XỬ LÝ NƯỚC STARK: QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC TINH KHIẾT VÀ NGUYÊN TẮC XỬ LÝ
Xử lý nước tinh khiết là gì?
Nước tinh khiết có nghĩa là nước tinh khiết thường sử dụng nước máy đô thị làm nguồn nước. Thông qua lọc nhiều lớp, các chất độc hại như vi sinh vật có thể được loại bỏ, nhưng đồng thời, các khoáng chất cần thiết cho cơ thể con người như flo, kali, canxi và magiê được loại bỏ.
Do việc xả nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và ô nhiễm nông nghiệp không kiểm soát, nước mặt hiện nay không chỉ chứa bùn, cát, mục nát động thực vật. Ngoài ra còn có một số lượng lớn các chất như thuốc tẩy, thuốc trừ sâu, kim loại nặng, vôi, sắt và các chất khác gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Sự tích tụ lâu dài của các chất ô nhiễm này trong cơ thể con người là cực kỳ có hại cho sức khỏe con người, và có thể gây ung thư, đột biến và biến dạng. Kẻ giết người thực sự. Tuy nhiên, quy trình sản xuất nước máy truyền thống không những không thể loại bỏ các hợp chất hữu cơ trong đó mà nếu clo được thêm vào trong sản xuất nước máy, nó sẽ tạo ra ô nhiễm hữu cơ mới và mạnh hơn như chloroform, làm cho nước máy gây đột biến nhiều hơn nước tự nhiên. Hơn nữa, sau khi nước máy ra khỏi nhà máy cần phải đi qua hệ thống đường ống dẫn nước dài, đặc biệt là bể nước trên mái nhà dân cư cao tầng, có một "ô nhiễm thứ cấp" tương đối nghiêm trọng. Loại nước này, tất nhiên, không thể uống sống. Ngay cả khi đun sôi cũng chỉ có thể khử trùng chứ không thể loại bỏ các hóa chất độc hại. Hơn nữa, uống nước tinh khiết không chỉ có thể loại bỏ tác hại đến sức khỏe mà còn có lợi cho sức khỏe và tuổi thọ. Bởi vì nước càng tinh khiết, chức năng của chất mang càng tốt, khả năng hòa tan các chất chuyển hóa khác nhau trong cơ thể càng mạnh thì cơ thể con người càng dễ hấp thụ, có lợi cho việc sản xuất chất lỏng cơ thể để làm dịu cơn khát và giảm mệt mỏi. Do đó, để duy trì sức khỏe, nâng cao sức khỏe người dân, phát triển kinh doanh nước tinh khiết và sản xuất nước uống chất lượng cao, xử lý nước tinh khiết là lọc nước máy hai lần, lọc thêm các chất độc hại như clorua và vi khuẩn trong nước máy để loại bỏ. vi khuẩn và tác dụng khử trùng.
Phương pháp xử lý nước tinh khiết
1. Xử lý nước tinh khiết vi lọc màng (MF)
Phương pháp lọc vi xốp màng bao gồm ba dạng: lọc sâu, lọc màn hình và lọc bề mặt. Lọc sâu là một ma trận được làm bằng sợi dệt hoặc vật liệu nén, và sử dụng hấp phụ trơ hoặc thu giữ để giữ lại các hạt, chẳng hạn như lọc đa phương tiện thường được sử dụng hoặc lọc cát; Lọc sâu là một cách tương đối tiết kiệm để loại bỏ 98% hoặc nhiều chất rắn lơ lửng, đồng thời bảo vệ bộ phận lọc hạ nguồn không bị tắc nghẽn, vì vậy nó thường được sử dụng như một tiền xử lý.
Lọc bề mặt là một cấu trúc nhiều lớp. Khi dung dịch đi qua màng lọc, các hạt lớn hơn các lỗ rỗng bên trong màng lọc sẽ bị bỏ lại và chủ yếu tích tụ trên bề mặt màng lọc, chẳng hạn như lọc sợi PP thường được sử dụng. Lọc bề mặt có thể loại bỏ hơn 99,9% chất rắn lơ lửng, vì vậy nó cũng có thể được sử dụng làm tiền xử lý hoặc làm sạch.
Màng lọc sàng về cơ bản có cấu trúc nhất quán, giống như một cái sàng, để lại các hạt lớn hơn kích thước lỗ trên bề mặt (phép đo lỗ rỗng của màng lọc này rất chính xác), chẳng hạn như thiết bị đầu cuối được sử dụng trong máy nước siêu tinh khiết Sử dụng bộ lọc an ninh điểm; lọc lưới Vi lọc thường được đặt tại điểm sử dụng cuối cùng trong hệ thống lọc để loại bỏ dấu vết cuối cùng còn lại của vảy nhựa, vụn carbon, chất keo và vi sinh vật. 2. Xử lý nước tinh khiết hấp phụ than hoạt tính
Hấp phụ than hoạt tính là một phương pháp trong đó một hoặc nhiều chất độc hại trong nước được hấp phụ trên bề mặt rắn và loại bỏ bằng cách sử dụng tính chất xốp của than hoạt tính. Hấp phụ than hoạt tính có tác dụng tốt trong việc loại bỏ chất hữu cơ, chất keo, vi sinh vật, clo dư, mùi, v.v. trong nước. Đồng thời, vì than hoạt tính có tác dụng khử nhất định nên nó cũng có tác dụng loại bỏ tốt các chất oxy hóa trong nước.
Vì chức năng hấp phụ của than hoạt tính có giá trị bão hòa, khi đạt đến khả năng hấp phụ bão hòa, chức năng hấp phụ của bộ lọc than hoạt tính sẽ giảm đi rất nhiều. Vì vậy, cần chú ý phân tích khả năng hấp phụ của than hoạt tính, thay thế than hoạt tính kịp thời hoặc tiến hành khử trùng và thu hồi bằng hơi nước áp suất cao. Tuy nhiên, đồng thời, chất hữu cơ hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính có thể trở thành nguồn dinh dưỡng hoặc nơi sinh sản của vi khuẩn, vì vậy vấn đề sinh sản của vi sinh vật trong bộ lọc than hoạt tính cũng đáng được quan tâm. Khử trùng thường xuyên là cần thiết để kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn. Điều đáng chú ý là trong giai đoạn đầu sử dụng than hoạt tính (hoặc giai đoạn đầu hoạt động của than hoạt tính mới thay thế), một lượng nhỏ than hoạt tính dạng bột rất mịn có thể xâm nhập vào hệ thống thẩm thấu ngược cùng với dòng nước, dẫn đến làm bám đường dòng màng thẩm thấu ngược và gây ra hoạt động. Áp suất tăng lên, giảm sản lượng và giảm áp suất trên toàn hệ thống tăng lên và thiệt hại này rất khó phục hồi bằng các phương pháp làm sạch thông thường. Do đó, than hoạt tính phải được rửa sạch và loại bỏ bột mịn trước khi nước lọc có thể được đưa đến hệ thống RO tiếp theo. Than hoạt tính có tác dụng rất lớn, nhưng cần chú ý khử trùng và than hoạt tính mới phải được rửa sạch trong quá trình sử dụng. 3. Xử lý nước tinh khiết thẩm thấu ngược (RO)
Thẩm thấu ngược có nghĩa là khi áp suất lớn hơn áp suất thẩm thấu được tác dụng vào mặt của dung dịch đậm đặc, dung môi trong dung dịch đậm đặc sẽ chảy đến dung dịch loãng, và hướng dòng chảy của dung môi này ngược lại với hướng thẩm thấu ban đầu. Quá trình này được gọi là thẩm thấu ngược. Nguyên lý này được sử dụng trong lĩnh vực tách chất lỏng để thanh lọc, loại bỏ tạp chất và xử lý các chất lỏng.
Nguyên lý hoạt động của màng thẩm thấu ngược: màng chọn lọc các chất thấm được gọi là màng bán thấm, và màng chỉ có thể thấm dung môi nhưng không thể thấm chất tan thường được gọi là màng bán thấm lý tưởng. Khi cùng một thể tích dung dịch loãng (chẳng hạn như nước ngọt) và dung dịch đậm đặc (chẳng hạn như nước muối) được đặt ở cả hai mặt của màng bán thấm, dung môi trong dung dịch loãng sẽ tự nhiên đi qua màng bán thấm và tự nhiên chảy đến phía dung dịch đậm đặc, Hiện tượng này được gọi là thâm nhập. Khi thẩm thấu đạt đến trạng thái cân bằng, mức chất lỏng ở phía của dung dịch đậm đặc sẽ cao hơn mức chất lỏng của dung dịch loãng theo một độ cao nhất định, tức là sự chênh lệch áp suất được hình thành, và sự chênh lệch áp suất này là áp suất thẩm thấu. Thẩm thấu ngược là một chuyển động di chuyển ngược của thẩm thấu. Đây là một phương pháp tách chất tan và dung môi trong dung môi bằng cách ngăn chặn có chọn lọc màng bán thấm dưới truyền động áp suất. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong việc tinh chế các dung dịch khác nhau. Ví dụ ứng dụng phổ biến nhất là trong quá trình xử lý nước, sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược để loại bỏ các tạp chất như ion vô cơ, vi khuẩn, vi rút, chất hữu cơ và keo trong nước thô để có được nước tinh khiết chất lượng cao. 4. Xử lý nước tinh khiết trao đổi ion (IX)
Thiết bị nước tinh khiết trao đổi ion là một quy trình xử lý nước truyền thống thay thế các anion và cation khác nhau trong nước thông qua nhựa trao đổi anion và cation. Các nhựa trao đổi anion và cation được kết hợp theo các tỷ lệ khác nhau để tạo thành một hệ thống giường cation trao đổi ion. Hệ thống giường anion và hệ thống giường hỗn hợp trao đổi ion (giường hỗn hợp), và hệ thống giường hỗn hợp (giường hỗn hợp) thường được sử dụng trong quá trình đầu cuối sản xuất nước siêu tinh khiết và nước có độ tinh khiết cao sau khi thấm thẩm thấu ngược và các quy trình xử lý nước khác. Nó là một trong những phương tiện không thể thay thế để điều chế nước siêu tinh khiết và nước có độ tinh khiết cao. Độ dẫn của nước thải có thể thấp hơn 1uS / cm và điện trở suất của nước thải có thể đạt hơn 1MΩ.cm. Theo các yêu cầu sử dụng và chất lượng nước khác nhau, điện trở suất nước thải có thể được kiểm soát trong khoảng 1 ~ 18MΩ.cm. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc chuẩn bị nước siêu tinh khiết và nước có độ tinh khiết cao trong các ngành công nghiệp như điện tử, nước siêu tinh khiết năng lượng điện, công nghiệp hóa chất, nước siêu tinh khiết mạ điện, nước cấp lò hơi và nước siêu tinh khiết y tế.
Các muối có trong nước thô như Ca (HCO3) 2, MgSO4 và các muối canxi và magiê natri khác, khi chảy qua lớp nhựa trao đổi, các cation Ca2 +, Mg2 +, v.v. được thay thế bằng các nhóm hoạt động của nhựa cation và các anion HCO3-, SO42-, v.v. Được thay thế bởi các nhóm hoạt tính của nhựa anion, do đó nước được siêu tinh khiết. Nếu hàm lượng bicarbonate trong nước thô cao, nên thiết lập tháp khử khí giữa các cột trao đổi anion và cation để loại bỏ khí CO2 và giảm tải của lớp anion. 5. Xử lý nước siêu tinh khiết bằng tia cực tím (UV)
Quá trình sinh sản chính của tế bào là: chuỗi dài của DNA được mở. Sau khi mở, các đơn vị adenine của mỗi chuỗi dài tìm kiếm các đơn vị thymine để tham gia, và mỗi chuỗi dài có thể sao chép cùng một chuỗi với chuỗi dài khác vừa được tách ra. , khôi phục DNA hoàn chỉnh trước khi phân chia ban đầu và trở thành cơ sở tế bào mới. Tia cực tím có bước sóng 240-280nm có thể phá vỡ khả năng sản xuất protein và nhân lên của DNA. Trong số đó, tia cực tím có bước sóng 265nm có khả năng tiêu diệt vi khuẩn và vi rút mạnh nhất. Sau khi DNA và RNA của vi khuẩn và vi rút bị tổn thương, khả năng sản xuất protein và khả năng sinh sản của chúng đã bị mất. Bởi vì vi khuẩn và vi rút thường có vòng đời rất ngắn, vi khuẩn và vi rút không thể sinh sản sẽ chết nhanh chóng. Tia cực tím được sử dụng để ngăn chặn sự tồn tại của vi sinh vật trong nước máy để đạt được hiệu quả khử trùng và khử trùng. Chỉ các nguồn sáng thủy ngân (hợp kim) nhân tạo mới có thể tạo ra đủ cường độ tia cực tím (UVC) để khử trùng kỹ thuật. Ống đèn diệt khuẩn bằng tia cực tím được làm bằng thủy tinh thạch anh. Đèn thủy ngân được chia thành ba loại theo sự khác biệt của áp suất hơi thủy ngân trong đèn sau khi chiếu sáng và sự khác biệt của cường độ đầu ra tia cực tím: đèn thủy ngân cường độ thấp áp suất thấp, đèn thủy ngân cường độ cao áp suất trung bình và đèn thủy ngân cường độ cao áp suất thấp.
Tác dụng diệt khuẩn được xác định bởi liều chiếu xạ mà vi sinh vật nhận được, đồng thời nó cũng bị ảnh hưởng bởi năng lượng đầu ra của tia cực tím, liên quan đến loại đèn, cường độ ánh sáng và thời gian sử dụng. Khi đèn già đi, nó sẽ mất 30% -50% cường độ của nó. .
Liều chiếu tia cực tím đề cập đến lượng tia cực tím có bước sóng cụ thể cần thiết để đạt được một tỷ lệ bất hoạt nhất định của vi khuẩn: liều chiếu xạ (J / m2) = (s) thời gian chiếu xạ × cường độ UVC (W / m2) Liều chiếu xạ càng lớn thì hiệu quả khử trùng càng cao. Do yêu cầu về kích thước của thiết bị, thời gian chiếu xạ chung chỉ vài giây. Do đó, cường độ đầu ra UVC của đèn đã trở thành thông số quan trọng nhất để đo hiệu suất của thiết bị khử trùng bằng tia cực tím. 6. Xử lý nước tinh khiết siêu lọc (UF)
Công nghệ siêu lọc là công nghệ cao được sử dụng rộng rãi trong lọc nước, tách dung dịch, cô đặc, chiết xuất các chất hữu ích từ nước thải, lọc và tái sử dụng nước thải. Nó được đặc trưng bởi quy trình sử dụng đơn giản, không sưởi ấm, tiết kiệm năng lượng, hoạt động áp suất thấp và dấu chân nhỏ của thiết bị.
Nguyên lý xử lý nước tinh khiết siêu lọc (UF): Siêu lọc là quá trình tách màng dựa trên nguyên lý tách sàng và áp suất làm động lực. , đệm vi khuẩn và chất hữu cơ đại phân tử. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong việc tách, cô đặc và tinh chế các chất. Quá trình siêu lọc không có đảo pha và hoạt động ở nhiệt độ phòng. Nó đặc biệt thích hợp để tách các chất nhạy cảm với nhiệt. Nó có khả năng chịu nhiệt độ tốt, kháng axit và kiềm và chống oxy hóa. Nó có thể được sử dụng liên tục trong một thời gian dài trong điều kiện dưới 60 °C và độ pH 2-11. .
Màng siêu lọc sợi rỗng là hình thức công nghệ siêu lọc hoàn thiện và tiên tiến nhất. Đường kính ngoài của sợi rỗng là 0,5-2,0mm và đường kính trong là 0,3-1,4mm. Thành của sợi rỗng được bao phủ bởi các lỗ nhỏ. Nước thô chảy dưới áp lực ở bên ngoài hoặc khoang bên trong của sợi rỗng, tạo thành loại áp suất bên ngoài và loại áp suất bên trong tương ứng. Siêu lọc là một quá trình lọc động, và các chất bị mắc kẹt có thể được loại bỏ với nồng độ, mà không làm tắc bề mặt màng và nó có thể chạy liên tục trong một thời gian dài. 7. Xử lý nước tinh khiết EDI
Nguyên lý hoạt động của thiết bị xử lý nước siêu tinh khiết EDI: Hệ thống khử ion điện (EDI) chủ yếu dưới tác động của điện trường DC, chuyển động định hướng của các ion điện môi trong nước thông qua bộ phân tách và sự thẩm thấu chọn lọc của các ion bằng màng trao đổi để cải thiện chất lượng nước. Một công nghệ xử lý nước khoa học để lọc. Giữa một cặp điện cực của máy phân tích điện, thường là màng anion, màng cation và các thiết bị phân tách (A, B) được sắp xếp xen kẽ thành các nhóm để tạo thành buồng cô đặc và buồng mỏng (nghĩa là các cation có thể đi qua màng cation và anion có thể đi qua màng cực âm). Các cation trong nước ngọt di chuyển đến điện cực âm qua màng cation và bị chặn bởi màng âm trong buồng cô đặc; các anion trong nước di chuyển đến điện cực dương về phía màng âm và bị chặn bởi màng cation trong buồng cô đặc, do đó số lượng ion trong nước đi qua buồng ngọt giảm dần, Nó trở thành nước ngọt, và nước trong buồng cô đặc, do dòng anion và cation liên tục tràn vào buồng cô đặc, Nồng độ ion điện môi tiếp tục tăng lên, và trở thành nước đậm đặc, để đạt được mục đích khử muối, tinh chế, cô đặc hoặc tinh chế.
Ưu điểm của thiết bị xử lý nước siêu tinh khiết EDI:
(1) Không cần tái tạo axit-bazơ: Trong lớp hỗn hợp, nhựa cần được tái tạo bằng hóa chất và axit-bazơ, trong khi EDI loại bỏ việc xử lý và công việc nặng nhọc của các chất độc hại này. bảo vệ môi trường.
(2) Vận hành liên tục và đơn giản: trong lớp hỗn hợp, quá trình vận hành trở nên phức tạp do sự thay đổi của từng lần tái sinh và chất lượng nước, trong khi quá trình sản xuất nước của EDI ổn định và liên tục, chất lượng nước của nước sản xuất không đổi. Quy trình vận hành phức tạp, thao tác được đơn giản hóa rất nhiều.
(3) Giảm yêu cầu lắp đặt: Hệ thống EDI có thể tích nhỏ hơn so với giường hỗn hợp có khả năng xử lý nước tương tự. Nó áp dụng cấu trúc khối xây dựng và có thể được xây dựng linh hoạt theo chiều cao và mùi hương của địa điểm. Thiết kế mô-đun giúp EDI dễ dàng bảo trì trong quá trình sản xuất 8. Xử lý nước siêu tinh khiết khử trùng ozone
Nguyên lý khử trùng của ozone (O3) là: cấu trúc phân tử của ozone không ổn định ở nhiệt độ và áp suất bình thường, nhanh chóng phân hủy thành oxy (O2) và một nguyên tử oxy duy nhất (O); Loại thứ hai có hoạt tính mạnh và cực kỳ có hại cho vi khuẩn. Quá trình oxy hóa mạnh sẽ giết chết nó, và các nguyên tử oxy dư thừa sẽ tự kết hợp lại thành các nguyên tử oxy thông thường (O2), và không có dư lượng độc hại, vì vậy nó được gọi là chất khử trùng không gây ô nhiễm. Vi rút, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và vi khuẩn khác, v.v.) Có khả năng tiêu diệt cực mạnh, và cũng rất hiệu quả trong việc tiêu diệt Mycin.
(1) Cơ chế và quá trình khử trùng của ozone thuộc về quá trình sinh hóa, oxy hóa và phân hủy glucose oxidase cần thiết cho quá trình oxy hóa glucose bên trong vi khuẩn.
(2) Nó tương tác trực tiếp với vi khuẩn và vi rút, phá hủy bào quan và axit ribonucleic của chúng, phân hủy các polyme đại phân tử như DNA, RNA, protein, lipid và polysaccharide, đồng thời phá hủy quá trình sản xuất trao đổi chất và sinh sản của vi khuẩn.
(3) Thâm nhập vào mô màng tế bào, xâm nhập vào màng tế bào và tác động lên lipoprotein màng ngoài và lipopolysaccharide bên trong, làm cho các tế bào thẩm thấu và biến dạng, dẫn đến ly giải và chết tế bào. Và các gen di truyền, chủng ký sinh, hạt vi rút ký sinh, thực khuẩn, mycoplasma và pyrogen (chất chuyển hóa vi khuẩn và virus, nội độc tố) trong vi khuẩn chết được hòa tan và biến tính để chết.