EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法(4種):生物硝化-反硝化(無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽,再厭氧反硝化轉化成氮氣);折點氯化(二級出水投加氯,到殘余的全部溶解性氯達到最低點,水中氨氮全部氧化);選擇性離子交換;氨的氣提(二級出水pH提高到11以上,使銨離子轉化為氨,對出水激烈曝氣,以氣體方式將氨從水中去除,再調節pH到合適值)。每種方法氮的去除率均可超過90%。
Ⅱ 微生物燃料電池的離子交換膜使用前要如何處理
主要針對PEMFC, MFC來說,怎麼處理問題都不大。雙氧水煮沸目的是去除膜表面有機物回,硫酸浸泡是為了答將膜裡面鈉離子置換為氫離子。對MFC來說,理論上來說沒有多大影響,因為陽極溶液鈉離子很多,即便是酸處理了,後續也會置換回去,酸處理可能對開始的性能有幫助。你可以咨詢一下理化有限公司。
Ⅲ 預處理的工業水處理中預處理
沼氣在沼氣池中發酵產生後,裡面會有大量的腐蝕性氣體和對環境造成嚴重污染的氣體(烷類氣體、一氧化碳、二氧化碳、硫化氣體等),對於發電機組和環境都是不能接受的,賓士預處理系統主要是為了保證燃氣發電機組能夠正常穩定的運行而設計生產的,沼氣經過預處理系統後可以大大降低硫化物、水分及顆粒度。
在工業用水處理中,預處理工序的任務是將工業用水的水源——地表水、地下水或城市自來水處理到符合後續水處理裝置所允許的進水水質指標,從而保證水處理系統長期安全、穩定地運行,為工業生產提供優質用水。
預處理的對象主要是水中的懸浮物、膠體、微生物、有機物、游離性余氯和重金屬等。這些雜質對於電滲析、離子交換、反滲透、鈉濾等水處理裝置會產生不利的影響。
(一)懸浮物
在離子交換水處理中,進水的懸浮物會附著於交換劑顆粒表面,降低交換容量。
在電滲析水處理中,進水的懸浮物會黏附在膜表面上,成為離子遷移的障礙,增加膜電阻。
在鈉濾、反滲透中,進水的懸浮物會堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有機物
在離子交換水處理中,有機物會污染陰離子交換樹脂,使其交換容量下降,再生劑耗量增大,樹脂使用壽命縮短。
在電滲析水處理中,水中帶極性有機物被膜吸附後,會改變膜的極性,並使膜的選擇透過性降低,膜電阻增加。
在反滲透、鈉濾水處理中,有機物、膠體、懸浮物容易堵塞反滲透、鈉濾膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的細菌轉移到電滲析膜,在膜面上繁殖,會使膜電阻增加。
細菌、微生物對醋酸纖維素反滲透、納濾膜有侵蝕作用。細菌繁殖會污染膜。
(四)游離性余氯
游離性余氯會使陽離子交換樹脂或離子交換膜活性基團氧化分解,引起樹脂或膜結構破壞。還會使反滲透聚醯胺膜性能惡化。
(五)鐵、錳離子
鐵、錳離子易被離子交換樹脂吸附,且不易被再生劑取代,降低交換容量。也會使電滲析膜污染、中毒。鐵、錳金屬氧化物,其含量高時,在反滲透、納濾膜表面易形成氫氧化物膠體,產生沉澱作用。
由於上述種種不利的影響,導致工業用水處理系統產水量減少,出水的水質下降,工作周期縮短,消耗指標上升,制水成本提高,樹脂和膜的使用壽命縮短,並在操作管理上增加麻煩。
隨著工農業的不斷發展,城市人口的日益密集,有些污水未經處理排入江河,使水中有害物質日益增多。這就對工業用水的預處理提出了更高的要求。 1、含硫物質降低(低於200ppm);
2、無游離態的水;
3、顆粒度小於5μm;
4、脫硫劑更換周期長。
Ⅳ vc++中的預處理器定義是干什麼用的
預處理(pre-treatment),是指在進行最後加工完善以前進行的准備過程,具體應用在不同的行業或領域,會有不同的解釋。
在一些程序設計語言中,預處理是preprocessing的翻譯。
含義
程序設計領域中,預處理一般是指在程序源代碼被翻譯為目標代碼的過程中,生成二進制代碼之前的過程。典型地,由預處理器(preprocessor) 對程序源代碼文本進行處理,得到的結果再由編譯器核心進一步編譯。這個過程並不對程序的源代碼進行解析,但它把源代碼分割或處理成為特定的單位——(用C/C++的術語來說是)預處理記號(preprocessing token)用來支持語言特性(如C/C++的宏調用)。
C/C++預處理
最常見的預處理是C語言和C++語言。ISO C和ISO C++都規定程序由源代碼被翻譯分為若干有序的階段(phase) [1] [2] ,通常前幾個階段由預處理器實現。預處理中會展開以#起始的行,試圖解釋為預處理指令(preprocessing directive) ,其中ISO C/C++要求支持的包括#if/#ifdef/#ifndef/#else/#elif/#endif(條件編譯)、#define(宏定義)、#include(源文件包含)、#line(行控制)、#error(錯誤指令)、#pragma(和實現相關的雜注)以及單獨的#(空指令)[1] [2] 。預處理指令一般被用來使源代碼在不同的執行環境中被方便的修改或者編譯。[3]
預處理器在UNIX傳統中通常縮寫為PP,在自動構建腳本中C預處理器被縮寫為CPP的宏指代。為了不造成歧義,C++(cee-plus-plus) 經常並不是縮寫為CPP,而改成CXX。
注意預處理常被錯誤地當作預編譯(precompiling) ,事實上這是兩個不同的概念。預處理盡管並不是ISO C/C++要求的單獨階段,但「預處理」這個術語正式地出現並參與構成其它術語,如C的預處理翻譯單元(preprocessing translation unit)[1] 以及C/C++詞法規則中預處理記號(prerprocessing-token) 這個語法分類[1] [2] 。預編譯是一些編譯器支持的特性,不是C/C++語言的特性或實現必須要求遵循的規則涉及到的內容,沒有在ISO C/C++全文中出現[1] [2] 。
紡織物的預處理編輯
含義或目的
紡織物的預處理,是紡織物燒毛、退漿、精練、漂白、絲光和熱定形等工藝過程的總稱。預處理的目的是去除紗線或織物上的天然雜質,以及紡織過程中所附加的漿料、助劑和沾污物。經過預處理的紡織品具有較好的潤濕性、白度、光澤和尺寸穩定性。天然纖維含雜較多,其紡織物的預處理要求也較高,天然纖維與化學纖維混紡織物的預處理工藝,應以適合天然纖維為主,同時照顧化學纖維的要求。
預處理過程
燒毛是燒去紗線或織物表面的茸毛,使織物表面光潔,增進染色或印花後的色澤鮮艷度,在服用過程中不易沾塵。化學纖維織物燒毛後,還可減輕因茸毛摩擦而引起的起球現象。
退漿、精練、漂白過程都是去除織物上的各種雜質,三者相輔相成,各有側重。退漿以去除漿料為主,同時也可洗除部分水溶性天然雜質;精練是以去除纖維伴生的天然雜質為主,並可去除織物上殘留的漿料等物質;漂白是以去除色素為主,並進一步去除精練後的殘留雜質。棉、麻纖維織物大多要經過退漿,常用的有熱水、鹼液、澱粉酶、氧化劑等退漿法。精練對於棉紡織物非常重要,主要是通過燒鹼液的作用去除果膠質、棉脂、棉蠟等天然雜質,並使棉籽殼殘屑體解。棉纖維的漂白常用次氯酸鈉或過氧化氫。薴麻紡織物的精練、漂白工藝和棉相似。亞麻纖維的吸水性較好,精練要求較棉為低,可用純鹼處理。亞麻紡織物的漂白常用較廉價的次氯酸鈉酸性溶液處理,再用鹼液洗除反應產物。漂白和鹼處理可交替重復進行。羊毛精練通常是在原毛狀態進行的,又稱洗毛,主要是去除羊汗和羊脂。可用含碳酸鈉和肥皂或洗滌劑的練液在50℃左右使羊脂乳化而洗除。羊毛纖維一般不經漂白過程,需要時用還原劑如二氧化硫、亞硫酸氫鈉或連二亞硫酸鈉進行漂白,但漂白效果不持久,在空氣中會逐漸氧化而泛黃;用過氧化氫漂白劑效果較好。蠶絲織物的預處理主要是精練,目的是去除絲膠。脫膠用劑主要是肥皂液,可酌加碳酸鈉。也可先用蛋白酶處理,再經肥皂液洗滌。絲纖維的色素等雜質主要集中在絲膠中,脫膠後一般不再漂白。需要漂白時通常採用過氧化氫為漂白劑。合成纖維含雜極少,織造時大多選用水溶性漿料,且用量較少,退漿常結合精練進行,處理的條件可較溫和。錦綸織物用非離子型洗滌劑處理;漂白用劑以亞氯酸鈉最宜,過氧化氫或次氯酸鈉均易使纖維受損。滌綸雖然遇鹼會水解,仍可用淡鹼液作精練處理,但應嚴格控制溫度和時間,漂白用劑以亞氯酸鈉為最好,有時退漿、精練、漂白可同時完成。
絲光主要用於加工棉、麻紡織物。絲光過程的特點是紗線或織物浸漬濃燒鹼液,使纖維發生溶脹,再在張力狀態下洗去鹼液,從而獲得耐久性的光澤,有效地提高染料的上染率並有定形作用。
熱定形主要用於受熱後易收縮變形的錦綸或滌綸等合成纖維及其混紡物的加工。這些紡織物在染色或印花之前,一般都先在有張力的狀態下用比後續工序為高的溫度進行處理,以防止織物收縮變形。
工業水處理中預處理編輯
定義和組成
沼氣在沼氣池中發酵產生後
氣體預處理
氣體預處理
,裡面會有大量的腐蝕性氣體和對環境造成嚴重污染的氣體(烷類氣體、一氧化碳、二氧化碳、硫化氣體等),對於發電機組和環境都是不能接受的,賓士預處理系統主要是為了保證燃氣發電機組能夠正常穩定的運行而設計生產的,沼氣經過預處理系統後可以大大降低硫化物、水分及顆粒度。
在工業用水處理中,預處理工序的任務是將工業用水的水源——地表水、地下水或城市自來水處理到符合後續水處理裝置所允許的進水水質指標,從而保證水處理系統長期安全、穩定地運行,為工業生產提供優質用水。
預處理的對象主要是水中的懸浮物、膠體、微生物、有機物、游離性余氯和重金屬等。這些雜質對於電滲析、離子交換、反滲透、鈉濾等水處理裝置會產生不利的影響。 [4]
(一)懸浮物
在離子交換水處理中,進水的懸浮物會附著於交換劑顆粒表面,降低交換容量。
在電滲析水處理中,進水的懸浮物會黏附在膜表面上,成為離子遷移的障礙,增加膜電阻。
在鈉濾、反滲透中,進水的懸浮物會堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有機物
在離子交換水處理中,有機物會污染陰離子交換樹脂,使其交換容量下降,再生劑耗量增大,樹脂使用壽命縮短。
在電滲析水處理中,水中帶極性有機物被膜吸附後,會改變膜的極性,並使膜的選擇透過性降低,膜電阻增加。
在反滲透、鈉濾水處理中,有機物、膠體、懸浮物容易堵塞反滲透、鈉濾膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的細菌轉移到電滲析膜,在膜面上繁殖,會使膜電阻增加。
細菌、微生物對醋酸纖維素反滲透、納濾膜有侵蝕作用。細菌繁殖會污染膜。
(四)游離性余氯
游離性余氯會使陽離子交換樹脂或離子交換膜活性基團氧化分解,引起樹脂或膜結構破壞。還會使反滲透聚醯胺膜性能惡化。
(五)鐵、錳離子
鐵、錳離子易被離子交換樹脂吸附,且不易被再生劑取代,降低交換容量。也會使電滲析膜污染、中毒。鐵、錳金屬氧化物,其含量高時,在反滲透、納濾膜表面易形成氫氧化物膠體,產生沉澱作用。
由於上述種種不利的影響,導致工業用水處理系統產水量減少,出水的水質下降,工作周期縮短,消耗指標上升,制水成本提高,樹脂和膜的使用壽命縮短,並在操作管理上增加麻煩。
隨著工農業的不斷發展,城市人口的日益密集,有些污水未經處理排入江河,使水中有害物質日益增多。這就對工業用水的預處理提出了更高的要求。
Ⅳ 工業用水為什麼要經過預處理
在工業用水處理中,預處理工序的任務是將工業用水的水源——地表水、地下水或城市自來水處理到符合後續水處理裝置所允許的進水水質指標,從而保證水處理系統長期安全、穩定地運行,為工業生產提供優質用水。
預處理的對象主要是水中的懸浮物、膠體、微生物、有機物、游離性余氯和重金屬等。這些雜質對於電滲析、離子交換、反滲透、鈉濾等水處理裝置會產生不利的影響。
(一)懸浮物
在離子交換水處理中,進水的懸浮物會附著於交換劑顆粒表面,降低交換容量。
在電滲析水處理中,進水的懸浮物會黏附在膜表面上,成為離子遷移的障礙,增加膜電阻。
在鈉濾、反滲透中,進水的懸浮物會堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有機物
在離子交換水處理中,有機物會污染陰離子交換樹脂,使其交換容量下降,再生劑耗量增大,樹脂使用壽命縮短。
在電滲析水處理中,水中帶極性有機物被膜吸附後,會改變膜的極性,並使膜的選擇透過性降低,膜電阻增加。
在反滲透、鈉濾水處理中,有機物、膠體、懸浮物容易堵塞反滲透、鈉濾膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的細菌轉移到電滲析膜,在膜面上繁殖,會使膜電阻增加。
細菌、微生物對醋酸纖維素反滲透、納濾膜有侵蝕作用。細菌繁殖會污染膜。
(四)游離性余氯
游離性余氯會使陽離子交換樹脂或離子交換膜活性基團氧化分解,引起樹脂或膜結構破壞。還會使反滲透聚醯胺膜性能惡化。
(五)鐵、錳離子
鐵、錳離子易被離子交換樹脂吸附,且不易被再生劑取代,降低交換容量。也會使電滲析膜污染、中毒。鐵、錳金屬氧化物,其含量高時,在反滲透、納濾膜表面易形成氫氧化物膠體,產生沉澱作用。
由於上述種種不利的影響,導致工業用水處理系統產水量減少,出水的水質下降,工作周期縮短,消耗指標上升,制水成本提高,樹脂和膜的使用壽命縮短,並在操作管理上增加麻煩。
隨著工農業的不斷發展,城市人口的日益密集,有些污水未經處理排入江河,使水中有害物質日益增多。這就對工業用水的預處理提出了更高的要求。 1、含硫物質降低(低於200ppm);
2、無游離態的水;
3、顆粒度小於5μm;
4、脫硫劑更換周期長。
Ⅵ 我的工廠有一台500ml的EDI膜塊,現在放了5年,中間一直沒用,到現在開始用,一開機電流,電壓正常,
放了五年了,基本上已經廢了。存放時間最多一年,或者10個月。如果要長期的需要加水運行,每隔一段時間運行一次。
多元環球水務 EDI 王
Ⅶ 現代污水處理有哪些常見的方法
1、物理處理法
物理處理法是通過物理作用, 以分離、 回收污水中不溶解的、 呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠), 在處理過程中不改變其化學性質。 常用的有過濾法、 沉澱法、 浮選法等。
(1) 過濾法:利用過濾介質截流污水中的懸浮物。 過濾介質有篩網、紗布、 粒物, 常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。
1) 格柵與篩網。 在排水工程中, 廢水通過下水道流人水處理廠, 首先應經過斜置在渠道內的一組金屬制的呈縱向平行的框條(格柵)、 穿孔板或過濾網(篩網), 使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、 細篩或濾料上。
這一步屬廢水的預處理, 其目的在於回收有用物質;初步漫清廢水以利於以後的處理, 減輕沉澱池或其他處理設備的負荷;保護抽水機械, 以免受到顆粒物堵塞發生故障。 保護水泵和其他處理設備。格柵截留的效果主要取決於污水水質和格柵空隙的大小。 清渣方法有人工與機械兩種。柵渣應及時清理和處理。
篩網主要用於截留粒度在數毫米到數十毫米的細碎懸浮態雜物, 如纖維、紙漿、藻類等,通常用金屬絲、化纖編織而成,或用穿孔鋼板,孔徑一般小於5mm,最小可為0.2mm。 篩網過濾裝置有轉鼓式、 旋轉式、 轉盤式、 固定式振動斜篩等。 不論何種結構,既要能截留污物,又便於卸料及清理篩面 。
2)粒狀介質過濾(又稱彤、濾、 驚料過濾)。 廢水通過粒狀濾料(如石英砂)床層時,其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內部空隙中。 常用的過濾介質有石英砂、 無煙煤和石榴石等。 在過濾過程中濾料同時對懸浮物進行物理截留、 沉降和吸附等作用。 過濾的效果取決於濾料孔徑的大小、 濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質等因素。
當廢水自上而下流過粒狀濾料層時,位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中,從而使此層濾料空隙越來越小,逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜, 並由它起主要的過濾作用。 這種作用屬於阻力截留或篩濾作用。
廢水通過濾料層時,眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積,形成無數的小 「沉澱池」,懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬於重力 沉降。
由於濾料具有巨大的表面積, 它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常帶有表面負電荷,能吸附帶正電荷的鐵、 鋁等肢體,從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜,並進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體,在砂粒上發生接觸絮凝。
(2)沉澱法。沉澱法是利用污水中的懸浮物和水的相對密度不同的原理, 藉助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。 根據水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性(即彼此帖結聚團的能力)可分為四種:
1) 分離沉降(或自由沉降)。在沉澱過程中,顆粒之間互不聚合,單獨進行沉降。 顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形狀、 尺寸、 質量均不改變,下降速度也不改變。
2)混凝沉澱(或稱作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體,然後採用重力沉降予以分離去除。 混凝沉澱的特點是在沉澱過程中,顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體,因此顆粒的尺寸和質量均會隨深度的增加而增大,其沉速也隨深度 而增加。
常用的無機混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵及聚合鋁;常用的有機絮凝劑有聚丙烯酷膠等,還可採用助凝劑如水玻璃、 石灰等 。
3)區域沉降(又稱擁擠沉降、 成層沉降)。 當廢水中懸浮物含量較高時,顆粒間的距離較小,其間的聚合力能使其集合成為一個整體,並一同下沉,而顆粒相互間的位置不發生變動,因此澄清水和混水間有一明顯的分界面,逐漸向下移動,此類沉降稱為區域沉降。加高濁度水的沉澱池和二次沉澱池中的沉降(在沉降中後期)多屬此類。
4)壓縮沉澱。當懸浮液中的懸浮固體濃度很高時,顆粒互相接觸、擠壓,在上層顆粒的重力作用下,下層顆粒間隙中的水被擠出,顆粒群體被壓縮。壓縮沉澱發生在沉澱池底部的污泥斗或污泥濃縮池中,進行得很緩慢。依據水中懸浮性物質的性質不同,設有沉砂池和沉澱池兩種設備。
沉砂池用於除去水中砂粒、煤渣等相對密度較大的元機顆粒物。沉砂池一般設在污水處理裝置前,以防止處理污水的其他機械設備受到磨損。
沉澱池是利用重力的作用使懸浮性雜質與水分離。它可以分離直徑為20~100µ,m以上的顆粒。根據沉澱池內的水流方向,可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。
①平流式沉澱池。廢水從池一端流人,按水平方向在池內流動,水中懸浮物逐漸沉向池底,澄清水從另一端溢出。
②輻流式沉澱池。池子多為圓形,直徑較大,一般在20~30m以上,適用於大型水處理廠。原水經進水管進入中心筒後,通過筒壁上的孔口和外圍的環形穿孔擋板,沿徑向呈輻射狀流向沉澱池周邊。由於過水斷面不斷增大,流速逐漸變小,顆粒沉降下來,澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。
③豎流式沉澱池。截面多為圓形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通過反射板的阻攔向四周分布於整個水平斷面上,緩緩向上流動。沉速超過上升流速的顆粒則沉到污泥斗,澄清後的水由四周的埋口溢出池外。
在污水處理與利用的方法中,沉澱(或上浮)法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理、污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質,以減少生化處理時的負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離以保證出水水質。
(3)浮選法。將空氣通人污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油等)附在氣泡上,並隨氣泡上升到水面,然後用機械的方法撇除,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。疏水性的物質易氣浮,而親水性的物質不易氣浮。因此有時為了提高氣浮效率,需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性,使某些親水性物質轉變為疏水性物質,然後氣浮除去,這種方法稱為「浮選」。
氣浮時要求氣泡的分散度高,量多,有利於提高氣浮的效果。泡沫層的穩定性要適當,既便於浮渣穩定在水面上,又不影響浮渣的運送和脫水。產生氣 泡的方法有兩種:
1)機械法。使空氣通過微孔管、微孔板、帶孔轉盤等生成微小氣泡。
2)壓力溶氣法。將空氣在一定的壓力下溶於水中, 並達到飽和狀態, 然後突然減壓, 過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。 目前廢水處理中的氣浮工藝多採用壓力溶氣法。
氣浮法的主要優點有:設備運行能力優於沉澱池, 一般只需15~20min即可完成固液分離, 因此它佔地少, 效率較高;氣浮法所產生的污泥較乾燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作較便利;整個工作是向水中通人空氣, 增加了水中的潛解氧量, 對除去水中有機物、 藻類表面活性劑及臭味等有明顯效果, 其出水水質為後續處理及利用提供了有利條件。
氣浮法的主要缺點是:耗電量較大;設備維修及管理工作量增加, 運轉部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受風、 雨等氣候因素影響。
除了上述兩種氣浮方法外, 目前較為常用的方法還有電解氣浮法。
(4)離心分離法。 含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時, 利用懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力不同, 從而達到分離目的的方法。 常用的離心設備有旋流分離器和離心
2、化學處理法
向污水中投加化學試劑, 利用化學反應來分離、 回收污水中的污染物質,或將污染物質轉化為無害的物質。 該法既可使污染物與水分離, 回收某些有用物質, 也能改變污染物的性質, 如降低廢水的酸鹼度、 去除金屬離子、 氧化某些有毒有害的物質等, 因此可達到比物理法更高的凈化程度。 常用的化學方法 有化學沉澱法、 中和法、 氧化還原法和混凝法。
化學法處理的局限性如下:
由於化學處理廢水常採用化學葯劑(或材料), 處理費用一般較高, 操作與 管理的要求也較嚴格。
化學法還需與物理法配合使用。 在化學處理之前, 往往需用沉澱和過濾等手段作為前處理;在某些場合下,又需採用沉澱和過濾等物理手段作為化學處理的後處理。
( 1)化學沉澱法。
化學沉澱法是指向廢水中投加某些化學葯劑, 使其與廢水中的溶解性污染物發生五換反應, 形成難榕於水的鹽類(沉澱物)從水中沉澱出來, 從而降低或除去水中的污染物。化學沉澱法多用於在水處理中去除鈣離子、 鏡離子以及廢水中的重金屬離子, 如隸、 鍋、鉛、 缽等。 按使用的沉澱劑不同, 沉澱法可分為石灰法(又稱為氫氧化物沉澱法)、硫化物法和銀鹽法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的總和稱總硬度, 可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉澱而降低, 如需同時去除非碳酸鹽硬度, 可採用石灰-蘇打軟化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉澱除去。 因此, 當原水硬度或鹼度較高時, 可先用化學沉澱法作為離子交換軟化的前處理, 以節省離子交換的運行費用。
去除廢水中的重金屬離子時, 一般採用投加碳酸鹽的方法, 生成的金屬離子, 碳酸鹽的溶度積很小, 便於回收。 如利用碳酸銷處理含鎊廢水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法優點是經濟簡便, 葯劑來源廣, 因此在處理重金屬廢水時應用最廣。 存在的問題是勞動衛生條件差, 管道易結垢堵塞與腐蝕;沉澱體積大, 脫水困難。
(2)中和法。
中和法處理是利用酸鹼相互作用生成鹽和水的化學原理, 將廢水從酸性或鹼性調整到中性附近的處理方法。 對於酸或鹼的濃度大於3%的廢水, 首先應進 行酸鹼的回收。 對於低濃度的酸鹼廢水, 可採取中和法進行處理。
酸性污水的處理, 通常採用投加石灰、 苛性鍋、 碳酸鍋或以石灰石、 大理石作潔、料來中和酸性污水。 鹼性污水的處理, 通常採用投加硝酸、 鹽酸或利用二氧化碳氣體中和鹼性污水。 另外, 對於酸、 鹼性污水也可以用二者相互中和的辦法來處理。
(3)氧化還原法。
氧化還原法是通過化學葯劑與水中污染物之間的氧化還原反應, 將污水中的有毒有害污染物轉化為無毒或微毒物質的方法。 這種方法主要處理無機污染物, 如重金屬和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等強氧化劑或電極的陽極反應, 將廢水中的有害物質氧化分解為元害物質;利用鐵粉等還原劑或電極的陰極反應, 將廢水中的有害物質還原為無害物質;臭氧氧化法對污水進 行脫色、 殺菌和除臭處理;空氣氧化法處理含硫廢水;還原法處理含錦電鍍廢水等都是氧化還原法處理廢水的實例。
水處理常用的氧化劑有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的還原劑有硫酸亞鐵、 亞硫酸鹽、 鐵屑、 鑄粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的細顆粒及膠體顆粒的廢水中加入電解質以破壞肢體的穩定性而使其聚沉。 常用的混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵、 聚乙烯亞股或聚丙烯酷膠等。 為加速混凝常伴隨加入助凝劑石灰、 活性硅膠、 骨膠等。
3、物理化學處理法
物理化學法(簡稱物化法), 是利用萃取、 吸附、 離子交換、 膜分離技術、氣提等物理化學的原理, 處理或回收工業廢水的方法。 它主要用分離廢水中無機的或有機的(難以生物降解的)溶解態或膠態的污染物質, 回收有用組分,並使廢水得到深度凈化。 因此, 適合於處理雜質濃度很高的廢水(用作回收利用的方法), 或是濃度很低的廢水(用作廢水深度處理)。利用物理化學法處理工業廢水前, 一般要經過預處理, 以減少廢水中的懸浮物、 油類、 有害氣體等雜質, 或調整廢水的pH值, 以提高回收效率、 減少損耗。同時, 濃縮的殘渣要 經過後處理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 離子交換法、 膜析法(包括滲析法、 電滲析法、 反滲透法、 超濾法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一種與水不相溶而密度小於水的有機溶劑, 充分混合接觸後使污染物重新分配, 由水相轉移到溶劑相中, 利用溶劑與水的密度差別, 將溶劑分離出來, 從而使污水得到凈化的方法。再利用溶質與溶劑的沸點差將溶質蒸館回收, 再生後的溶劑可循環使用。使用的溶劑叫萃取劑, 提出的物質叫萃取物。 萃取是一種液-液相間的傳質過程, 是利用污染物(溶質)在水與有機溶劑兩相中的溶解度不同進行分離的。
在選擇萃取劑時, 應注意萃取劑對被萃取物(污染物)的選擇性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取劑與水的密度相差越大, 萃取後與水分離就越容易。常用的萃取劑有含氧萃取劑、 含磷萃取劑、 含氮萃取劑等 。 常用的萃取設備有脈沖篩板塔、 離心萃取機等。
(2)吸附法。
吸附法處理廢水是利用——種多孔性固體材料(吸附劑)的表面來吸附水中的一種或多種溶解污染物、 有機污染物等(稱為熔質或吸附質), 以回收或去除它們, 使廢水得以凈化。例如, 利用活性炭可吸附廢白水中的盼、 隸、 錯、氧等劇毒物質, 且具有脫色、 除臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理, 可分為靜態吸附和動態吸附兩種方法, 即在污水分別處於靜態和流動態時進行吸 附處理。常用的吸附設備有固定床、 移動床和流動床等。
在廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附樹脂等。以活性炭和吸附樹脂應用較為普遍。一般吸附劑均呈鬆散多 孔結構, 具有巨大的比表面積。其吸附力可分為分子引力(范德華力)、 化學鍵力和靜電引力三種。水處理中大多數吸附是上述三種吸附力共同作用的結果。
吸附劑吸附飽和後必須經過再生, 把吸附質從吸附劑的細孔中除去, 恢復其吸附能力。再生的方法有加熱再生法、 蒸汽吹脫法、 化學氧化再生法(濕式氧化、 電解氧化和臭氧氧化等)、 溶劑再生法和生物再生法等。
由於吸附劑價格較貴, 而且吸附法對進水的預處理要求高, 因此多用於給水處理中。
(3)離子交換法。
離子交換法是利用離子交換劑的離子交換作用置換污水中的離子態污染物質的方法。隨著離子交換樹脂的生產和離子交換技術的發展, 由於效果良好, 操作方便, 近年來在回收和處理工業污水中的有毒物質方面, 得到一定的應用。如用陽離子交換劑去除(回收) 污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑等重金屬。
離子交換法多用於工業給水處理中的軟化和除鹽, 主要去除廢水中的金屬 離子。 離子交換軟化法採用Na+交換樹脂。
(4)膜析法。
1) 電滲析法。電摻析法是在直流電場的作用下, 利用陰、 陽離子交換膜對溶液中陰陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過, 陰膜只允許陰商子通過), 使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,使得溶液中的電解質與水分離, 從而達到濃縮、純化、分離的一 種水處理方法。電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的新方法, 除用於污水處理外, 還可用於海水除鹽、制備去離子水(純水)等。
2)反滲透法。
反滲透法巳用於含重金屬廢水的處理、 污水的深度處理及海水淡化等。在世界淡水供應危機嚴重的今天, 反滲透法結合蒸館法的海水淡化技術前景廣闊。 它的另一重要用途是與離子交換系統聯用, 作為離子交換的預處理方法以制備去離子的超純水。在廢水處理中, 反滲透法主要用於去除與回收重金屬離子, 去除鹽、有機物、色度以及放射性元素等。
目前在水處理領域內廣泛應用的半透膜有醋酸纖維素 膜和聚酷膠膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反滲透裝置有管式、螺旋式、中空纖維式及板框式等。滲透水可重復利用。
4、生物處理法
生物處理法是利用自然環境中微生物的生物化學作用, 氧化分解溶解於污 水中或肢體狀態的有機污染物和某些無機毒物(如氟化物、硫化物), 並將其轉化為穩定無害的無機物, 從而使廢水得以凈化的方法。 此法具有投資少、效果好、運行費用低等優點, 在城市廢水和工業廢水的處理中得到最廣泛的應用。
現代生物處理法根據微生物在生化反應中是否需要氧氣, 分為好氧生物處 理和厭氧生物處理兩類。
(1)好氧生物處理法。
在有氧的條件下, 依賴好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱為好氧生物處理法。 該法需要有氧的供應。 根據好氧微生物在處理系統中所呈現的狀態, 可分為活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最廣泛的一種生物處理法。 該方法是向曝氣池中富含有機污染物並有細菌的廢水中不斷地通人空氣(曝氣), 在一定的時間後就會出現懸浮態絮狀的泥粒, 這實際上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有機物和好氧菌代謝活動的產物所組成的聚集體, 具有很強的分解有機物的能力,稱之為 「活性污泥」。從曝氣池流出的污水和活性污泥混合液經沉澱池沉澱分離後, 澄清的水被排放, 污泥作為種泥迴流到曝氣池, 繼續運作。 這種以活性污泥為主體的生物處理法稱為 活性污泥法」 。廢水在曝氣池中停留4~6h, 可除去廢水中的有機物(BOD6)約90%。 活性污泥法有多種池型及運行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥狀的膠膜稱為生物膜, 利用生物膜處理污水的方法,稱為生物膜法。生物膜主要由大量的菌膠團、真菌、藻類和原生動物組成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同樣的凈化作用, 吸附並降解水中的有機污 染物, 從填料上脫落的衰老的生物膜隨處理後的污水流入沉澱池, 經過沉澱池沉澱分離後, 使污水得以凈化。常用的生物膜法有生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉盤等。
(2)厭氧生物處理法。
在無氧的條件下, 利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機物, 使污水凈化的方法稱為厭氧生物處理法。 近年來, 世界性的能源緊張, 使污水處理向節能和實現能源化的方向發展, 從而促進了厭氧微生物處理方法的發展。 一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現, 包括厭氧生物濾池、 升流式厭氧污泥床、 厭氧硫化床等。 它們的共同特點是反應器中生物團體濃度很高, 市泥齡很長, 因此處理能力大大提高, 從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩餘的污泥量少、 生成的污泥穩定而易處理、 對高濃度有機廢水處理效率高等優點得到充分體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,已經成為污水處理的主要方法之一。
5、除磷、 脫氮
( 1) 除磷。 城市廢水中磷的主要來源是糞便、 洗滌劑和某些工業廢水, 以正磷酸鹽、 聚磷酸鹽和有機磷的形式溶解於水中。 常用的除磷方法有化學法和生物法。
1)化學法除磷。 利用磷酸鹽與鐵鹽、 石灰、 鋁鹽等反應生成磷酸鐵、 磷酸鈣、 磷酸鋁等沉澱, 將磷從廢水中排除。化學法的特點是磷的去除效率較高, 處理結果穩定, 污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷造成二次污染,但污泥的產量比較大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧條件下, 對廢水中溶解性 磷酸鹽的過量吸收,沉澱分離而除磷。 整個處理過程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個階段。
含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進人厭氧狀態後,活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態下, 將體內積聚的聚磷分解為無機磷釋放回廢水中。這就是 「 厭氧放磷」。聚磷菌在分解聚磷時產生的能量除一部分供自己生存外, 其餘供聚磷菌吸收廢水中的有機物,並在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化成乙酸背,再進一步轉化為PHB (聚自-短基丁酸) 儲存於體內。
進入好氧狀態後, 聚磷菌將儲存於體內的PHB進行好氧分解, 並釋放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽, 以聚磷的形式積聚於體內。這就是 「好氧吸磷」。在此階段, 活性污泥不斷增殖。 除了一部分含磷活性活泥迴流到厭氧池外, 其餘的作為剩餘污泥排出系統,達到除磷的目的。
(2) 脫氮。
生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恆定:有機氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0~ 5%。 它們均來源於人們食物中的蛋白質。脫氮的方法有化學法和生物法兩大類。
1)化學法脫氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把廢水的pH值調整到10以上,然後在解吸塔內解吸氨
②加氯法。在含氨氮的廢水中加氯。通過適當控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。為了減少氯的投加量, 此法常與生物硝化聯用, 先硝化再除去微量的殘余氨氮。
2)生物法脫氮。生物脫氮是在微生物作用下, 將有機氮和氨態氮轉化為氮氣的過程, 其中包括硝化和反硝化兩個反應過程。
硝化反應是在好氧條件下, 廢水中的氨態氮被硝化細菌 (亞硝酸菌和硝酸菌)轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。 反硝化反應是在無氧條件下, 反硝化菌將硝酸鹽氮(N03-)和亞硝酸鹽氮(NH2-)還原為氮氣。因此整個脫氮過程需經歷好氧和缺氧兩個階段。
Ⅷ 電解氯化鈉陽離子交換膜的預處理
首先,電解海水目的是為了製取燒鹼 和氯氣
那麼在陰極區存在大量OH-
所以要將Na+交換到OH-富集的區域內以便提純
陽極區Cl-變成Cl2跑出去必要補充CL-以便繼續電解成為Cl2
Ⅸ 海水淡化的方法
蒸餾法:蒸餾淡化進程的實質就是水蒸氣的構成進程,其原理好像海水受熱蒸騰構成雲,雲在必定條件下遇冷構成雨,而雨是不帶鹹味的.根據所用動力、設備、流程不一樣首要可分設備蒸餾法、蒸汽緊縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等.
冷凍法:冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水成為固態冰的一起鹽被別離出去.冷凍法與蒸餾法都有難以克服的壞處,其間蒸餾法會耗費很多的動力並在儀器里發生很多的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法一樣要耗費很多動力。
太陽能法:人類前期運用太陽能進行海水淡化,首要是運用太陽能進行蒸餾,所以前期的太陽能海水淡化設備通常都稱為太陽能蒸餾器.餾體系被動式太陽能蒸餾體系的比如就是盤式太陽能蒸餾器,太陽能具有安全、環保等利益,將太陽能收集與脫鹽技能兩個體系聯系是一種可繼續打開的海水淡化技能。
電滲析淡化法是使用一種特別製造的薄膜實現的。在電力作用下,海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向,不能穿過陰膜而留下來;負離子穿過陰膜跑向陽極方向,不能穿過陽膜而留下來。這樣,鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水,而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。 反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫「半透膜」。半透膜的性能是只讓淡水通過,不讓鹽分通過。
網路--海水淡化
Ⅹ IONPURE EDI模塊的工作原理
西門子EDI模塊結構和工作原理
西門子EDI模塊常與RO連用,構成RO-EDI純水系統專。屬EDI已設計成標准模塊,EDI單元就是由若干模塊組合而成。
電除鹽將離子交換樹脂填充在陰、陽離子交換膜之間形成EDI單元,又在這個單元兩邊設置陰、陽電極,在直流電作用下,將離子從其給水(通常是反滲透純水)中進一步清除。
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近,可以使特定的離子遷移。陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子透過;而陽膜只允許陽離子透過,不允許陰離子透過。
在EDI組件中將一定數量的EDI單元羅列在一起,使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列。並使用網狀物將每個EDI單元隔開,形成濃水室。EDI單元中間為淡水室。在給定的直流電的推動下,給水通過淡水室水中的離子穿過離子交換膜進入濃水室被去除而成為除鹽水;通過濃水將離子帶出系統,成為濃水。
詳情可見官網:網頁鏈接