超滤膜臭氧工艺

⑴ PVC中空纤维超滤膜的制备工艺

六、超滤膜在水处理应用中的工艺 1、前处理 超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中，可以作为工艺过程的预处理，也可以作为工艺过程的深度处理。在广泛应用的水处理工艺过程中，常作为深度净化的手段。根据中空纤维超滤膜的特性，有一定的供水前处理要求。因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面，而使膜受到污染。由于超滤膜水通量比较大，被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象，更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。另外，水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。同时对超滤供水温度、PH值和浓度等也有一定限度的要求。因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质，满足供水要求条件，以延长超滤膜的使用寿命，降低水处理的费用。 A、微生物（细菌、藻类）的杀灭： 当水中含有微生物时，在进入前处理系统后，部分被截留微生物可能粘附在前处理系统，如多介质过滤器的介质表面。当粘附在超滤膜表面时生长繁殖，可能使微孔完全堵塞，甚至使中空纤维内腔完全堵塞。微生物的存在对中空纤维超滤膜的危害性是极为严重的。除去原水中的细菌及藻类等微生物必须重视。在水处理工程中通常加入NaClO、O3等氧化剂，浓度一般为1～5mg/l。此外，紫外杀菌也可使用。在实验室中对中空纤维超滤膜组件进行灭菌处理，可以用双氧水（H2O2）或者高锰酸钾水溶液循环处理30～60min。杀灭微生物处理仅可杀灭微生物，但并不能从水中去除微生物，仅仅防止了微生物的滋长。 B、降低进水混浊度： 当水中含有悬浮物、胶体、微生物和其他杂质时，都会使水产生一定程度的混浊，该混浊物对透过光线会产生阻碍作用，这种光学效应与杂质的多少，大小及形状有关系。衡量水的混浊度一般以蚀度表示，并规定1mg/lSiO2所产生的浊度为1度，度数越大，说明含杂量越多。在不同领域对供水浊度有不同的要求，例如，对一般生活用水，浊度不应大于5度。由于浊度的测量是把光线透过原水测量被水中颗粒物反射出的光量、颜色、不透明性，颗粒的大小、数量和形状均影响测定，浊度与悬浮物固体的关系是随机的。对于小于若干微米的微粒，浊度并不能反映。 在膜法处理中，精密的微结构，截留分子级甚至离子级的微粒，用浊度来反映水质明显是不精确的。为了预测原水污染的倾向，开发了SDI值试验。 SDI值主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的多少，是表征系统进水水质的重要指标。SDI值的确定方法一般是用孔径为0.45μｍ微孔滤膜在0.21MPa恒定水流压水力下，首先记录通水开始滤过500ml水样所需的时间t0，然后在相同条件下继续通水15min，再次记录滤过500ml 水样所需时间t15，然后根据下式计算： SDI=（1-t0/t15）×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映胶体污染程度。井水的SDI＜3，地表水SDI在5以上，SDI极限值为6.66……，即需进行预处理。 超滤技术对SDI值的降低最为有效，经中空纤维超滤膜处理水的SDI=0，但当SDI过大时，特别是较大颗粒对中空纤维超滤膜有严重的污染，在超滤工艺中，必须进行预处理，即采用石英砂、活性炭或装有多种滤料的过滤器过滤，至于采取何种处理工艺尚无固定的模式，这是因为供水来源不同，因而预处理方法也各异。例如，对于具有较低浊度的自来水或地下水，采用5～10μｍ的精密过滤器（如蜂房式、熔喷式及PE烧结管等），一般可降低到5左右。在精密过滤器之前，还必须投加絮凝剂和放置双层或多层介质过滤器过滤，一般情况下，过滤速度不超过10m/h，以7～8m/h为宜，滤水速度越慢，过滤水质量越好。 C、悬浮物和胶体物质的去除： 对于粒径5μｍ以上的杂质，可以选用5μｍ过滤精度的滤器去除，但对于0.3～5μｍ间的微细颗粒和胶体，利用上述常规的过滤技术很难去除。虽然超滤对这些微粒和胶体有绝对的去除作用，但对中空纤维超滤膜的危害是极为严重的。特别是胶体粒子带有电荷，是物质分子和离子的聚合体，胶体所以能在水中稳定存在，主要是同性电荷的胶体粒子相互排斥的结果。向原水中加入与胶体粒子电性相反的荷电物质（絮凝剂）以打破胶体粒子的稳定性，使带荷电的胶体粒子中和成电中性而使分散的胶体粒子凝聚成大的团块，而后利用过滤或沉降便可以比较容易去除。常用的絮凝剂有无机电解质，如硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁和氯化铁。有机絮凝剂如聚丙稀酰胺、聚丙稀酸钠、聚乙稀亚胺等。由于有机絮凝剂高分子聚合物能通过中和胶粒表面电荷，形成氢键和“搭桥”使凝聚沉降在短时间内完成，从而使水质得到较大改善，故近年来高分子絮凝剂有取代无机絮凝剂的趋势。 在絮凝剂加入的同时，可加入助凝剂，如PH调节剂石灰、碳酸钠、氧化剂氯和漂白粉，加固剂水下班及吸附剂聚丙稀酰胺等，提高混凝效果。 絮凝剂常配制成水溶液，利用计量泵加入，也可使用安装在供水管道上的喷射器直接将其只入水处理系统。 D、可溶性有机物的去除： 可溶性有机物用絮凝沉降、多介质过滤以及超滤均无法彻底去除。目前多采用氧化法或者吸咐法。（1）氧化法 利用氯或次氯酸钠（NaClO）进行氧化，对除去可溶性有机物效果比较好，另外臭氧（O3）和高锰酸钾（KMnO4）也是比较好的氧化剂，但成本略高。（2）吸附法 利用活性炭或大孔吸附树脂可以有效除去可溶性有机物。但对于难以吸附的醇、酚等仍需采用氧化法处理。 E、供水水质调整：（1）供水温度的调整 超滤膜透水性能的发挥与温度高低有直接的关系，超滤膜组件标定的透水速率一般是用纯水在25℃条件下测试的，超滤膜的透水速率与温度成正比，温度系数约为0.02/1℃，即温度每升高1℃，透水速率约相应增加2.0％。因此当供水温度较低时（如＜5℃），可采用某种升温措施，使其在较高温度下运行，以提高工作效率。但当温度过高时，同样对膜不利，会导致膜性能的变化，对此，可采用冷却措施，降低供水温度。（2）供水PH值的调整 用不同材料制成的超滤膜对PH值的适应范围不同，例如醋酸纤维素适合PH=4～6，PAN和PVDF等膜，可在PH=2～12的范围内使用，如果进水超过使用范围，需要加以调整，目前常用的PH调节剂主要有酸（HCl 和H2SO4）等和碱（NaOH等）。 由于溶液中无机盐可以透过超滤膜，不存在无机盐的浓度极化和结垢问题，因此在预处理水质调整过程中一般不考虑它们对膜的影响，而重点防范的是胶质层的生成、膜污染和堵塞的问题。

⑵ 臭氧氧化在水处理过程中，投加量怎么确定

3. 1 臭氧投加量的确定
为保证接触装置的设计合理、可靠，应通过模拟试验取得设计参数。但是由于目前没有原水中的COD 组分的详细分析，也没有臭氧投加量的小试数据，因而此处根据公开发表的文献以及臭氧供应商的建议来确定臭氧投加量:《城市污水二级处理水臭氧深度处理初探》的实验结果表明，臭氧对色度的去除非常有效，在臭氧消耗量为5mg/L 和反应时间为5min的条件下，出水色度为3 度以下，脱色率高达80%以上，其结论指出在臭氧氧化和生物处理组合工艺中，考虑到臭氧氧化的目标和经济运行费用，臭氧氧化最佳设计运行参数建议为臭氧消耗量5mg/L，臭氧接触氧化时间5~ 10min; 北京经济技术开发区经开再生水厂(4 万m3/d) 采用CMF+ O3 工艺，臭氧投加量为5~ 8mg/L，接触时间约为34m in; 日本东京有明再生中心臭氧投加量为4. 9mg/L，出水色度小于10。综合考虑本工程原水为一级A 出水，又经过自清洗过滤器和超滤膜处理，水体中的污染物含量以及色度会有所降低(西安建筑科技大学在北京北小河污水处理厂利用二沉池出水直接进行超滤膜处理试验，其试验结论指出总大肠杆菌和粪大肠杆菌的去除率大于99%，对CODcr 的平均去除率为22. 63%，对色度的平均去除率为38. 52%，对氨氮的平均去除率为2. 42%) ，因而此处选用5mg/L 臭氧投加量，臭氧浓度为12%(质量比) ，接触时间约为20min，纯氧需要量为48m3/h。
3. 2 氧源的确定
臭氧发生器的氧源主要包括空气、现场制氧。
采用空气制臭氧，由于其效率低、能耗较高而多用于臭氧量非常小的情况，本工程采用现场制氧再制臭氧的方案，重点对现场制氧的方案进行比较。
(1) 常压解吸变压吸附制氧PSA(推荐)。由空压机增压,再生时放到常压进行解吸，利用余压将产生的氧气供给用户。
(2) 真空解吸变压吸附制氧VPSA。由鼓风机供气，供气压力较低，再生时需要设置真空泵抽真空进行解吸。
(3) 真空解吸制氧VSA。原理同VPSA，只是原料空气进气压力低于VPSA，所以设备规模更大。

⑶ 臭氧水通过超滤膜有什么影响吗

臭氧其之所以能杀菌是因为其具有较强的氧化性，从而达到破坏生命体的结构或影响其正内常生理功能容，致使细菌死亡以达到杀菌除菌作用。所以使用臭氧水是可以达到预期杀菌的效果的。
而你所使用的超滤膜是否会被臭氧影响，关键是看你的膜是什么材质的，一般超滤膜是有机聚合物所成，如聚乙烯、聚丙烯、GHP等，一般是不会被臭氧水所氧化影响其本身材质性质的，除非聚合物上还绑定有一些特殊的可能会被氧化的侧链。

⑷ 臭氧产生原理

产生臭氧的方法主要有紫外照射法、电解法、放射化学法和介质阻挡放电法。

紫外照射法
紫外照射法是利用紫外线照射干燥的氧气，使一部分氧分子被激活离解成氧原子，进而形成臭氧。紫外照射法产生臭氧的特点是臭氧浓度低，优点是不易产生氧化物，不需要复杂转换设备。但是紫外照射法不适合于大量生产臭氧，只适合于少量、低浓度要求的各种试验，如空气消毒、灭菌、除臭等。

电解法
电解法制备臭氧技术创立于1840年，主要通过采用低压直流电对水进行电解，使水在阳极-溶液界面上发生氧化反应产生臭氧。该臭氧制备装置由电解质溶液和阴阳两极构成。臭氧在阳极析出，阴极可分为两种，分别为析氢阴极和氧还原阴极。 八十年代以前，电解液多为水内添加酸、盐类电解质，电解面积比较小，臭氧产量低，运行费用高。经过人们对极板材料、电解液与电解机理、过程方面的大量研究，电解法制臭氧技术有了很大的进步。近来发展的SPE（固态聚合物电解质）电极与金属氧化催化技术，使电解纯净水得到14%以上的高浓度臭氧。电解法产生臭氧具有浓度较高、成份纯净、水中溶解度高 、对进料空气无须进行预处理且不会产生氮氧化物；此外，该臭氧生产设备小且轻便，结构简单，无噪声、便携，因此其应用前景非常广阔。其主要缺点是能耗较大，经过进一步改进，设法降低成本和电耗后，有可能与目前广泛使用的介质阻挡放电法相竞争。
在电解法制备臭氧的方法中，其中以二氧化铅作电极的方法占主流，如何提高臭氧产生效率是电解法产生臭氧的主要研究方向。我们知道，在电化学反应中，pH、温度、电流密度和电极的种类是最关键的，现在有很多对二氧化铅电极进行改性的文献报道，比如在二氧化铅电极中掺少量的二氧化钛，可以大大提高二氧化铅电极的电流效率和导电性，但未能改变二氧化铅的腐蚀问题；而β型二氧化铅的稳定性更好，且价格适中，且产生的臭氧浓度可达13%以上，同时不产生有害的氮氧化合物。但是β型二氧化铅在高电压和酸性条件下易重结晶，造成阳极催化层β型二氧化铅催化效率不稳定；阴阳极催化层容易脱附，使膜电极工作的寿命很短，严重时还会导致短路；现有的膜电极催化层制备工艺不够稳定，而造成这种问题的主要原因是催化层与在膜上附着的不是很紧密。基于二氧化铅及SPE膜电极的优缺点，后续研究二氧化铅与SPE复合膜电极是非常有必要的。

放射化学法
放射化学法是利用各种放射源核辐射离解氧分子生成臭氧。该法已有两种工艺用于工业型臭氧生产，一是氧同裂变产物接触，由辐射、氧同裂变产物及二次辐射的热碰撞产生臭氧。二是仅在辐射下生成臭氧，该方法因采用放射源其成本高、安全性差，只适用于某些特殊情况，不适合于工业大量生产。

介质阻挡放电法
也称无声放电法（简称DBD法）。通过交变高压电场在气体中产生电晕，电晕中的自由高能电子离解氧气分子，经碰撞聚合为臭氧分子。介质阻挡放电法具有能耗相对较低、单机臭氧产量大，气源可用干燥空气、氧气或含氧浓度较高的富氧气体等优点，因此工业上合成臭氧大多采用此法。
上个世纪，人们通常生产获取臭氧是采用热化学方法。虽然热化学理论所计算得到的臭氧率（产生臭氧的能量利用效率）理论值是1200g/（kW·h），可实际生产中只有4%～12%的转换比。剩余的能量都转化成了热量逸散，实际产率远远达不到理论值。21世纪以来，为了提高密封容器中臭氧浓度和产率，使生产成本降低，科学家们进行了众多的学术研讨交流。 随着理论研究不断进行，技术工艺不断完善，其中主要研究方向集中在不同的原料、相关的气体、不同的电极形式、不同的反应介质、电极材料以及放电形式等方面。
等离子体放电过程中产生臭氧的基本原理是含氧气体在放电反应器内所形成的低温等离子体氛围中，一定能量的自由电子将氧分子分解成氧原子，之后通过三体碰撞反应形成臭氧分子，同时也发生着臭氧的分解反应。

⑸ 凯氏定氮法，双缩尿法、Folin－酚试剂法和紫外吸收法、考马斯亮蓝法、BCA法的原理和大体过程

[编辑本段]1 原理
蛋白质是含氮的有机化合物。食品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。
1.有机物中的胺根在强热和CuSO4，浓H2SO4 作用下，硝化生成（NH4）2SO4
反应式为：
CuSO4 +2NH2—+H2S04+2H+＝(NH4)2S04
2.在凯氏定氮器中与碱作用，通过蒸馏释放出NH3 ，收集于H3BO3 溶液中
反应式为:
(NH4)2SO4+2NaOH＝2NH3+2H2O+Na2SO4
2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O
3. 用已知浓度的H2SO4（或HCI）标准溶液滴定，根据HCI消耗的量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，既得蛋白质的含量
反应式为：
(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3
(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3
[编辑本段]2 试剂
所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制。
2.1 硫酸铜。
2.2 硫酸钾。
2.3 硫酸。
2.4 2%硼酸溶液。
2.5 混合指示液：1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合。也可用2份0.1%甲基红乙醇溶液与1份0.1%次甲基蓝乙醇溶液临用时混合。
2.6 40%氢氧化钠溶液。
2.7 0.025mol/L硫酸标准溶液或0.05mol/L盐酸标准溶液。
[编辑本段]3 仪器
定氮蒸馏装置：如图所示。
凯氏定氮法仪器1.安全管
2.导管
3.汽水分离管
4.样品入口
5.塞子
6.冷凝管
7.吸收瓶
8.隔热液套
9.反应管
10.蒸汽发生瓶
[编辑本段]4 操作方法
1、 样品处理：精密称取0.2-2.0g固体样品或2-5g半固体样品或吸取10-20ml液体样品（约相当氮30-40mg），移入干燥的100ml或500ml定氮瓶中，加入0.2g硫酸铜，3g硫酸钾及20毫升硫酸，稍摇匀后于瓶口放一小漏斗，将瓶以45度角斜支于有小孔的石棉网上，小火加热，待内容物全部炭化，泡沫完全停止后，加强火力，并保持瓶内液体微沸，至液体呈蓝绿色澄清透明后，再继续加热0.5小时。取下放冷，小心加20ml水，放冷后，移入100ml容量瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀备用。取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸铵同一方法做试剂空白试验。
2、 按图装好定氮装置，于水蒸气发生器内装水约2/3处加甲基红指示剂数滴及数毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入数粒玻璃珠以防暴沸，用调压器控制，加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。
3、 想接收瓶内加入10ml 2%硼酸溶液及混合指示剂1滴，并使冷凝管的下端插入液面下，吸取10.0ml样品消化液由小玻璃杯流入反应室，并以10ml水洗涤小烧杯使流入反应室内，塞紧小玻璃杯的棒状玻璃塞。将10ml 40%氢氧化钠溶液倒入小玻璃杯，提起玻璃塞使其缓慢流入反应室，立即将玻璃盖塞紧，并加水于小玻璃杯以防漏气。夹紧螺旋夹，开始蒸馏，蒸气通入反应室使氨通过冷凝管而进入接收瓶内，蒸馏5min。移动接收瓶，使冷凝管下端离开液皿，再蒸馏1min，然后用少量水冲洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以0.01N硫酸或0.01N盐酸标准溶液定至灰色或蓝紫色为终点。
同时吸取10.0ml试剂空白消化液按3操作。
计算：
X =(（V1-V2）*N*0.014)/( m*（10/100）) +F*100
X：样品中蛋白质的含量，g；
V1：样品消耗硫酸或盐酸标准液的体积，ml；
V2：试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积，ml；
N：硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度；
0.014：1N硫酸或盐酸标准溶液1ml相当于氮克数；
m：样品的质量（体积），g（ml）；
F：氮换算为蛋白质的系数。蛋白质中的氮含量一般为15～17.6%，按16%计算乘以6.25即为蛋白质，乳制品为6.38，面粉为5.70，玉米、高粱为6.24，花生为5.46，米为5.95，大豆及其制品为5.71，肉与肉制品为6.25，大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83，芝麻、向日葵为 5.30。
[编辑本段]注意事项
（1） 样品应是均匀的。固体样品应预先研细混匀，液体样品应振摇或搅拌均匀。
（2） 样品放入定氮瓶内时，不要沾附颈上。万一沾附可用少量水冲下，以免被检样消化不完全，结果偏低。
（3） 消化时如不容易呈透明溶液，可将定氮瓶放冷后，慢慢加入30%过氧化氢（H2O2）2-3ml，促使氧化。
（4） 在整个消化过程中，不要用强火。保持和缓的沸腾，使火力集中在凯氏瓶底部，以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下，使氮有损失。
（5） 如硫酸缺少，过多的硫酸钾会引起氨的损失，这样会形成硫酸氢钾，而不与氨作用。因此，当硫酸过多的被消耗或样品中脂肪含量过高时，要增加硫酸的量。
（6） 加入硫酸钾的作用为增加溶液的沸点，硫酸铜为催化剂，硫酸铜在蒸馏时作碱性反应的指示剂。
（7） 混合指示剂在碱性溶液中呈绿色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈红色。如果没有溴甲酚绿，可单独使用0.1%甲基红乙醇溶液。
（8） 氨是否完全蒸馏出来，可用PH试纸试馏出液是否为碱性。
（9） 吸收液也可以用0.01当量的酸代表硼酸，过剩的酸液用0.01N碱液滴定，计算时，A为试剂空白消耗碱液数，B为样品消耗碱液数，N为碱液浓度，其余均相同。
（10） 以硼酸为氨的吸收液，可省去标定碱液的操作，且硼酸的体积要求并不严格，亦可免去用移液管，操作比较简便。
（11） 向蒸馏瓶中加入浓碱时，往往出现褐色沉淀物，这是由于分解促进碱与加入的硫酸铜反应，生成氢氧化铜，经加热后又分解生成氧化铜的沉淀。有时铜离子与氨作用，生成深兰色的结合物[Cu(NH3)4]2+
（12） 这种测算方法本质是测出氮的含量，再作蛋白质含量的估算。只有在被测物的组成是蛋白质时才能用此方法来估算蛋白质含量。
管道直饮水，采用纳滤膜特有的选择透过性性能，可脱除自来水中有机物、细菌和病毒，保留水中有益于人体的微量元素，是对“自来水饮用水的深度处理”，经臭氧、紫外线、变频恒压输出至用户可直接生饮的水。
分质供水是指根据生活中人们对水的不同需要，由市政提供的自来水为生活饮用水，采用特殊工艺将自来水进行深度加工处理成可直接饮用的纯净水，然后由食品卫生级的管道输送到户，并单独计量。这种直接饮用的纯净水分纯水或净水，即按照中华人民共和国GB 17323《瓶装饮用纯净水》，以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，通过反渗透膜（Revvrse Osmosis Element/RO）净化处理后，称为纯水。按照建设部CJ 94《饮用净水水质标准》[3]，用同样符合生活用水卫生标准的水为原料，通过纳滤膜（Nanofiltration Element/NF）或法国卡提斯（CARTIS）载银活性炭净化处理后，称为净水。
国家《生活饮用水管道分质直饮水卫生规范（讨论稿）》[2]要求管道直饮水用户龙头出水任何时间必须符合《饮用净水水质标准（CJ 94-1999）》[3]规定要求。管道分质直饮水系统的设计生产必须符合《管道直饮水系统技术规程（讨论稿）》[4]，在法规上给予了严格的行业规范和强有力的卫生行政执法依据，真正确保每一个小区管道分质直饮水用户的饮水卫生安全与饮用健康，这便是新一代的高效、绿色环保、节能型水质处理供水装置。
1.2直饮水
以上纯水或净水经臭氧气液混合后密封于容器中且不含任何添加物，再通过紫外线照射，经电子（场）水处理器(微电解杀菌器)流经的水在微弱的电场中产生大量具有极强和广谱杀生能力的活性水，由食品卫生级管道供每家每户直接饮用，可供直接饮用的水叫直饮水。
1.3直饮机
管道直饮机，是在饮水机的基础功能上增加进水自动控制器，使用时只需将管道直饮机与饮用水管道直接联接，实现自动进水，可直接饮用的饮水机。是现代住宅小区、写字楼供水的终端饮水设备。
1.4管道分质供水系统
管道分质直饮水及直饮机是将水处理装置与供水管网、管道直饮机有机的结合，在处理工艺上都有严格要求和卫生规范，工艺中除沉淀、吸附、过滤常规方式外，采用新的水处理材料及工艺，用铜锌滤料（KDF）替代石英砂；用臭氧（Ozone/Q3）与颗粒活性炭（Grancule Activated Carbon/GAC）结合成生物-活性炭法（Biological Activated Carbon/BAC）消毒方式替代普通活性炭（Activated Carbon/AC）；用钛金属滤芯（HDF）替代聚丙烯（PPF）；用超滤膜（Ultrafiltration Element/UF）作为预处理；用纳滤膜（Nanofiltration Element/NF）或卡提斯（CARTIS）替代通常的逆渗透膜（Revvrse Osmosis Element/RO），将水的利用率提高；将电量的消耗减少，产品水主要采用臭氧加紫外线杀菌器的最佳组合，增加电子（场）水处理器(微电解杀菌器)，是管道分质供水系统管网循环杀菌的理想产品。对管网进行定期循环，经卡提斯（CARTIS）处理过的水溶氧量大，增加了水的活性，能抑制细菌生长，可持续保鲜，有效保证管网内水的新鲜与饮用卫生安全。系统的供水量严格遵守每天的按用水需求量设计，再加上管道直饮机内储存水容量不会大于3升（家用型）、30升（单位型），保持随时饮用随时补充新鲜水。国家《生活饮用水管道分质直饮水卫生规范（2002）》[2]标准（讨论稿）要求管道直饮水用户龙头出水任何时间必须符合《饮用净水水质标准（CJ94－1999）》[3]。由于直饮水水质纯净，口感甜润，每天的产水每天饮用完，管网系统每天定时用臭氧、紫外线杀菌、电子（场）水处理器消毒保鲜，水中含氧量的提高能预防直饮水的二次污染，使每天的直饮水新鲜可口。给水采用恒压变频水泵输送，满足高层建筑要求。分质供水非常适应于现代城市住宅小区管道直接饮用水的需求，从而提高人民生活质量。
1.5预处理装置
预处理装置是将自来水经臭氧氧化、活性炭吸附、5μm精度多级过滤，使原水达到初级净化的装置。其由臭氧水处理仪、原水罐、增压泵、铜锌沉淀过滤、活性炭吸附过滤、金属钛棒微孔精密过滤，经预处理后的水满足超滤膜净化处理，提供给予后置反渗透膜或纳滤膜进水要求。
1.6水质深度处理装置
水质深度处理装置是将经预处理后的水，由高压泵加压作用于反渗透膜（简称RO）或反渗透膜纳滤膜(简称NF)的反渗透功能达到纯净水的目的[9]，电导率检测仪、臭氧装置、紫外线消毒杀菌器、和微电脑控制电器组合而成。通过去除水中有机物（如三卤甲烷中间体、胶体、悬浮物、微生物、细菌、藻类、霉类等）、热源、病毒、异色异味等，经处理的水质符合卫生部《生活饮用水卫生规范》[1]的有关规定和建设部《饮用净水水质标准（CJ 94-1999）》[3]。
1.5净水的制造方法：纳滤膜渗透法（简称NF）
纳滤渗透膜技术是介于反渗透膜与超滤膜性能之间的承前启后膜技术，作为一种新型分离技术，纳滤膜在其分离应用中表现出下列三个显著特征[7]：一是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为150～2000 Å；二是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。三是超低压大通量，即在超低压下（0.1MPa）仍能工作，并有较大的通量。也是最先进、最节能、效率最高的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过纳滤渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶济分离，从而达到净化水的目的。纳滤渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚洗胺合成纳米纤维素组成的。它的孔径为0.001微米（相当于大肠肝菌大小的百分之一，病毒的十分之一）。利用纳滤渗透膜的分离特性，可以有效的去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌和病毒等，纳滤膜比反渗透膜优异之处，在于除去有害物质相同之下，纳滤膜保留了水分子中人体所需生命元素。有纯净水的口感，矿泉水的微量元素。

2 工艺流程与处理单元

自来水

高频臭氧

活性炭

铜锌滤料

钛金属

增压水泵

超滤膜

直饮水

紫外线

恒压水泵

卡提斯

纳滤膜

高频臭氧

高压泵

电子水处理仪

电脑控制
钛金属

循环水泵

管网用户

2.1生物活性碳(Biological Activated Carbon)
臭氧活性碳技术是目前国际上最先进的水处理工艺，在日、美、欧等发达国家已广泛采用，目前我国采用臭氧消毒处理是水处理消毒的发展趋势。臭氧与颗粒活性炭相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺（BAC法），包括三个过程：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机物，延长活性炭使用寿命。
活性炭（Carbon）是一种经特殊处理的炭，每克活性炭的表面积为500~1500平方米。活性炭有很强的“物理吸附”和“化学吸附”功能，解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止毒物的吸收。同时，活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收。 活性炭能够滤除水中化学有机物、重金属、色度、异味、氯离子等，主要功能改善口感。
生物活性炭[8]，臭氧和活性炭处理的结合，一种电解自由基氧化、生物活性炭水处理技术，将需要处理的原水进入处理单元的电解部分，首先经过阳极产生的羟基自由基的氧化和阴极产生的氢自由基在阴极表面的催化加成，使有机物降解脱毒；同时阳极产生的分子态氧供给下一步生物活性炭利用，经降解脱毒后的处理水再经过生物活性炭处理后，有机污染物进一步去除，达到深度处理的目的。使用该技术处理水源水，可以使原水中的挥发性有机物由原来的11种降解至7种，TOC减少85%以上。可以使生活污水的COD减少75%以上。是一种新型的给水或有机废水深度处理的技术，在饮用水深度处理与难降解有机废水处理领域有着广阔的应用前景。生物活性炭的运行周期一般都达3至4年（使用寿命与水源水质有关）；
2.2铜锌介质沉淀过滤器（KDF）
铜锌KDF滤料[5]是一种颗粒状高纯度合金，表面有着极强的抗氧化能力，近几年来流行的新型水处理过滤材料[3]。KDF滤料通过离子的氧化还原反应来工作。这种离子交换使许多有害物质成为无害物质，如使氯成为氯化物，重金属等附着在凯得菲KDF滤料上，从而降低了有害物质的含量，用KDF滤料进行水处理是一种简单、低消耗的方法，对于微滤、超滤、纳滤、反渗透膜、离子交换树指、颗粒活性碳等，KDF滤料介质能够保护这些昂贵的水处理组件不受氯、微生物、矿物质结垢的影响，提高系统的使用寿命。此外，KDF滤料能去除水中高达98%的可溶性重金属，如铅、汞、铜、镍、镉、砷，锑、铝等，因此可用于饮用水或其他水处理中重金属的超出的治理。另外，借助沉淀在KDF滤料上发生的氧化还原反应还可以降低水中的碳酸盐，硝酸盐、硫酸盐等。约10年内不用更换滤料（使用寿命与水源水质有关）；
2.3钛金属微过滤器（HD）
钛棒过滤芯是以粉沫钛烧结而成，具有抗化学腐蚀，耐高温、耐氧化、寿命长，易清洗， 可再生的特点，最近两年广泛地应用在水处理领域，是一种水的过滤中 比较理想的滤芯，钛棒过滤器操作简单，拆卸方便，可在线完成清洗。采用5微米HD钛棒芯过滤，拦截大于5微米的物体，耐臭氧，主要功能延长膜的寿命，约2年内不用更换滤料（使用寿命与水源水质有关）。《循环管网回水用钛金属微过滤器，采用0.45微米HD钛棒芯过孔径大小滤，拦截大于0.45微米的物体，耐臭氧，约3年内不用更换滤料》。
2.4超滤（UF）膜净化处理器[6]
超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及与孔径大小的小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的，可有效去除水中的微粒、胶体、细菌垫层及高分子有机物质，达到保护纳滤膜的功效。
2.5纳滤（NF）膜深度处理器[5]
高压水泵（单泵，也可备一用），提供纳滤膜透过水的工作压力。促进水的渗透，保持产水率。
膜的分离孔径在10-6cm-10-7cm，能除去水中有机物（如三卤甲烷中间体、胶体、悬浮物、微生物、细菌、藻类、霉类等）、热源、病毒等物质，流体经前五级预处理后的水经反渗透RO膜或纳滤NF膜主机深层分离处理后，使有益于人体健康的水通过，不利于人体健康的水排除，脱盐率60-98%。，纳滤膜在产水过程中会截留大量的小于5微米的微粒，如不及时冲洗，在压力的作用下附着在膜表面形成污垢，严重影响膜的渗透。通过电脑定时对电磁阀的控制能及时冲洗膜表面附着的微粒，阻止膜表面污垢的形成，延缓膜的衰减，延长膜的寿命，约3年内不用更换膜元件（使用寿命与水源水质有关）。纳滤膜是超低压，大通量膜，较反渗透膜节电50%，节水10%，。
2.6卡提斯（CARTIS TM）载银活性炭技术
卡提斯粉末中共价键的银对活性碳起到保护和防止污染物腐蚀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、重金属,细菌;每克卡提斯粉末面积相当于1500一2000㎡的足球场，卡提斯粉末使吸附的细菌不再变化，卡提斯粉末中共价键的银对于活性碳中细菌起到抑制其滋生作用，就是使其不在繁殖或增加细菌。卡提斯处理后的水在封闭管道里含有相似天然的催化能力；此时的灭菌功效靠卡提斯水中数以千计的微电磁场与水中矿物质相互作用和卡提斯粉末产生的其它方面等等的相关作用对水进行灭菌；同时强大的微电磁场可对输水管道进行清洗和减少结垢现象。因此卡提斯水在封闭管道和容器中的持续灭菌时间会更长。
经过大量的测试显示：卡提斯设备处理后的水，溶解氧可提高30%左右。卡提斯设备处理后的水，将对其水中的致病病菌（厌氧菌）非常有效地进行灭菌并抑制其繁殖。因此在一定的时间内，卡提斯粉末处理后的水口感和卫生指标都是最好的，充分发挥了卡提斯技术的功效。简单试验可以看出：卡提斯处理后的水会产生氧化作用，广泛应用于家庭和社区团体的直饮水、管道分质供水，满足所有对高质量用水的需求。

3 电导率显示仪

在线随时动态显示净水生产的水质状态。

4 高频臭氧水处理仪

4.1臭氧的杀菌特点[12]
臭氧处理生活饮用水，其主要的目的为消毒并降低生物耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD），去除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色，已达到全面生产应用的水平。饮用水的处理在使用臭氧设备时，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接触时间10-15分钟即可，可作为选型时根据用水量计算参考。化学耗氧量（锰法）（COD－Mn），溶解性有机物（DOC），紫外消光值（SAC-254nm）。臭氧的投加量的单位为PPm=mg/L。臭氧主要功能是能氧化微生物细胞的有机物或破坏有机体链状结构而导致细胞死亡。因此，臭氧对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。此外，臭氧在杀伤微生物的同时，还能氧化水中的各种有机物，去除水中的色、嗅、味和酚等能抑制微生物的繁殖起到净化水的作用；延长CD活性炭、HD钛棒芯、UF膜、NF膜的使用寿命。
当臭氧水中的臭氧浓度达到灭菌浓度0.3mg/L时，消毒和灭菌作用瞬间发生，水中剩余臭氧浓度达0.3mg/L时，在0.5～1分钟内就可以100%的致死细菌，剩余臭氧浓度达到0.4mg/L时，1分钟内对病毒的灭活率达100%[10]。
臭氧氧化其它物质和有机质，最终生成无害的氧气、水和二氧化碳，剩余臭氧在常温下半衰期为20～50分钟，数小时后全部分解，还原为氧气。因而臭氧发生器也成为所有矿泉水、纯净水生产企业必选的先进杀菌消毒设备。纯氧气经电解生成臭氧气，经气液混合泵混合于水箱水中, 臭氧气溶水效率达98%，增加了水中的活性氧。臭氧装置由制氧机、臭氧发生器、气液混合泵、储水罐组成。供水系统为了防止纯净水的二次污染，延长纯净水的存放时间，由微电脑通过气液混合泵自动完成臭氧气与净化水的混合，臭氧投加量为1-5mg / L , 接触时间为4-10min，维持臭氧气在水中浓度0.5-1mg / L剩馀臭氧浓度。仅30秒起到最佳杀菌功效，杀菌率可达100%。臭氧杀菌不产生有害气体物质、无污染、无残留物，环保节能等优点；臭氧溶于水中，臭氧在水中分解时，所产生氢氧基具有强大的氧化力，可将水中的杂质如铁、锰、臭味、细菌、病毒等迅速清除，并将水分子变小，使水的味道甘甜。且自来水中的氯或卤代有机物也可完全消除。（详情请参照《臭氧对水质处理之特性》专栏）。并产生负离子。臭氧在水中约20分钟至30分钟会分解一半，因此臭氧在水中静止1小时后很快就会还原成氧气。 臭氧是无毒物质安全气体，在浓度高于1.5mg/L以上时，人员须离开现场，原因是臭氧刺激人的呼吸系统，严重会造成伤害，为此，臭氧工业协会制定卫生标准：
国际臭氧协会：0.1mg/L，接触10小时
美 国：0.1mg/L，接触8小时
德、法、日等国：0.1mg/L，接触10小时
中 国：0.15mg/L，接触8小时
以上是人在臭氧化气体环境下的安全卫生标准，其浓度与接触时间的乘积可视为基准点。“应用臭氧一百多年来，世界没有发生一起臭氧中毒事件”。
臭氧浓度以重量百分比表示，分别取0~2.0之间八个数值，通过接触装置反应五分钟后的数据。

表1 臭氧水浓度与臭氧浓度对照表为：
臭氧浓度 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0
臭氧水浓度 0.35 0.55 0.75 0.85 1.15 1.65 2.15

以上结果表明，臭氧水的浓度与臭氧浓度成线性正比关系，制备高浓度的臭氧水必须先产生出高浓度的臭氧。因此，在现场使用过程中，很多单位采用了氧气作为气源来产生臭氧。在实验中当臭氧浓度(重量百分比)达到3.0时，臭氧水的浓度可达到15mg/L以上。

表2 国内外公认的臭氧灭菌消毒的实验数据
臭氧消毒 投放浓度 投放时间 病毒、病原体种类 杀灭效率
10mg/m³ 20分钟 乙型肝炎表面抗原
（HbsAg) 99.99%
0.5mg/L 5分钟 甲型流感病毒 99%
0.13mg/L 30秒 脊髓灰质炎病毒I型
（PVI） 100%
40µg/L 20秒 大肠杆菌噬菌体
ms2 98%
0.25mg/L 1分钟 猿轮状病毒SA-H
和人轮状病毒2型 99.60%
4mg/L 3分钟 艾滋病毒
（HIV） 100%
8mg/m³ 10分钟 支原体（Mycoplasma)、
衣原体（Chlamydia)等
病原体 99.85%

5 恒压变频装置（单泵，也可一备一用或二备一用）

由微处理器、压力传感器、运算放大器、变频器、断路器、液位传感器、可编程序控制器、触摸显示屏人机操作界面组成。水泵按设定的压力变频运行，保证管网压力恒定不变，不用水时自动停机，用水时自动补水，维持管网流量恒定。变频器电子保护功能：过载保护、高低电压保护、瞬间跳电保护、逆转保护、过热保护、漏电保护、欠相保护、无水停机保护等， 均可达到运动功能的显示， 查找故障原因，并能达到自动复位的功能。恒压变频装置控制器应用的最大优势是，恒压、节电。

6 紫外线杀菌器[10]

利用紫外线C波段《T253.7nm (240 － 260nm)》对细菌、病毒等致病微生物具有高效、广谱杀灭的能力，就是以紫外线破坏及改变微生物的组织结构(DNA-核酸),使其丧失复制、繁殖的能力。抑制微生物活动力以达到杀菌作用的杀菌力取决于紫外线输出量的大小，紫外线输出量不低于300000μW／cm2时（在此强度下消毒时间不超过0．8秒），在额定水流量内瞬间杀菌灭各种细菌、病毒。杀菌率可达99%～99.99%。具有保鲜效果的富氧水再经紫外线杀菌器输出，不改变水的性状、原色、原味，不产生任何消毒副产物，能确保饮用水原汁原味，卫生安全，灯管寿命约10000小时，实际装置的设计照射量相当于D10×4，即50mw.s/cm2以上。
紫外消毒的杀菌原理是利用紫外线光子的能量破坏水体中各种病毒、细菌以及其它致病体的DNA结构，使各种病毒、细菌以及其它致病体丧失复制繁殖能力，达到灭菌的效果。
通常，水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。显然，紫外线的杀菌效果取决于紫外线的辐射强度和照射时间的乘积，即辐照剂量。表1列出了微生物不同杀灭率需要的紫外线辐照剂量值，试验水样染菌1×105cfj/L，水深2cm。

⑹ 臭氧净水原理

现在对于净水机的定义、概念很混杂：逆渗透净水机、离子净水机、超滤净水机、纳滤净水机、净水器、软水机、臭氧净水机等，它们到底应该怎样定义？怎样分类？各自用途？
对目前净水机市场状况及前景的分析
自从温总理在政府工作报告中提出“我们的奋斗目标是，让人民群众喝上干净的水、呼吸清新的空气，有 更好的工作和生活环境。”把饮用水问题摆上了议事日程。各媒体纷纷发表文章：提醒人们重视水对人体的污染。
l 桶装水：质量参差不齐，难以保障，而由于自身存在二次污染问题；两天未饮用完，会 使细菌严重超标，形成老化水；价格昂贵；换水不方便；而长期饮用纯净水会影响身体内电解质的酸碱平衡，而久饮人工合成的矿物质水也会使未被吸收物质在体内形成沉淀，造成结石。这种不科学的饮水方式 必将被直饮水所代替。
l 城市自供直饮水成本太高，由谁来投资和维护？旧小区怎幺办？这都给家庭终端饮用水的净化器市场带来了好的希望和更高的要求。 目前，净水机市场的品种可分为：离子机、纯水机、软水机、净水机、臭氧净水机等。纵观分析一下各种水机的状况，哪种能更适合国情，哪种更能满足消费者需求？哪种水机更有发展前景？
l 离子机：因擅自夸大宣称有治疗效果，最近已遭到卫生部全面封杀。
离子机，前景不容乐观。
2 纯水机：直饮水采用的深度水处理净化技术是最近发展的高科技，可以有效除去水中的各种有害物质，并使饮用水变的洁净、活性、富氧，更益于人体健康，直饮水去除了水中有害物质，同时保留了水中天然的各种微量元素，长期饮用有利人体健康。纯净水因为无细菌的存在，所以作用无穷，如煮饭使用纯净水，三天之内，饭不会发臭，蔬菜用纯净水浸泡，农药化肥可被吸离。另外纯净水是最好的化妆水，可将脸上的污染物冲洗掉，甚至拿来养鱼，因含氧高及不含氯气，鱼活得更好；同时纯净水也是最佳的动物饮料，不但可解渴，更能将体内的杂质及毒素排除掉，所以纯净水的英文名叫Hunger Watre，是一种饥饿的水，溶解能力特别强。如果朋友们不信可以自己在网上了解下纯净水的知识，现在很多发达国家的家庭都是用RO膜技术来净化的而不是其它净水方式。
3 软水机：虽然解决了水垢问题，但其水中有含大量钠离子不适合饮用，还要另配直饮机，且价格不菲，买一台软水机的钱够买好几台热水器，显然不够经济实用。
4 净水机：采用高新科技，中空纤维超滤膜孔隙率为0.01～0.001微米能有效阻截细菌（4～0.1微米），有效解决了自来水的二次污染，防止病从口入 。在使用过程中为保障水质要求需要定期更换滤芯，如无售后保证，也会给消费者带来不便。过滤型净水机的缺点：①从水中过滤的污染物去了哪里？如简单清洗，能否达到清洁的作用？②有些净水机商家提出滤芯可以自己冲洗，或可以使用2～3年才换，这是对消费者不负责任的提法，因为滤材是无再生功能的，而活性碳更有饱和度，如果长时间不更换等于不起任何作用，水质如何能保证！③采用物理过滤方式，无需浪费能源，以环保、高科技材质，满足于消费者对“好水”的要求，达到国家生饮水的标准，换材方式：根据用水量的要求，为保证水质必须到时更换滤芯。
5 臭氧净水机：利用消费者不了解专业知识，为达到销售目的做误导性实验愚弄消费者。臭氧会与有机物反应生成危害身体健康的副产物，根本去除不了水中的重金属、自来水中的剩余的氯和氯化物等化学污染、物理污染物和胶体。显然是愚弄消费者的饮水方式。

⑺ ro反渗透膜工艺流程是什么

反渗抄透膜也叫ro膜，反渗袭透膜是用于水处理的分离膜，与超滤膜等滤膜一样，都是将水通过膜面积表面的孔径，然后将杂质和病毒等物质截留，水分子透过滤膜表面，达到过滤的效果。反渗透膜之所以称之为反渗透，是因为反渗透膜通过反渗透（逆渗透）的原理进行分离，以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂，对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。