饮用水净化概述

来源：    发表时间：2016-08-25 11:38:32　

饮用水净化的工艺，主要是通过对比《GB 5749-2006_生活饮用水卫生标准》，根据原水的具体超标项目来针对性的选择处理工艺。常见的超标项目有硬度、重金属、农药、氟、铁、锰、砷等，根据其超标量和客户的投资预算，我公司技术人员可选择最佳的工艺流程。

天榕锰业1吨/小时反渗透净水设备

 

由于近年来水污染日益严重，饮用水中的重金属、农药、抗生素等有害物残留剧增，这给人们的健康带来的不可估量的危害——癌症、心脑血管疾病、肾功能损坏等。采用反渗透技术（单级或双极）可以有效去除水中的有害物质，使水质达到纯净水标准，同时大大降低购买纯净水的成本——外购纯净水10元/桶，采用我公司设备制造的纯净水仅需0.3元/桶。

典型工艺流程介绍：

典型业绩介绍：

四川省富邦钒钛制动鼓有限公司1T/H净水设备

项目情况简介：

原水水质:地下水

工艺流程：石英砂过滤器＋活性炭过滤器+软化器＋单级反渗透+臭氧杀菌器

产水量：1吨/小时

产水品质：《CJ94-2005饮用净水水质标准》

用途：厨房及职工饮用水

工艺流程介绍

1、 采用离子交换方式，其流程如下：

原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→钠离子软化系统→微孔过滤器→用水点

这种工艺可以除去水中的各种悬浮物，同时可以大大降低原水硬度，对钙镁离子的去除率≥98%。本工艺主要针对原水硬度超标而其他指标合格的情况,其产水钠离子含量有所增加.

2、采用单级或两级反渗透方式，其流程如下：

原水→原水箱→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂添加装置/钠离子交换器→精密过滤器→第一级反渗透 →PH调节→中间水箱→第二级反渗透→纯水箱→臭氧发生器→纯水泵→微孔过滤器→用水点

备    注:

Ø 可以将反渗透膜换成纳滤膜,采用单级纳滤的方式,保留一部分矿物质,达到矿物质水的品质;

Ø 纯水箱建议采用不锈钢材质,以免纯净水有塑料味;

3、采用超滤工艺，其流程如下：

原水→原水加压泵→盘式过滤器/自清洗过滤器→超滤系统→超滤水箱→紫外线杀菌器→用水点

本工艺可以除去水中全部的悬浮物、胶体、大分子有机物、细菌和病毒，同时保留水中的各种矿物质。本工艺适用于原水水质较好的地点，产水为矿泉水品质。

4、除铁锰工艺：

地下水除铁、除锰的基本原理是利用接触氧化法将水中的低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和锰离子，再经天然锰砂吸附过滤去除。主要反应如下：

4MnO2+3O2=2Mn2O7

Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe3++6OH-

Fe3++3OH-=Fe(OH)3

一般曝气氧化法是不加催化剂的，故由Fe2+向Fe3+的氧化速度比较缓慢，但当曝气后的地下水经过滤层过滤时，水中二价铁被滤料吸附，逐渐生成具有催化作用的铁质或锰质活性“滤膜”（其中生长有含铁嘉氏铁杆菌，单细胞铁细菌，锈色披毛菌等铁锰细菌），在这种“滤膜”的催化作用下，铁和锰的氧化速度会大大加快，进而被滤料除去。

也可直接投加臭氧、二氧化氯，这种方法和曝气起同等的作用。与直接曝气相比，反应速度更快，去除效果更好。同时还节约了曝气部份的投资和运行成本。

5、除氟工艺：

含氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层。在PH值5～6的条件下，水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去，其反应式如下：

R2SO4＋2F-＝R2F2＋SO42-

吸附剂失效后，用硫酸铝或氢氧化钠溶液进行再生，以恢复其吸附能力。当原水PH值大于7时，一般用二氧化碳气体或加酸进行调节。

6、除砷设备：

砷化物在水中的污染主要来源是农药和地下水，砷以酸根络合阴离子的形式存在，在F. F（复合分子筛）表面发生阴离子交换吸附，去除率 ≥ 90%，总反应式如下：

     AsOH-+F.FY- =F.FAsOH- +Y-

备    注：

多介质过滤器部分可以用盘式过滤器/自清洗过滤器+超滤装置替换，以便节约设备占地空间，同时提高预处理产水品质，延长反渗透膜的使用寿命；

纯水制备工艺优劣势比较：

1. 采用钠离子交换工艺：

优点：初期投资小、运行成本低、维护便捷、维修成本低；

缺点：只能去除钙镁离子，会使产水的钠离子含量增加；

2. 采用单级或双级反渗透工艺：

优点：单级反渗透产水品质可以达到《CJ94-2005_饮用净水水质标准》，双级反渗透产水可以达到《GB17324-2003_纯净水卫生标准》;

缺点：使用成本比市政自来水价格略高

3. 采用超滤工艺：

优点：产水可以达到《GB8537-2008 饮用天然矿泉水水质标准》，客户可以将此作为卖点，提升产品形象。

缺点：只适应原水品质较高的水源，因为超滤只能去除直径大于10纳米的物质。

纯净水系统关键部分介绍

常见工艺性能一览表：

工艺种类	功   能	分离驱动力	透过物质	被截留物质
钠离子软化	去除钙、镁离子	化学反应	除钙、镁外其他物质	钙离子、镁离子
锰砂过滤	去除铁、锰离子	化学反应	除铁、锰外其他物质	铁离子、锰离子、悬浮物、胶体、泥沙
除氟设备	去除氟	化学反应	除氟以外的其他物质	氟、悬浮物
超    滤	脱除溶液中的胶体、各类大分子	压力差	溶质和小分子	蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子
纳滤	选择性的去除超标物质	压力差	部分离子	无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD、所有细菌和病毒
反渗透	脱除溶液中的盐类及低分子物	压力差	水	无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD、所有细菌和病毒

1) 超滤部分:超滤工艺是一种过滤精度很高的水处理技术，它可有效地去除细菌、病毒、大分子有机物、胶体和颗粒物。具有抗污染、药剂用量少、水回收率高（≥95%）占地面积小。

在超滤过程中，水深液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。

超滤膜结构图

超滤膜过滤效果检测值：

检 测 项 目	去除效果
浊度	<0.1NTU
悬浮物	100%
微生物	99.9999%
总有机碳	30-70%
胶体硅	99．8%
胶体铁	99．8%
胶体铝	99．8%
SDI-Silt Density Index	<1.0
溶解性盐类	0

 

2) 反渗透部分：此部分主要作用是去除水中绝大多数的盐类、有机物、胶体、细菌和病毒，反渗透部分产水品质通常可以达到电阻率≥0.5 MΩ.cm。

反渗透膜典型脱除率

溶质	分子量	脱除率 %
氟化钠 NaF	42	99
氰化钠 NaCN（pH11）	49	97
氯化钠 NaCl	58	99
二氧化硅 SiO2（50ppm）	60	98
碳酸氢钠 NaHCO3	84	99
硝酸钠NaNO3	85	97
氯化镁MgCl2	95	99
氯化钙 CaCl2	111	99
硫酸镁 MgSO4	120	>99
硫酸镍 NiSO4	155	>99
硫酸铜CuSO4	160	>99
甲醛 HCHO	30	35
甲醇	32	25
乙醇	46	70
异丙醇	60	90
尿素	60	70
乳酸 （pH2）	90	94
乳酸 （pH5）	90	99
葡萄糖	180	98
蔗糖	342	99
微量含氯杀虫剂	-	>99

 

备注：测定标准条件：溶质浓度2,000ppm，操作压力1.6MPa（225psi），溶液温度25oC（77oF），未标注溶液的pH＝7。

3) 钠离子交换器：当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。随着交换过程的不断进行，树脂中Na+全部被置换达到饱和后就失去了交换功能，此时必须使用工业NaCl(无碘)溶液对树脂进行再生，将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来，树脂重新吸附了钠离子，恢复了软化交换能力。