1. 關於水廠水質處理問題
在水處理過程中,只要某一個環節稍有疏忽就不能保證出廠水水質完全符合生活飲用水衛生標准。筆者根據南通港水廠等幾年來出廠水水質狀況,就地面水廠水質控制的幾個主要環節作一個簡要的介紹。一、掌握水源的水質變化規律1、自然要素引起水質的變化我公司南通港水廠多年來原水中有機污染檢測值夏天一般大於冬天,而原水的鹼度、硬度、氧化物則冬季檢測值反而高。汛期暴雨之後,常常由於河水猛漲,地面上大量有機物被帶入河中,原水中有機物含量達到頂峰。因此原水有機污染的最高值均出現在6~9月份之間。潮汐對處於沿海附近的水廠原水水質也有顯著的影響,漲潮期間原水渾濁度和氯化物的含量均高於平水期。南通港水廠潮汛期間原水中的砷、氟的工業廢水捲入內河的緣故。2、人為的影響使天然河道受到污染人類的生產和生活造成了水污染,人類活動又影響著水污染物的遷移和積累。如南通港水廠吸水口附近有磷肥廠和第四化工廠的廢水排放,致使原水中經常性地檢出砷、氟等有害物質。南通港水廠吸水口位於通呂運河南岸,它東西1000米處的節制閘東段河面連接市內濠河及通楊運河,每當暴雨之後,節制閘因泄洪將市內一些工作的廢水及市內生活污水由通呂運河流經水廠吸水口注入長江,此時原水水質惡化,特別是閘東屠宰場的血污水、糞便水隨之而來,雖耗用大量的礬、氯仍不能處理出理想的水,特別是水中的細菌、大腸菌指標很難確保符合飲用水衛生標准。又如1979年夏季由於停泊在南通港水廠吸水口附近的溫州、福建船隻上船員患傳染病,並將生產污水糞便等傾入河中,結果不得不採取兩次加氯的措施,致使耗氯量為平時的4倍方才保證供水安全。 二、嚴格控制混凝、沉澱階段影響水質的諸要素在水處理過程中,混凝、沉澱階段的水溫、鹼度、水量對處理後的水質影響較大。在進行水處理時,當水溫在10oC以下,礬花不易沉澱,因為水溫低時混凝劑與水中鹼度的化學反應速度減慢,並且由於水的粘滯系統增大致使凝聚速度變慢,顆粒碰撞機會減低,沉澱效果差,同時水流對礬花剪力增大,使已生成的礬花容易破碎。所以冬季礬耗總是偏高。夏季暴雨之後,地面上大量酸性物質隨之流入吸水口附近水域,此時進行水處理總感到鹼度不足,若多加混凝劑則效果反而不佳,若投加一些鹼性物質如石灰等,混凝反應即能正常進行。混凝劑的投加量與水量變化應相適應。南通港水廠吸水口受潮汐變化影響水位落差可達2~3米,從而引起了葯劑投加量的波動,若混凝劑投加過量則會增加水中的重金屬含量、色度、濁度。如何選擇適宜的混凝劑,創造適宜的化學和水力條件是凈水工藝的關鍵。我公司有三個水廠的原水來自長江,經過二十餘年的生產實踐感到宜選用三氯化鐵作混凝劑。一方面溫度變化對其影響小,它所生成的礬花比之硫酸鋁重、大、堅韌,但在保存使用中遇熱和強光,效果將明顯降低。此外在配製三氯化鐵溶液時,濃度要適中,濃度太大投加量不易控制還容易形成結晶,使加葯管道堵塞。濃度太小(低於1%)則葯劑的pH值就顯得打,一旦出現問題難以補救,按照不通的水源水質情況來決定適宜的濃度和相應的投加量往往是通過混凝試驗來達到的。選擇適宜的加葯點位置對混凝效果有直接影響。南通港水廠原先在吸水管投加混凝劑,利用葉輪使其快速混合,但發現進入反應室的水中礬花往往破碎,這是由於一泵房離凈水構築太遠之故,後改在反應池附近的配水井投加葯劑,就收到較好的效果。兩種不同的投加葯液方式在我公司的幾個水廠都先後採用過,我們感到採用重力式投加較為安全可靠,操作簡便。葯液的pH值不易變化,設備維修也不困難,當然葯液面應該高於反應池,這是必須滿足的條件。使用水射器投加葯液效率較低,噴嘴處易結垢污染,盡管設備簡單,使用靈便,液面高度也不受限制,但檢修工作量大。對於脈沖澄清池和機械加速澄清池運行正常與否關鍵之一是排泥問題,掌握排泥周期是保證出廠水水質的重要一環,據南通港水廠的池子運行情況來看,要保證反應室懸浮層有充分的泥渣迴流,如果澄清池排泥過多迴流活性泥渣減少,不能充分得到利用,削弱了凝聚能力,形成的礬花微粒較小,凈水效果也隨之而降低,沉澱池排泥過多,既浪費水量,又增加耗用。 三、妥善處理濾池運行中易影響水質的幾個問題沉澱水的濁度是影響濾池水質的主要因素,濾池的運行周期、沖洗效果、濾床本身的情況,都直接影響濾後水水質,而濾池運行周期的長短、水頭損失、水量的大小都與沉澱水水質密切相關。在沖洗過程中,沖洗強度和濾層膨脹率、水溫、濾料粒徑及比重等有關;為了保證足夠的膨脹率,濾料粒徑和比重越大,要求的沖洗強度便越大。當水溫低時,水的比重要相應地變大,砂粒的浮力即變大。這時,就應調小沖洗強度,反之,則應增大沖洗強度。一般將快濾池常用的沖洗強度控制在10~15l/s·m2左右。但南通港水廠5號濾池因客觀條件限制,沖洗強度僅有9.61/s·m2,沖洗效果良好。我們經過探索認為:從沖洗機理角度出發,強度在沖洗過程中不一地佔主導地位,而濾料顆粒的碰撞機率十分重要。濾池擱砂進入空氣、沖洗結束時沖洗水量不夠進入空氣、普通濾池的負壓過濾,均會引起氣阻產生穿透造成水質惡化。藻類繁多的地面水,由於藻類能產生嗅味化合物,藻類死亡機體分解時亦產生嗅,同時藻類本身有色,故它又能增加原水的色度。水中藻類繁生,可造成水廠進水口濾網阻塞及水管內壁形成有機粘層使輸水量降低。藻類對快濾池的影響也很明顯,它使濾池濾速及運行周期降低,沖洗頻率及水量大為增加,濾池砂層內許多藻類能分泌出粘膠物質,可使砂層結塊,有時使濾層發生裂縫,影響過濾水質,為消除藻類對水質的影響可採用濾前加氯或加強表面沖洗。各種不同類型的快濾池具有不同的濾層組成,往往由於沖洗強度過大和配水系統的損壞而出現跑漏現象,使濾層達不到規定要求,從而影響水質,所以必須經常測定濾層厚度,定期測定砂層中的含泥量。 四、合理投加氯氣、一定的接觸時間決定消毒效果地面水廠處理中氯氣投加是視原水、沉澱水、濾後水的水質情況而定,特別是隨原水的污染要素如:氯化物、耗氯量的變化而改變。夏季氣溫,水溫均高,細菌,微生物繁殖快,氯氣易消耗,加氯量就要增大,冬季由於氯氣不太活潑則加氯量就要適當增加,當制水量大,pH值高時則耗氯量就大,一般控制出廠水余氯在0.5~0.7ppm之間,水中細菌、大腸菌兩項指標均能合格,當水源遭受輕度污染水中余氯亦不要超過1.0ppm。倘若水體遭受嚴重污染,加氯量不斷升高遂使飲用水具有令人厭惡的氯臭,給人以不舒服的感覺。特別水體有機污染嚴重時,加氯量過高又會增加水中的有機氯。去年夏天我公司在南通港水廠二級泵房進行泵前加氯試驗,結果發現當氯與水接觸1分鍾,余氯保持平常的標准,細菌,大腸菌均能符合生活飲用水衛生標准。 五、設備的完好狀況、值班人員的責任心,對出廠水質量至關重要總結了這些年來的各類水質事故,究其原因不外乎人(責任心)和物(設備)兩個方面。從重大的機電設備、溶礬、輸礬、加礬、管道以及排泥閥、虹吸管、閘門、刮泥機、攪拌機、氯瓶等都必須有專人定期檢查,維修人員不但要熟知操作規程,特別要注意維修作業的合理性、科學性、及時性、嚴格檢查零配件的質量是否符合要求等。值班人員應在「勤」、「細」兩個字上下努夫,要培養和訓練他們善於尋找和發現事故隱患,並能立即予以正確排除的技能。在一級泵房則要注意吸水口的高度和水泵吸水高度是否能在低水時期正常運轉,當大潮汛來到之時水位猛漲是否會對泵房構成威脅,還要時刻留心原水可能遭到的任何污染。在沉澱池上值班,則要注意每班存礬量的多少、濃度大小、設備運轉完好情況(包括抽礬泵,加礬管道和加礬龍頭)、礬花的大小、投加量的適當控制、排泥次數及狀況、沉澱水濁度、水射器使用正常與否,冬季還要考慮防凍措施。濾池操作人員要及時了解沉澱水濁度、各運行池水位高低、美小時濾後水水質變化情況、濾池運行周期及沖洗。負責加氯者配合二級泵房控制出廠水余氯。二級泵房除定時檢測出廠水濁度余氯等,還要及時掌握清水池水位進行合理調泵,並將工作信息及時反饋給調度人員。而調度人員在保證水質的前提下,幫助督促檢查各生產班組的情況,行使調度的職責,發現問題及時處理。 六、加強水質檢驗,及時指導生產、確保出廠水水質水廠除廠部設化驗室外,班組也應定時,定項進行水質檢驗,將這兩級化驗的資料作為水質信息反饋至廠辦公室,及時指導生產,化驗室要協同解決水質問題。水廠不能單純滿足於國家頒發的國家飲用水衛生規程中所列的水質項目的檢測,而要將重點放在原水水質變化和對余氯、濁度的控制上,為此應要求化驗員熟知廠內管道埋設分布情況,以及各凈水構築物的運行規律,特別是結合水質檢測掌握它們的運行是否正常,是否存在事故的隱患,根據歷史資料及其他因素搞好原水水質的預測預報,以便及時掌握,評價原水水質。
2. 美淼如何解決水處理問題
美淼環保的MuiseRobot智能模塊化生活供水裝備,通過標准模塊的自由搭配使用,可以解決不同回客戶對於答不同水源和水質的處理要求。該設備具備靈活多變、高效節能,打破傳統工程化運作思維,採用產品式解決方案,全面保障點源、分散地區的飲水安全保障。產品配有的核心控制系統,實現主動運維管理,提前做到故障智能診斷和預判,提高了系統整體運營效率,也提升了設備的可靠性和安全性。
3. 水處理問題(聚合氯化鋁)
聚合氯化鋁的投放濃度不能低於百分之一,但是也不能太高,容易造成葯劑浪版費。
水處理中,聚合氯化權鋁一定要充分溶解程溶液後再稀釋使用。
聚合氯化鋁簡稱PAC,是一種外觀為淡黃色、黃褐色液體,它是介於氯化鋁和氫氧化鋁之間的一種水溶性無機高分子聚合物,被稱作水處理絮凝劑。
在水處理凈化過程中聚合氯化鋁能起到加速絮凝的作用,使水中的雜質形成絮團沉澱下去,快速的達到水和雜質比較徹底分離的效果。
與低分子結晶鹽組成的傳統無機混凝劑相比,聚合氯化鋁由形態多變的無機高分子聚合物組成,它的絮凝、沉澱速度快,凈水效果顯著,能有效處理水中的砷、汞等重金屬物質,加上它的PH值范圍廣,對設備及管道沒有腐蝕性,因此被廣泛運用於飲用水、工業用水和污水處理等領域。
4. 水處理工藝問題
工業污水處理一抄般來說包含以下三級處理:一級處理是物理處理,它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
5. 水處理設備常見的故障排除方法
故障及故障排除
表六
序號
故障
故障原因
處理方法
1
出水硬度超標
﹙1﹚生水硬度升高
﹙2﹚齒輪、齒輪減速箱和電機損壞,使控制閥錯位
﹙3﹚流量計轉子不起,原因見序號3
﹙4﹚交換柱內樹脂流失。
﹙1﹚增大進鹽量或延長定時
﹙2﹚更換齒輪、齒輪減速箱和電機、並調整對位。
﹙3﹚見序號3
﹙4﹚解決漏樹脂問題,取樣水嘴中有樹脂流出,則上過濾板或濾水網損壞;排廢管中有樹脂流出,則下過濾板或濾水網損壞。
2
鹽耗升高,出水氯根升高
小清洗工位轉子流量計浮起仍進鹽。
延長清洗周期或將背壓管加高。
3
流量計轉子不起,不穩定或升不到要求高度。
﹙1﹚鹽液太臟
﹙2﹚流量計堵塞
﹙3﹚控制閥對位不準﹙以指針為准﹚
﹙4﹚再生系統和產水系統有空氣。
﹙5﹚鹽罐內濾網堵塞
﹙6﹚背壓管高度不夠﹙應>3.5m﹚或阻力大
﹙7﹚排廢管堵塞
﹙8﹚鹽罐高度﹙支架﹚低
﹙9﹚設備系統中有漏氣﹙水﹚點
﹙1﹚沖洗鹽罐
﹙2﹚清洗流量計
﹙3﹚對控制閥進行對位調整
﹙4﹚背壓管上增加排氣管
﹙5﹚取出鹽罐內濾網沖洗
﹙6﹚增加背壓管高度
﹙7﹚清洗或更換排廢管
﹙8﹚抬高鹽箱
﹙9﹚消除漏氣﹙水﹚點
4
控制閥中心軸漏水
橡膠密封圈漏水或損壞
更換密封圈
5
控制閥錯位
﹙1﹚齒輪損壞
﹙2﹚電機下面齒輪箱損壞
﹙3﹚電機處於轉動中突然停電或關閉按鈕開關
﹙1﹚更新齒輪
﹙2﹚更新齒輪箱
﹙3﹚擰緊壓緊裝置上面的螺母,螺母的松緊度必須適度,不得過緊,否則會增大閥的摩擦阻力,使電機負荷增大燒壞電機或損壞齒輪箱。
﹙4﹚按此說明書中「對位調整」操作。
6
松床工位有大量廢水排出
﹙1﹚閥芯有臟物墊起使閥內串水
﹙2﹚閥芯密封面處損壞
﹙1﹚拆下閥芯清洗,清洗閥內臟物
﹙2﹚對閥芯修理研磨,損壞嚴重時更新控制閥
7
向鹽水箱﹙副鹽罐﹚中倒水
保險絲斷了
更換保險絲﹙6A﹚
8
電機不轉動
﹙1﹚軟水箱滿水
﹙2﹚軟水箱中電子浮球閥損壞
﹙3﹚電機損壞
﹙1﹚軟水箱滿水,紅燈亮則正常。
﹙2﹚將電子浮球閥接線從電控箱端子排上拆下,若電機轉動說明浮球閥損壞應更新
﹙3﹚更換電機
9
送電時熔斷器保險燒壞或自動斷電
電控箱內進水、濕度過大
﹙1﹚檢查電控箱。
﹙2﹚對電控箱或線圈進行乾燥處理。
6. 目前飲用水處理工藝存在哪些問題
普通加氯氣殺菌劑副作用大,對人體不健康,二氧化氯或臭氧成本大,不能大面積推廣。
7. 求達人解決水處理方面的問題
水處理工藝:
污水處理一般來說包含以下三級處理:一級處理是它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
機械處理工段
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
污水生化處理
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
一、基質類包括營養物質,如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
二、環境類影響因素主要有:
(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環境(50℃~70℃)和低溫環境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內,微生物的生理活動旺盛,其活性隨溫度的增高而增強,處理效果也越好。超出此范圍,微生物的活性變差,生物反應過程就會受影響。一般的,控制反應進程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
(2)PH值。活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長,嚴重時會使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。對好氧生物反應來說,保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時,兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好,在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過高則增加能耗,經濟上不合算。
在所有影響因素中,基質類因素和PH值決定於進水水質,對這些因素的控制,主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會構成太大的影響,各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關,對於萬噸級的城市污水處理廠,特別是採用活性污泥工藝時,對溫度的控制難以實施,在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求,以達到處理目標。因此,工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過調控手段來改變的環境因素上,控制的主要任務就是採取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統的影響,使其能持續穩定地發揮作用。
實現對生物反應系統的過程式控制制關鍵在於控制對象或控制參數的選取,而這又與處理工藝或處理目標密切相關。
前已述及溶解氧是生物反應類型和過程中一個非常重要的指示參數,它能直觀且比較迅速地反映出整個系統的運行狀況,運行管理方便,儀器、儀表的安裝及維護也較簡單,這也是近十年我國新建的污水處理廠基本都實現了溶解氧現場和在線監測的原因。
三級處理:
三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。由於這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易腐敗發臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理後的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實際的應用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。
一般水處理方法及原理
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等,現在將這些處理法之原理及功能在此一一說明。
一、沉澱物過濾法:沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。如果濾器太久沒有更換或清洗,堆積在濾器上的顆粒物質會愈來愈多,則水流量及水壓會逐漸減少。人們就是利用入水壓與出水壓差來判斷濾器被阻塞的程度。因此濾器要定時逆沖以排除堆積其上的雜質,同時也要在固定時間內更換濾器。
沉澱物過濾法還有一個問題值得注意,因為顆粒物質不斷被阻攔而堆積下來,這些物質 面或許有細菌在此繁殖,並釋放毒性物質通過濾器,造成熱原反應,所以要經常更換濾器,原則上進水與出水的壓力落差升高達到原先的五倍時,就需要換掉濾器。
二、硬水軟化法: 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後,將原本含在其內的Na+離子釋放出來。
現在市面上出售的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質(resin matrix)內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原(regeneration)的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,其反應方式如下:
Ca-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Mg2+
如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時病人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。另一個值得注意問題的是高血鈉症,因為透析用水的軟化與再還原過程是*計時器來控制,正常情況還原作用大多發生在半夜,這是*閥門在控制,如果發生故障,大量鹽水就會涌進水源,進而造成病人的高血鈉症。
三、活性碳: 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
這種活性碳濾器如果吸附能力明顯下降,必須更新。測定進水及出水的TOC濃度差(或細菌數量差)是考量更換活性碳的依據之一。有些逆滲透膜對氯的耐受性不佳,所以在逆滲透之前要有活性碳的處理,使氯能夠有效的被活性炭吸附,但是活性碳上的孔洞吸附的細菌容易繁殖滋長,同時對於分子較大有機物的清除,活性碳的功效有限,所以必須*逆滲透膜在後面補強。
四、去離子法: 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。
這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原;相反的,陰離子則需要強鹼來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異,它們的強弱程度及相對關系如下:
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下:
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原,則吸附力最弱的氟就會逐漸出現在透析用水中,造成軟骨病,骨質疏鬆症及其它骨病變;如果陽離子交換樹脂消耗盡了,氫離子也會出現在透析用水之中,造成水質酸性的增加,所以去離子功能是否有效,需要時常監視。一般是*水質的電阻系數(resistivity)或傳導度(conctivity)來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血症,這是值得注意的一點。
五、逆滲透法: 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。要了解"逆滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作"逆滲透"。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離於(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。
逆滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結構形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高,但在鹼性的條件下(pH ≥8.0)或細菌存在的狀況下,使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。至於採用那一種材質較好,則目前還沒有定論。
如果逆滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成逆滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。逆滲透雖然價錢較高,因為一般逆滲透膜的孔徑約在l0A以下,它可以排除細菌,病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在准備血液透析析釋用水最好准備這一道步驟。
六、超過濾法:超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。
七、蒸餾法: 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處理。
八、紫外線消毒法:紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,只是燈管內部不塗螢光物質,燈管的材質是採用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
在血液透析稀釋用水所使用的紫外線是安放在儲水槽到透析機器之間的管路上,也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外線的照射,以達到徹底殺菌的效果。對紫外線的感受性最大的是綠膿 菌,大腸 菌;相反的,耐受性較大的則是枯草菌芽胞體。因為紫外線消毒法安全,經濟,對菌種的選擇性少,水質也不會改變,所以近年已廣泛使用這種方法,例如船上的飲用水就常使用這種消毒法
[編輯本段]野外水處理三種方式
關於野外的水是不是要處理以後才喝,每個人是有每個人不同的想法的。有些人認為野外人跡罕至,那會有什麼污染,喝了沒事。 其實呢,只要是我們這樣的業余選手能到的,那還能有什麼真正的沒有污染的地方呢?其實就算沒有污染,也不代表水裡沒有病毒,細菌,或者各種有害物質。在條件許可的情況下,能處理一下還是最好。 現在水處理的方式,主要是燒開,凈水葯品和過濾器 燒開 這是最實用,也最有效的手段了。缺點就是浪費燃料(當然用我曾經介紹過的zip爐子是例外),而且比較耗時間。 使用凈水葯片算是以化學的方式進行凈化,多半使用的是氯和碘。市場上的主流是用碘。比如上面的圖片里,白色的那瓶就是碘片。碘片的保存需要注意避光,避潮。凈水葯片使用上的優點是便宜,方便,輕巧。比較耗時,一般加入凈水葯片後20分鍾左右才能喝了。缺點是一是有異味異色。這點可以通過後期處理一下解決,比如上面那瓶黃色的葯片,就是用來除味的。或者加點果珍什麼的。二是有一種主要的病毒無法去除,cryptosporidium,這是可能是最常見的水中的寄生蟲了。第三容易引起過敏,同時會和某些食物或是用具起化學反應。 總的來說,凈水葯片因為它的輕巧,便宜,體積小,還是有著很大的市場。在使用上要注意的是一定要等至少20分鍾,二是不要連續使用超過一個星期。 凈化過濾器 這裡面其實有兩個分類,過濾器和過濾凈化器。主要的分別是,過濾器以過濾的方式去除細菌和寄生蟲。爾過濾凈化器除了能去除細菌和寄生蟲外,還能去除病毒。(基於REI的分類) 過濾器 一般的過濾凈化器,是通過在過濾的基礎上,再以化學的方式出去病毒,比如加碘,所以也具有了前面以化學方式凈水的凈水葯片的缺點。上面貼的這個號稱是唯一一個不用化學方式來除去病毒的凈水器。 使用凈化過濾裝置的好處是即時可以喝到水,幾乎不需要等待,而且幾乎也是最安全的凈水方式(使用過濾凈化器的話)。缺點是價格貴,很少有低於60美金的,後期成本也高,濾芯也需要花錢。體積大,重量大,幾乎都要1 lbs以上。使用時也需要經常維護,容易堵塞。 三種方式各有所長,怎麼選擇就是各人的觀點了。
8. 水處理相關的問題
郭敦顒回答:
曝氣池污泥(懸浮固體)濃度MLSS為3000mg/L=3g/L,
混合液揮發性懸浮固體濃度MLVSS是指混合液懸浮固體中有機物的重量(通常用600℃下的燒灼減量來測定)是檢測生化需氧量(BOD)的依據。
MLVSS/MLSS=0.8,
MLVSS=0.8MLSS=0.8*3g/L=2.4g/L,
進水五日生化 需 氧 量BOD5(進)為200mg/L,出水標准BOD5(出)為20mg/L,
去除BOD的能力——BOD5的負荷量為0.15kg/ (kgMLVSS?d)
從字面上kgMLVSS?d應理解為——每天1kg的生化懸浮固體混合液的污泥的單位量,並非其濃度MLVSS。做為實際上的正式的設計應將這一概念搞清楚;做為練習可姑且做上述的理解。
設計污水處理能力為10000m^3/d,
日處理需BOD5量=(200mg/L-20mg/L)* 10000m^3/d
=(0.18g/L)* 10000m^3/d
=(0.18kg/ m^3)* 10000m^3/d
=1800kg/d。
曝氣池生化污泥混合液濃度MLVSS=2.4g/L,
每m^3曝氣池生化污泥混合液污泥量[MLVSS]=2.4g/L=0.0024kg/L=2.4kg/m^3,
每日每m^3曝氣池生化污泥混合液去除BOD5的能力
=(0.15kg/kg?d)* 2.4kg/m^3
=0.36kg/d?m^3。
曝氣池的容積=(1800kg/d)/( 0.36kg/d?m^3)=5000m^3。
9. 怎麼看待近年來水處理廠的污染問題
現在隨著環保問題的大力度管理及國家重視度,對污染問題是嚴格把關的,近年來無數處理廠已經逐漸在正規化,如果說有水處理廠的污染問題比較嚴重的話,應該是污水處理廠超標比較高,實際是運營管理不正常的問題,原因是多方面的。比如說企業運行經費,投資成本,水處理葯劑、設備的花費,使得企業運行難,落實難,尤其有些水處理廠反而變成了污染源頭,城鎮污水處理廠是重要的基礎民生工程,這樣讓廣大市民很憂心。
污水處理的相當一部分是工業廢水,當前城鎮污水處理廠超標排放的主要原因一是設計落後、處理能力不足,由於部分污水處理廠初期設計能力不足,工藝落後,與治污任務嚴重不匹配,而提標改造的設計和建設周期較長,超標問題難以在短期內解決。二是日常運營管理不善。有的污水處理廠上游來水超出其接納標准,或其治污設施故障頻繁,導致運行不穩定,造成超標。那麼這些水處理廠污染的原因何在?要怎樣解決?實際上就是污水超標的原因,要解決這個問題就要工業企業我們的要求是按照新的水污染防治法及採用相應的污水處理葯劑和設備使得污水達標排放。
工業廢水中包含的污染物種類很多,如鎳、磷、鉛、鉻、鎘、銅的重金屬,而電鍍、印刷、醫葯、化工等行業均有會帶來不同的廢水,重要的是要採取方式解決,現在市面上也有很多處理這些工業廢水的葯劑:除鎳劑、除磷劑、次二磷去除劑、第三代重捕劑M1等等。
湛清環保廢水處理
10. 水處理問題
根據《GB T13909-92海洋調查規范》粒度分析部分規定,粒徑范圍在0.004mm以下的都叫做粘土,其專中0.001-0.004mm范圍為粗粘土,小於屬0.001為細粘土。
測定方法為篩析法和沉析法。
粘土可以產生絮凝效果,但是為什麼不用絮凝劑呢?粘土的絮凝效果肯定不如絮凝劑。