭，蔬菜用純凈水浸泡，農葯化肥可被吸離。另外純凈水是最好的化妝水，可將臉上的污染物沖洗掉，甚至拿來養魚，因含氧高及不含氯氣，魚活得更好；同時純凈水也是最佳的動物飲料，不但可解渴，更能將體內的雜質及毒素排除掉，所以純凈水的英文名叫Hunger Watre，是一種飢餓的水，溶解能力特別強。如果朋友們不信可以自己在網上了解下純凈水的知識，現在很多發達國家的家庭都是用RO膜技術來凈化的而不是其它凈水方式。
3 軟水機：雖然解決了水垢問題，但其水中有含大量鈉離子不適合飲用，還要另配直飲機，且價格不菲，買一台軟水機的錢夠買好幾台熱水器，顯然不夠經濟實用。
4 凈水機：採用高新科技，中空纖維超濾膜孔隙率為0.01～0.001微米能有效阻截細菌（4～0.1微米），有效解決了自來水的二次污染，防止病從口入 。在使用過程中為保障水質要求需要定期更換濾芯，如無售後保證，也會給消費者帶來不便。過濾型凈水機的缺點：①從水中過濾的污染物去了哪裡？如簡單清洗，能否達到清潔的作用？②有些凈水機商家提出濾芯可以自己沖洗，或可以使用2～3年才換，這是對消費者不負責任的提法，因為濾材是無再生功能的，而活性碳更有飽和度，如果長時間不更換等於不起任何作用，水質如何能保證！③採用物理過濾方式，無需浪費能源，以環保、高科技材質，滿足於消費者對「好水」的要求，達到國家生飲水的標准，換材方式：根據用水量的要求，為保證水質必須到時更換濾芯。
5 臭氧凈水機：利用消費者不了解專業知識，為達到銷售目的做誤導性實驗愚弄消費者。臭氧會與有機物反應生成危害身體健康的副產物，根本去除不了水中的重金屬、自來水中的剩餘的氯和氯化物等化學污染、物理污染物和膠體。顯然是愚弄消費者的飲水方式。

⑺ ro反滲透膜工藝流程是什麼

反滲抄透膜也叫ro膜，反滲襲透膜是用於水處理的分離膜，與超濾膜等濾膜一樣，都是將水通過膜面積表面的孔徑，然後將雜質和病毒等物質截留，水分子透過濾膜表面，達到過濾的效果。反滲透膜之所以稱之為反滲透，是因為反滲透膜通過反滲透（逆滲透）的原理進行分離，以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑，對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。