水处理排放标准
我国尚未出台《污水综合排放标准》最新标准，国家污水综合排放标准仍采用GB8978-1996。
纳米晶技术是Pais软水机独有的软水技术。根据中性实验室测试，除垢率达到99.6%，达到完美的软水效果，优于此前已知的任何类型的软水。同时，它也是一种非常有效的不含化学添加剂的软水器。纳米晶体的技术原理是TAC(模板辅助结晶)技术，即离子结晶。利用纳米晶聚合物球表面晶核产生的高能将水中的钙、镁、碳酸氢根离子包裹成纳米级晶体。晶体长到2纳米左右会自动脱落到水中，水中没有钙、镁、碳酸氢根离子就不会有水垢。沉积物过滤法的目的是去除水源中的悬浮颗粒物或胶体物质。如果不清除这些颗粒，会损坏透析水的其他精密过滤膜，甚至堵塞水路。这是最古老也是最简单的净水方法，所以这一步常用于净水的前期处理，或者必要的话会在管道上多加几个过滤器，去除大的杂质。用于过滤悬浮颗粒物的过滤器有很多种，如筛网过滤器、砂滤器(如石英砂)或膜滤器。只要颗粒尺寸大于这些孔的尺寸，就会被堵塞。对于溶于水的离子，是不可能阻止的。如果长时间不更换或清洗滤芯，滤芯上会堆积越来越多的颗粒物，水流和水压会逐渐降低。人们利用进水压力和出水压力之差来判断过滤器堵塞的程度。因此，应定期对过滤器进行反冲洗，以消除积聚在其上的杂质，并在固定时间内更换过滤器。
沉淀物过滤法还有一个值得注意的问题，因为颗粒物不断被堵塞积累，细菌可能在这些物质的表面繁殖于此，并通过过滤器释放出有毒物质，引起热原反应，所以要经常更换过滤器。原则上，当进水和出水的压差上升到5倍时，就需要更换滤芯了。硬水的软化需要离子交换法，其目的是利用阳离子交换树脂将硬水中的钙镁离子与钠离子进行交换，从而降低水源中钙镁离子的浓度。软化反应式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中EX代表离子交换树脂，它结合Ca2+和Mg2+,释放出原来包含在其中的Na+离子。
氯化钠隐藏在树脂基质中。硬水在软化过程中，钠离子会逐渐消耗殆尽，交换树脂的软化效果也会逐渐降低。这时候就要做再生了，就是每隔一段时间加一次特定浓度的生理盐水，一般是10%。反应模式如下:
Ca-EX2+2Na+(浓盐水)→ 2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+(浓盐水)→ 2Na-EX+Mg2+
如果在水处理过程中没有阳离子软化，不仅钙、镁会沉积在反渗透膜上，降低疗效甚至破坏反渗透膜，患者还容易得硬水综合征。硬水软化器也会造成细菌繁殖的问题，所以设备需要有反冲洗的功能，一段时间后要反冲洗一次，防止上面吸附太多杂质。另一个值得注意的问题是高钠血症，因为透析水的软化和再还原过程是由定时器控制的。正常情况下，减少大多发生在午夜，这是由一个阀门控制的。如果出了问题，大量的盐水就会涌入水源，从而引起患者的高钠血症。自动钠离子交换器采用离子交换原理去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器中的树脂层时，水中的钙镁离子被树脂吸附的钠离子置换，树脂吸附钙镁离子，钠离子进入水中，这样从交换器中流出的水就是去除了硬度的软化水。
活性炭是由木材、锯末、果核、椰子壳、煤或石油残渣经高温碳化制成，制成后需用热空气或蒸汽活化。其主要作用是去除氯、氯胺和其他分子量为60至300道尔顿的可溶性有机物。活性炭的表面是颗粒状的，内部是多孔的。毛孔内有许多大小约为10n m ~ lA的毛细血管。1g活性炭的内表面积高达700-1400m2，这些毛细管的内表面和颗粒表面就是吸附。影响活性炭去除有机物能力的因素有活性炭本身的面积、孔隙的大小、待去除有机物的分子量和极性，它主要通过物理吸附能力去除杂质。当吸附容量达到饱和时，吸附过多的杂质会落下来，污染下游水质，所以需要定期通过反冲洗的方式将吸附在上面的杂质清除掉。
如果这种活性炭过滤器的吸附能力明显下降，就必须更新。确定进出水TOC浓度差(或细菌数差)是考虑更换活性炭的依据之一。有些反渗透膜对氯的耐受能力很差，所以反渗透前要对活性炭进行处理，使氯被活性炭有效吸附。而活性炭上的孔洞吸附的细菌容易滋生生长，同时活性炭对于大分子有机物的去除效果有限，后面必须加固反渗透膜。去离子法的目的是去除溶解在水中的无机离子。和硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。这里使用两种树脂——阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)交换阳离子；阴离子交换树脂利用氢氧根离子(OH-)交换阴离子，氢离子和氢氧根离子相互结合形成中性水。反应方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中，M+x代表阳离子，x代表电价，M+x阳离子与阳树脂上H-Re的氢离子交换，A-z代表阴离子，z代表电价。与阴离子交换树脂结合后，A-z释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合形成中性水。
这些树脂吸附能力耗尽后，需要再次还原，阳离子交换树脂需要强酸还原；相反，阴离子需要强碱才能还原。阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附能力不同，其强度和相对关系如下:
ba2+>；Pb2+>；sr2+& gt；Ca2+>；Ni2+>；Cd2+>；CU2+& gt；CO2+>；Zn2+>；Mg2+>；ag 1+>；cs 1+>；k 1+>；NH 41+>；na 1+>；H1+
阴离子交换树脂对每个阴离子的亲和强度如下:
s02-4+>；我-& gt；NO3->；NO2- & gt；cl->；HCO 3-& gt；哦-& gt；F-
如果阴离子交换树脂耗尽而不还原，透析水中会逐渐出现吸附最弱的氟，引起佝偻病、骨质疏松等骨病；如果阳离子交换树脂耗尽，透析水中也会出现氢离子，增加水质的酸度，所以去离子功能是否有效需要时时监测。一般通过水质的电阻率或电导率来判断。值得注意的是，去离子法中使用的离子交换树脂也会引起细菌繁殖和菌血症。反渗透能有效去除水中溶解的无机物、有机物、细菌、热原等颗粒，是透析水处理中最重要的部分。在了解反渗透的原理之前，我们首先要解释一下渗透的概念。渗透是指用半透膜将两种不同浓度的溶液隔开，其中溶质无法透过半透膜，所以浓度较低的水分子会透过半透膜到达浓度较高的另一侧，直到两侧浓度相等。在达到平衡之前，可以在浓度较高的一侧逐渐施加压力，使前述水分子暂时停止运动。此时所需的压力称为渗透压。如果施加的力大于渗透压，水就会反方向运动，即从浓度高的一侧向浓度低的一侧运动。这种现象被称为反渗透。反渗透的净化效果可以达到离子级，一价离子的截留率可以达到90%-98%，二价离子的截留率可以达到95%-99%左右(可以阻止分子量大于200道尔顿的物质通过)。
反渗透水处理中常用的半透膜材料有纤维素、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺或聚呋喃等。就其结构形状而言，有螺旋缠绕、中空纤维和管状。对于这些材料来说，纤维素膜具有耐氯性高的优点，但在碱性条件下(pH ≥8.0)或有细菌存在的情况下，其使用寿命会缩短。聚酰胺的缺点是对氯和氯胺的耐受性差。
如果反渗透前没有做好预处理，污垢很容易堆积在渗透膜上，如钙、镁、铁血浆等，导致反渗透功能下降；有些膜(如聚酰胺)容易被氯和氯胺破坏，所以在反渗透膜前要对活性炭和软化剂进行预处理。虽然反渗透的价格比较高，但是由于一般反渗透膜的孔径在10A以下，可以消除细菌、病毒、热原甚至各种溶解离子，所以在制备血液透析用透析水时，最好准备这一步。
反渗透系统的调试尤为重要。可以从以下几个方面来把握:投产前的准备工作，投产前的分离工艺。
反渗透膜分离工艺设计中常见的工艺如下:
①一段一段法这种方法是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出。该方法水回收率低，工业应用少。另一种形式是一级一级循环工艺，一部分浓水回流到给水箱，使浓缩液浓度不断提高，这样出水量大，但水质下降。
(2)一级和多级法当采用反渗透作为浓缩工艺时，当一级浓缩不能满足要求时，可采用这种多级法。这样可以减少浓缩液的体积，提高浓度，相应增加产水量。
③两阶段一阶段法海水淡化率要求将NaCl从35000mg/L降低到500mg/L时，要求淡化率高达98.6%。如果第一阶段不能实现，可以分两步走。即第一步去除90%的NaCl，第二步去除第一步出水89%的NaCl，即可满足要求。如果膜的脱盐率较低，透水率较高，采用两步法较为经济，在低压低浓度下操作，可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透工艺在该工艺中，第一级的浓缩液作为第二级的料液，第二级的浓缩液作为下一级的料液。此时，由于各级透过水直接排到外面，水的回收率随着级数的增加而增加，浓缩液体积减少，浓度增加。为了保证一定的液体流量和控制浓差极化，应逐步减少膜组件的数量。它的杀菌机制是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，最重要的反应是核酸分子中的嘧啶碱基变成二聚体。人工紫外线能量一般采用低压汞放电灯(杀菌灯)，波长为253.7nm，紫外线杀菌灯的原理与荧光灯相同，只是灯管内部不涂荧光物质，灯管的材质为紫外线透过率高的应时玻璃。一般的紫外线装置根据用途分为照射型、浸没型和流水型。
血液透析用稀释水使用的紫外线放在储水罐和透析机之间的管道中，即所有透析水在使用前都要经过一次紫外线照射，以达到彻底灭菌的效果。铜绿假单胞菌和大肠杆菌对紫外线最敏感；相反，枯草芽孢杆菌的孢子则更能耐受。紫外线消毒因其安全经济、对细菌选择性小、不会改变水质而被广泛使用。例如，它经常用于船上的饮用水。将水中的伊戈拉、巴西拉、沙门氏菌等全部杀灭，可潜入水中心360度杀菌，效果是水面杀菌灯的3倍。它能消除水中的藻类，效果明显，使用方便。紫外线杀菌灯适用于各种渔场的过滤、水处理、大小水池、游泳池、温泉。杀菌效率可达99%-99.99%。
紫外线水处理技术-杀菌
紫外线杀菌主要使用波长为254纳米的紫外线。这种波长的紫外线，即使在很小剂量的紫外线照射下，也能破坏——细胞生命的核心——DNA，从而阻止细胞再生，失去再生能力，使细菌无害，从而达到杀菌的效果。与所有其他紫外线应用技术一样，该系统的规模取决于紫外线的强度(照明器的强度和功率)和接触时间(水、液体或空气暴露在紫外线下的时间长度)。
紫外线水处理技术——消除臭氧
在工业生产中，臭氧经常被用来消毒和净化水体。但由于臭氧的氧化能力很强，水中残留的臭氧如果不去除，可能会影响下一步工艺。因此，水中残留的臭氧必须在进入主工艺之前去除。波长为254 nm的紫外线对破坏残留臭氧非常有效，可以将臭氧分解为氧气。虽然不同的系统需要不同的规模，但一般来说，一个典型的臭氧消除系统需要的紫外线辐射大约是传统杀菌系统的三倍。
紫外线水处理技术——降低总有机碳含量
在许多高科技和实验室设备中，有机物会阻碍高纯水的生产。去除水中有机物的方法有很多，常用的方法有使用活性炭和反渗透。波长较短的紫外线(185 nm)也能有效降低总有机碳。波长越短的紫外光能量越大，所以能分解有机物。虽然紫外线氧化有机物的反应过程非常复杂，但紫外线水处理技术的主要原理是通过产生氧化能力很强的游离氢氧化物，将有机物氧化成水和二氧化碳。与臭氧去除系统一样，这种用于降解有机碳的紫外线系统的紫外线辐射是传统消毒系统的三到四倍。
紫外线水处理技术——降解余氯在市政水处理和给水系统中，氯消毒是非常必要的。然而，在工业生产过程中，为了避免对产品产生不良影响，去除水中的余氯往往是必要的预处理。消除余氯的方法包括活性炭床和化学处理。活性炭水处理的缺点是需要不断再生，经常会遇到细菌滋生的问题。波长为185 nm和254 nm的紫外线已被证明能有效地打破余氯和氯胺之间的化学键。虽然需要巨大的紫外线能量才能发挥作用，但是紫外线水处理技术的优势在于这种方法不需要在水中添加任何药物，不需要储存化学药品，易于维护，具有杀菌和去除有机物的功能。
特点:
1，脉冲紫外线杀菌模式，光谱广，能量强，防止微生物光复活现象。
2、全不锈钢外壳，使用寿命长。
3.灯管可以手动或自动清洗。
4、自动控制系统，智能操作波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。UVC辐射有很强的杀菌能力。它被DNA吸收并破坏其结构，从而去除活细胞的活性。紫外线能在几秒钟内使病毒、细菌、酵母和真菌等微生物变得无害。只要辐射强度足够高，紫外线杀菌是一种可靠且环保的方法，因为不需要任何化学添加剂。此外，微生物不能产生抗紫外线的抗体。
当用紫外线消毒时，可以使用发射波长为254 nm的单色低压汞灯、宽带光谱覆盖200-300nm整个范围的中压汞灯或发射波长仅为222 nm的准分子灯。
世纪源紫外线灯在水处理中的优势:
对味道和气味没有影响；
不需要添加任何化学物质；
无环境污染；
辐射时间短；
对耐氯病原体有效；
操作简单；
该工艺的维护需求小；
运营成本极低。生化水处理法是利用自然界存在的各种细菌和微生物，将废水中的有机物分解成无害物质，使废水得到净化。生化水处理方法可分为活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统和厌氧生物水处理方法。
生化水处理过程:
原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀区→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)纯氧曝气法。第一座纯氧曝气的污水处理厂是美国在1968年建成的。由于制氧成本的降低，纯氧曝气被广泛使用。
(2)深水曝气法。增加曝气池的深度可以增加池水的压力，这样可以提高氧气在水中的溶解度，氧气的溶解速度也要加快。所以深水曝气池的溶解氧比普通曝气池高，池深一般由原来的4 m左右增加到10 m左右。
(3)射流曝气法。污水和污泥组成的混合液通过喷射器，高速喷射产生负压，吸入大量空气，空气与混合液充分接触，提高了污水的吸氧速率，提高了污水处理效率。
(4)投加化学混凝剂和活性炭法。在活性污泥法的曝气池中加入化学混凝剂和活性炭，相当于同时进行生化处理和物理化学处理。活性炭还可以作为微生物的载体，具有辅助固体沉淀的作用，从而提高BOD和COD的去除率，净化水质。(5)生物接触氧化法。这是一种兼有活性污泥法和生物过滤法特点的新型污水处理方法。接触氧化池代替普通曝气池，接触沉淀池代替普通沉淀池。
(6)管道曝气。在这种方法中，污水在压力管道中被活性污泥曝气，同时被长距离输送。由于设备较少，可以降低投资成本和运行成本。
曝气:即排水曝气，利用曝气风机向废水中不断吹入压缩空气，保证水中有一定量的溶解氧，以维持微生物的生命活动，分解水中的有机物，达到水处理的净化效果。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池:废水流经生长在滤料表面的生物膜，通过两个表面之间的物质交换和生化作用，降解废水中的有机物，从而达到净化水处理的目的。
(2)生物转盘:由固定在一个水平轴上的若干个紧密间隔的圆盘组成，在旋转的圆盘表面生长一层生物膜，达到水处理净化的效果。生物接触氧化:将所有供微生物栖息的填料浸入废水中，通过机械设备向废水中充入空气，降解废水中的有机物，从而净化废水。3.土地处理系统(1)土地渗透:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力处理生活污水，利用污水中的水和肥料促进农作物、牧草和树木的生长。
(2)污水灌溉:这种水处理方法的主要目的是灌溉，以充分利用净化后的污水。
4.厌氧生物水处理法:污水中的有机物被厌氧微生物分解，达到水处理净化的目的，同时产生甲烷气体、CO2等气体。如果水样中混有较多的颗粒杂质，四氯化碳萃取后，水和有机溶剂之间不会出现明显的分离层，但仍然可以用干滤纸过滤，因为干滤纸会迅速吸收混合层中的水滴，四氯化碳通过滤纸时不会影响测试结果。四氯化碳蒸气对人体有毒，操作时应尽量避免吸入，蒸发干燥必须在通风柜中进行。