给水处理常用技术概述?
1混凝技术
混凝技术的处理对象是水中的悬浮物和胶体物质,其关键技术是选择和投加合适的混凝剂,使水中的悬浮物和胶体物质通过混凝过程形成大颗粒絮体,再通过澄清沉淀分离。明矾在历史上已被用于净化水很长时间了。直到今天,我国大部分水厂使用铝盐或铁盐作为无机混凝剂。近年来,一些新型混凝剂如无机聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)也得到开发和应用,包括一些有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)。
在给水和废水处理过程中,为了满足水质和环境排放的要求,预处理一般采用混凝沉淀法,即在水中加入混凝剂或絮凝剂,破坏溶胶的稳定性,使水中的胶体和悬浮颗粒絮凝成较大的絮体,从而与水分离,达到净化水质的目的。混凝处理实际上包括混凝和絮凝的聚集过程,是一种经典的水处理工艺,应用广泛。近年来,在絮凝动力学、絮凝形态学、新型高效混凝剂和高效絮凝反应器的研究和应用方面取得了许多新进展,推动了混凝技术的进步。
2过滤技术
过滤技术是选择和使用多孔过滤介质(或滤料横截面)分离水中杂质的固液分离过程。通常与混凝、澄清或沉淀联合使用,不仅能有效降低水的浊度,对去除水中的一些有机物、细菌、病毒也有一定的作用。因此,过滤在家庭饮用水的处理中是必不可少的,并且在大多数工业水处理中经常被用作预处理工艺。根据过滤技术的特点,选择合适的过滤介质&滤料是非常重要的。目前常用的过滤介质有很多选择——滤料从沙子、无烟煤、微孔塑料、陶瓷到各种高分子分离膜,可以去除水中不同粒径的杂质。此外,过滤器的优化设计也会对过滤效果产生很大的影响。
原水经过混凝澄清后,大部分悬浮物已被去除,但此时水质仍不能满足饮用水标准和后续处理工艺的水质要求。因此,在常规水处理工艺中,过滤往往布置在沉淀池或澄清池之后,过滤后的出水浊度可降至1单位以下。当原水浊度较低时(25单位以下),也可采用不经澄清直接过滤。
3吸附技术
吸附是一种物质附着在另一种物质表面的过程,可以发生在气-液、气-固、液-固三相之间。在水处理中,主要讨论物质在水和固体吸附剂之间的传递过程。许多多孔固体物质都可以用作吸附剂,如活性炭、锯末、活化煤、焦炭、吸附树脂等,其中活性炭的应用最为广泛。吸附剂表面的吸附力可分为三种:分子引力(范德华力)、化学键力和静电引力,因此吸附又可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。影响吸附的因素很多,主要包括吸附剂的性质、被吸附的物质和吸附过程的操作条件。吸附剂的性能可分为吸附剂微孔的大小、比表面积及其表面化学特性。吸附过程的操作条件主要与pH值、温度、接触时间等因素有关。
目前,活性炭吸附技术广泛应用于给水处理中去除微量有害物质和异味,尤其是去除水中的有机污染物,因此可单独或与臭氧联用用于给水深度处理。此外,活性炭吸附也广泛应用于废水处理。近年来开发了离子交换树脂、KDF等新型吸附剂,在给水处理中得到广泛应用,值得关注。
4膜分离技术
膜分离技术是利用有机聚合物或无机材料制成的特殊膜来分离溶液,使溶液中的一些溶质或水渗透出来,从而达到分离的目的。膜分离的优点是分离截面效果好,一般无相变,设备操作简单,便于工业化等。当然,膜分离技术也有一定的局限性,如对待处理的原水水质要求严格,处理能力相对较小,需要注意膜的堵塞和清洗等。目前常用的膜分离技术主要有反渗透(RO)、电渗析(ed或ERD)、纳滤(NF)、超滤(UF)、微滤(MF)等。,它们的主要用途也不同。电渗析或ERD的局限性是超滤和MF颗粒的直径较大,但操作所需的压力较低,膜的成本和操作费用较低。RO和NF由于粒径小,对细菌、有机物、无机物都有很好的处理效果,所以处理能力和适用范围很广,既可用于工业水处理,也可用于饮用水处理。尤其是近年来发展迅速的纳滤技术,由于其操作压力低,膜成本和运行费用大大降低,正成为水处理中的优先技术和领域。由于水资源短缺是21世纪全球的突出矛盾,且近年来相关法律法规不断完善和严格,水质分析检测技术不断提高,膜的生产成本和销售价格有下降趋势。因此,膜技术将越来越广泛地应用于水处理。
5消毒技术
水的消毒主要是杀灭或抑制水中对人体有害的病原微生物。水的消毒技术可分为化学消毒和物理消毒。化学消毒中使用的消毒剂可分为氧化消毒剂和非氧化消毒剂。氯及其制品广泛应用于氧化消毒剂,因为氯具有价格低廉、消毒效果好、使用方便等特点。在非氧化性消毒剂中,如季铵盐,广泛用于工业冷却水的杀菌灭藻。臭氧消毒和紫外线消毒在物理消毒中应用广泛。臭氧消毒的特点是杀菌效果好,接触时间不长,受水中PH值和氨氮影响小,氧化作用强,能消除水中的有机物,对水中的铁、锰、色度、异味有一定的去除作用。它的缺点是高功耗和高运行成本。同时,臭氧需要同时生产和使用,不容易储存。紫外线消毒的缺点是消毒有一定的距离和范围,当水中悬浮物和浊度较高时,会阻碍紫外线的传播。
近年来开发了一些以氯为主要消毒剂的新品种,如二氧化氯(ClO2)、
氯化异氰酸酯(TCCA和DCCA)和一些氯化增效剂,如三嗪化合物等。此外,含溴消毒剂也相应发展,非氧化性消毒剂中出现了异噻唑啉酮、季铵盐等新品种。物理消毒中的臭氧、紫外线消毒也发展迅速,可能与消毒副产物有关,如卤代甲烷类化合物等。,其中一些已被确定为致癌物,引起广泛关注,因此无氯消毒剂也有很大的发展前景。
6结论
给水处理技术的目的是通过各种必要的处理技术来改善原水水质,使其满足家庭饮用或工业使用的要求。所以水处理需要根据原水水质和出水水质的要求来确定。为满足处理要求,应根据实际情况选择合适的技术,有时将几种处理技术联合或组合使用。
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