水处理系统基本原理

透析用水处理流程图：

水的预处理包括：

前级加压泵：维持系统压力。

机械过滤：除去不溶颗粒物。

除铁装置：除去水中的铁离子。

软化装置：除去水的钙镁离子。

活性炭装置：吸附水中的有机物，致热源，残余氯等。

各功能段作用：

机械过滤：采用石英砂或滤芯作机械过滤；

石英砂过滤：

1 砂床是由大到小的石英砂排列组成；

2 可除去直径大于25μm颗粒物；

定期反冲，清除滤料中截流的杂质，一般每周一次

滤芯过滤：将滤芯装入滤桶内，可除去大于滤芯孔径的杂质。

定期更换，一般每月一次。

除铁装置：

水中的铁能使交换树脂失效，污染反渗透膜 。

除铁常用锰砂过滤法，天然锰砂的主要成分是MnO ₂ 。

铁离子与锰砂接触即可将Fe ²⁺ 氧化成Fe ³⁺ ，生成的Fe ³⁺ 立即水解生成絮状氢氧化铁沉淀，Fe(OH) ₃ 沉淀物经锰砂过滤后被除去。

Fe ₃ +OH-=Fe(OH) ₃ ↓

根据情况定时进行反清洗除去沉淀物。

水软化装置：

除去水中钙、 镁离子的过程称为软化 。

交换剂是钠型阳离子交换树脂。

水中的硬度成分钙离子、镁离子与交换剂中钠离子进行交换 。

交换达到一定值时交换剂失效。为恢复交换能力可用再生液对其进行再生，常用的再生液为饱和盐溶液 。

活性炭吸附：

活性炭有非常多的微孔和巨大的表面积，因而具有很强的物理吸附能力 。

水中的有机物、致热源、残余氯、色素等用活性炭可除去 。

如果超过活性炭的吸附能力，有机物将漏掉进入水中。

定期进行反冲：一般每周一次。

活性炭再生困难，一般要定期更换。

选用优质果核壳类的活性碳，以确保机械强度好，吸附速度快，吸附容量大的要求。

A 保障水与活性炭的接触时间大于10分钟。

B 采用双罐结构。

C 定期反冲，建议每周2次。

D 保障控制器工作正常，供电、时间调整。

F 监测活性炭罐出水残余氯，每天一次。

残余氯：

残余氯有较强的氧化性如和血液接触将导致溶血、血细胞下降等严重后果。

残余氯对膜有侵蚀作用 。

残余氯：指测量时，水中化合氯与游离氯的总和 。

化和氯：指一种或多种氯胺化合物，它是由氯和存在于水中的氨的化合物反应而生成的 。

游离氯：指水溶性分子氯、次氯酸或次氯酸根。

有效氯：指氯化剂所含的氯中可起氧化作用的比例。

膜的结构：

目前膜的构型主要有平板式、管式、卷式和中空纤维式。

膜有醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜和复合膜等。

复合膜有三层组成，它们是：最上层的超薄脱盐层、中间是多孔聚砜内夹层、下面是聚酯支撑网层，脱盐层厚度为0.2μm。

卷式反渗透：

膜的方向性，只有反渗透膜的致密层与给水接触，才能达到脱盐效果 。

离子透过膜的规律，一般来说，1价离子透过率大于2价、2价大于3价 。

K ⁺ ＞Na ⁺ ＞Ca ²⁺ ＞Fe ³⁺

膜的透过机理：

膜去除有机物是建立在筛网机理基础上的 。分子量大于200的物质被截流。

膜有高的脱盐率是由于半透膜对离子有排斥作用。

膜表面对水分子有选择吸附作用。