微流体水处理

『壹』 目前先进的水处理技术

目前最先进的水处理技术为反渗透处理技术 反渗透技术是一种膜分离技术。反渗透技术是一种高效率、低能耗能、无污染的先进技术,主要应用于纯水制备与海水淡化。反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。反渗透膜、钠滤设备、PP棉等其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97－98％）。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。本公司与日本日东电工美国HYDRANAUTICS（海德能）公司及陶氏FILMTEC公司合作，采用CAD计算机模拟设计，确保了系统的科学合理。
二级反渗透是以采用一级反渗透的产水作为原水，进行第二次反渗透的净化，产水导电率≤0.5μs/cm。 各项指标均达到中国药典2000版的要求,运行成本底、无污染、水质稳定，已为多间药厂及饮料厂使用。在饮用纯净水方面已广泛应用。反渗透技术常应用于预除盐处理， 能够使离子交换树脂的负荷减轻90%以上，树脂的再生剂用量也减少90%。因此不仅节约运行费用，而且还利于环境保护。反渗透独特水处理技术是其他净水方法如蒸馏、电渗析、离子交换等无法达到的。 RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
RO反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 RO膜过滤后的纯水电导率 5 s/cm, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB682—92）。
反渗透是目前高纯水制备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物，反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（ED）技术都属于膜分离技术。
RO反渗透技术是近20年来广泛应用的水处理技术，它对提高水资源的利用，缓解全球性水资源紧缺有实际意义。

RO反渗透膜介绍

膜的综述： 一种最通用的广义定义是“膜”为两相之间的一个不连续区间。因而膜可为气相、液相和固相，或是他们的组合。简单的说，膜是分隔开两种流体的一个薄的阻挡层。描述膜传递速率的膜性能是膜的渗透性。

渗透膜是一种介质，它是靠压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。反渗透，英文为Reverse Osmosis，是花费数亿美元经过多年的精心研制而成的高科技水处理技术。这种薄膜分离技术，是依靠渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的程。

一、 反渗透基本原理
1. 反渗透过程
反渗透是利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
反渗透同NF、UF一样均属于压力驱动型膜分离技术，其操作压差一般为1.5～10.5MPa，截留组分为（1~10）X10-10m小分子物质。除此之外，还可以从液体混合物中去处全部悬浮物、溶解物和胶体，例如从水溶液中将水分离出来，以达到分离、纯化等目的。目前，随着超低压反渗透膜的开发，已可在小于1MPa压力下进行部分脱盐，适用于水的软化和选择性分离。
2. 分离机理
反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关，因此除与膜孔的大小、结构有关外，还与膜的化学、物理性质有密切关系，即与组分和膜之间的相互作用密切相关。由此可见，反渗透分离过程中化学因素（膜及其表面特性）起主导作用。
3. 反渗透的应用
反渗透技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化，此外被大量地用于纯水制备及生活用水处理，以及难于用其他方法分离地混合物。反渗透地工业应用包括：（1）海水脱盐；（2）饮用水生产；（3）纯水生产。

『贰』 微流体技术是什么意思

微流体技术是指在微观尺寸下控制、操作和检测复杂流体的技术，是在微电子、微机械、生物工程和纳米技术基础上发展起来的一门全新交叉学科。

在生物、化学、材料等科学实验中，经常需要对流体进行操作，如样品DNA的制备、PCR反应、电泳检测等操作都是在液相环境中进行。如果要将样品制备、生化反应、结果检测等步骤集成到生物芯片上，则实验所用流体的量就从毫升、微升级降至纳升或皮升级，这时功能强大的微流体装置就显得必不可少了。因此随着生物芯片技术的发展，微流体技术作为生物芯片的一项关键支撑技术也得到了人们越来越多的关注。编辑本段详细
与微电子技术不同，微流体技术不强调减小器件的尺寸，它着重于构建微流体通道系统来实现各种复杂的微流体操纵功能。与宏观流体系统类似，微流体系统所需的器件也包括泵、阀、混合器、过滤器、分离器等。尽管与微电子器件相比，微通道的尺寸显得相当大，但实际上这个尺寸对于流体而言已经是非常小。微通道中的流体流动行为与人们在日常生活中所见的宏观流体流动行为有着本质的差别，因此微泵、微阀、微混合器、微过滤器、微分离器等微型器件往往都与相应的宏观器件差别甚大。 为了精确设计微流体系统中所需的器件，首先要确定微通道中流体的流动性质。现在人们利用共焦显微镜成像技术可以方便地对微通道中的流动过程进行量化，达到了以往无法实现的高分辨率。世界上第一个微流体器件由英国帝国理工大学（Imperial College）的曼齐（A． Manz）、美国橡树岭国家实验室的拉姆齐（M． Ramsey）等科学家在1990年代初研制成功。该器件是利用常规的平面加工工艺（光刻、腐蚀等）在硅、玻璃上制作的。尽管这种制作方法非常精密，但成本高，且不灵活，无法适应研发需求。怀特赛兹（G． M． Whitesides）等人又提出一种“软光刻”微加工方法，即在有机材料上印制、成型出微结构，从而能方便地加工原型器件和专用器件。另外这个方法还能构建出三维微通道结构，并能在更高层次上控制微流体通道表面的分子结构。编辑本段现状
近年来微流体技术(Microfluidics Technology)的快速发展，已经在化学、医药及生命科学等领域上造成革命性的冲击。 而生物芯片更被视为是后基因时代(Post-Genome Era)用来解读基因序列之重要工具。微流体生物芯片目前受到极大的重视。微流体芯片，又被称为“芯片实验室”（Lab-on-a-chip）。它是利用微机电技术将一般实验室所使用的分离纯化混合，以及酵素反应等装置微小化到芯片上，以进行生化反应、过程控制或分析，其构造远较微数组芯片复杂得多，依其应用范围可再细分为：样品前处理芯片、反应型芯片及分析型芯片等三大类。可对微量流体（包括液体和气体）进行复杂、精确的操作，如：混合和分离微量流体、化学反应、微量分析等等。微流体芯片还可以在稀有细胞的筛选、信息核糖核酸的提取和纯化、基因测序、单细胞分析、蛋白质结晶等方面发挥独特的作用。因为其具有体积轻巧、使用样品/试剂量少、反应速度快、大量平行处理及可抛弃式等优点，因此在生物技术研究上的应用范围非常广泛。编辑本段喷射技术
是最成熟的微流体技术，它使用直径小于100微米的孔来产生微滴。这项技术可用于输运微反应中的微量试剂，以及将微量DNA样品分发到载体表面形成微阵列（参见DNA芯片制作中的化学喷射法、压电喷射原位合成法）。

『叁』 微流体技术的喷射技术

是最成熟的微流体技术，它使用直径小于100微米的孔来产生微滴。这项技术可用于输运微反应中的微量试剂，以及将微量DNA样品分发到载体表面形成微阵列（参见DNA芯片制作中的化学喷射法、压电喷射原位合成法）。

『肆』 回灌流体水质处理措施

因为回灌流体中的固体悬浮颗粒、化学沉淀、微生物等是产生堵塞的主要因素,所以保证回灌流体的质量、减少悬浮物,避免形成微生物是解决堵塞的关键。

1.回灌水质基本要求

水质稳定,回灌水与储层流体相混不应产生沉淀,不应使岩石矿物产生水化反应。

不得携带大量固体悬浮物,以防堵塞回灌井滤水管网或渗流裂隙通道。

不应是存放时间长、流经途径过长,已滋生有各种细菌的二次污染水。

严格控制水中溶解氧的含量,对输水管路、注水设施腐蚀性要小,如果回灌流体腐蚀率不达标时,应首先检测溶解氧含量,因为当水中有溶解氧时可加剧腐蚀。

控制水中侵蚀性二氧化碳的含量。当水中侵蚀性二氧化碳等于零时此水稳定;大于零时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用;小于零时此水有碳酸盐沉淀出现。

限制回灌水中硫化氢的含量。系统中硫化物增加是细菌作用的结果,硫化物过高的水也可导致水中悬浮物增加。

回灌水的pH值应控制到7±0.5为宜。

控制回灌水中总铁的含量,尤其是水源中亚铁离子的含量,由于Fe²⁺的不稳定性或在铁细菌作用可转化为Fe³⁺而生成Fe(OH)₃沉淀,另外若水中含硫化物(S^2-)时,可生成FeS沉淀,使水中悬浮物增加。

表7 3是推荐的部分回灌流体主要控制指标。从中可看出,地热回灌对水源质量要求非常严格,一般要求同层原水回灌,而且对其水质的要求也因热储层性质不同而异:孔隙型热储层的孔隙率虽然远大于基岩裂隙率,但其孔隙直径却比裂隙小,回流的悬浮物和化学沉淀更易聚集堵塞含水层,并极易滋生各类细菌,所以对水质要求更严格,一般要求回灌水质的铁离子含量＜0.3mg/L,雷兹诺指数＞7.0,pH=8.0±,若地热水中含有溶解氧,则应根据溶解氧的成分和含量对回灌水质提出相应要求。而在碳酸盐岩类的基岩裂隙型热储层中回灌,除上述要求外,还要限制

的含量,防止磷酸钙堵塞裂隙。

表7-3 地热回灌水推荐主要控制指标

2.保证回灌水质的具体措施

(1)缩短水源循环路径

水质较好、氯离子含量低的地热流体可采用较为经济、简单的直接供暖方式,但由于地热流体与供热循环管网的金属设备长期直接接触,因此对其水质要求非常高,一旦系统漏气或管道材质低劣,极易造成氧化、腐蚀,使循环水水质发生较大变化,因此直接供热的尾水不宜作为回灌水源。对井系统一般要采用间接供热方式,地热流体通过换热设备将所含热量传给供暖系统循环水,而换热后地热流体直接进入回灌系统,不直接接触二次供暖循环系统,从而避免地热流体与外循环管网直接接触造成的水质污染,也避免地热流体对外循环管网特别是室内散热终端的腐蚀。地热流体的变化主要是损失掉一部分热量,温度降低以及温度降低后部分气体的逸出,其他化学成分和性质基本不受影响,作为回灌水源通过回灌井注入热储层中,基本能做到“原水”回灌。

(2)回灌管网的材质

对井系统长期监测结果发现,如果回灌运行时采用直供钢制管道,当地热水流经铁制管道和终端设备后,排放口处尾水中铁离子的含量要大大高于地热开采井出口处的含铁量,并发现铁细菌,当工作系统处于开口状态时,系统腐蚀是较严重的。因此为有效防止腐蚀和物理、生物堵塞,在回灌输水管道的材料上,应首选非金属管材(玻璃钢管材或PP-R管材)或内外涂塑复合钢管,并做到回灌运行时全系统中应始终保持正压,形成一个完整的严格密闭系统。

(3)过滤器

由于回灌水中的悬浮物、腐蚀后的生成物、沉淀物含量过高或细菌过多会堵塞多孔介质的孔隙,从而使井的回灌能力不断减小直到无法回灌,因此通过预处理控制回灌水水质是防止回灌井堵塞、保证回灌效果的主要措施。

化学沉淀所引起的堵塞与悬浮物堵塞存在着交叉、重叠部分,某一方面的解决,也可能使另一问题迎刃而解。对这些问题提出理论上的合理解释,有助于优化解决回灌中出现的不同原因的堵塞问题。回灌流体中的固体悬浮物质或化学沉淀物与液体的密度不同,重力作用影响明显,比流体运动慢的颗粒就可能驻留在砂岩的某个位置而不随流体运动,聚集到一定程度,就会以某种形式沉积下来,在储层中尤其是砂岩地层中会堵塞多孔介质孔隙,从而使其回灌能力不断减小直到无法回灌。井壁上吸附的细小颗粒或流体中所含的块状物虽然可通过回扬和酸处理的手段来消解,但地层内因颗粒驻留而形成的环状阻塞区域则是反抽等措施不能完全消除的。另外地热供暖系统长年运行,管道不可能经常更换,由于管路的老化、锈蚀,会使流经的地热流体质量受到不同程度的影响,这种成分复杂的循环水作为水源来回灌,其效果必然会受到影响。在地热回灌系统中增设过滤器是常用的水质净化处理措施,可有效的除掉回灌流体中悬浮固相物、沉淀物和滋生的细菌,降低因水源质量不佳对回灌效果的不良影响。另外环境温度或腐化等因素而在回灌流体中滋生的细菌所引起的堵塞较难处理,由于一般的加入消毒杀菌药剂处理对热储层的影响较大,因此较好的办法是采用超滤膜过滤掉水源中的细菌,这种过滤膜的滤径级别精度要求较高,尤其适合运用于极易产生细菌堵塞的孔隙型热储回灌系统中。

目前在天津的基岩回灌工艺中,回灌水源经除砂处理后,在地面净化措施上一般要求再增加滤径不小于50μm的管道过滤或其他过滤装置(粗滤),滤芯为第三代缠绕棒式或滤袋式,可多次冲洗重复使用,此种过滤装置能有效将管道及系统残留的相对直径较大的颗粒过滤;而在孔隙型回灌井中则要求同时安装精、粗两级过滤系统,精过滤器精度应达到3～5μm,不仅要滤掉大部分悬浮颗粒,有效地减少物理堵塞,还可以有效地拦截或吸附一部分微生物,防止细菌堵塞。

(4)隔氧保护措施

由于地热井内水位随系统运行时间和采灌量变化影响较大,井内气体空间容积有可能会变化几倍,内部的压力也会相应的变化。尽管采用再严格的隔氧措施,在井内容积变化较大时,阀门、孔板等截流部件可能出现局部负压,如果阀门和截流器件密封不严,很难控制氧的渗入;同时地热井投入运行后,管道和设备有含氧不凝气体,其中的氧也有可能混入到地热流体液面上的空间中。环空中长期有氧气的存在,容易产生两个方面的严重后果:一是井管的内壁、泵管的内外壁会慢慢生成锈片,当潜水电泵启动引起井管和泵管震动时,这些锈片会脱落并掉入井底,可能堵塞井下滤水管和储层通道,而且这种堵塞还可能是不可逆的,因为锈片的体积和重量较大,连回扬也很难将其抽出清除;二是泵管法兰连接螺栓长期处于腐蚀环境中,加之泵管的震动,易断裂使潜水泵脱落,造成事故。

氮气保护是目前应用较多的地热井防腐技术,利用自动控制的充气装置,将井内液面之上的井管充满惰性气体(如氮气),以氮气作为井封,可有效地维持井内压力,阻止空气中的氧气渗入到井内。

(5)除砂器、除污器

为了保证地热流体中裹携的岩屑微粒尤其是新近系孔隙型储层(因为岩性松散,细小的砂粒容易随水流被吸出)的砂岩颗粒不被传输到回灌井口,生产井口处要求安装除砂器、回灌井口增设除污器等水质处理措施,以减小过滤器的工作负担。在天津的对井井口一般都安有这种装置,效果较好。

(6)生活热水不宜回灌

一般供应生活热水的系统为了进行除铁处理,需要设置曝气装置、过滤及储水箱。由于流经途径较多且长,可能会由于储存时间过长或条件的变化滋生细菌或产生其他污染(停留在水箱中40℃左右的生活热水温度最适宜细菌滋生或促进细菌的繁殖),尽管这种生活热水未进行任何化学处理,但由于系统原因,循环的生活热水是不宜作为回灌水源的,应单独设置管路直接排放。

(7)其他措施

因化学变化引起的水质问题较复杂,处理起来也很棘手,应根据所处地质条件和回灌流体水质具体分析可能的堵塞原因来制定相应的对策。运行中,视可能的堵塞原因运用机械的或是化学的办法,对回灌井进行周期性的再生处理是保持其回灌能力的基本要求。其中可采用的机械方法有回扬反抽、空压机气举射入高压空气或水以及分段冲洗等;化学方法包括加酸、加药杀菌以及加入氧化剂等。

机械处理方法不难理解,也比较保险,例如定期对回灌井采取回扬洗井措施已成为多数回灌系统特别是孔隙型回灌系统保持回灌顺畅的有效手段。但回扬反抽有可能会使储层细颗粒重组而引起负面影响,需通过科学试验制定出适宜合理的回扬方案。

化学处理方法针对回灌中的细菌堵塞具有一定效果。有些碳酸盐地区通过加酸来改变流体的pH值,以防止化学沉淀的生成。为防止生物膜形成产生细菌堵塞,有效的方法是进行真空全封密回灌,避免水源在地面设备传输过程中受到污染,防止细菌入侵或空气混入加速细菌滋生。但如果回灌井内流体已受到细菌污染或井管壁或滤水管网附近已滋生了细菌,那处理起来更为困难,这时地面的粗滤甚至精滤处理已起不到任何作用,这种井下细菌堵塞已形成时,常用的做法是采用回扬反抽等机械方法进行处理,但效果不想想时,只能采用化学灭菌处理方法去除井内流体中的有机质或进行消毒杀死微生物等手段,较常见的处理灭菌方法是向流体中加入氯消毒杀菌药剂。但这种方法运用在地热回灌中应特别谨慎,因为如果过量加入消毒药剂会改变地热水质,不相容的化学添加剂和抑制剂也会影响流体水质,有污染热储层的可能。

『伍』 什么是水处理

1.地表水：是指存在于地壳表面,暴露于大气的水,是河流、冰川、湖泊、沼泽四种水体的总称,亦称“陆地水”。

2.地下水：是贮存于包气带（包气带是指位于地球表面以下、潜水面以上的地质介质）以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水.地下水存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中。

3.原水：是指采集于自然界，包括并不仅限于地下水，水库水等自然界中能见到的水源的水，未经过任何人工的净化处理。

4.pH：表示溶液酸碱度的数值，pH=-lg[H+]即所含氢离子浓度的常用对数的负值。

5.总碱度：水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。

6.酚酞碱度：就是用酚酞作指示剂所测得的碱度（滴定终点pH＝8.2～8.4）。

7.甲基橙碱度：就是以甲基橙作指示剂所测得的碱度（滴定终点pH＝3.1～4.4）。

8.总酸度：酸度指水中能与强碱发生中和作用的物质的总量，包括：无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。。。

9.总硬度：在一般天然水中，主要是Ca2+和Mg2+，其它离子含量很少，通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度。

10.暂时硬度：由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐硬度，亦称暂时硬度。

11.永久硬度：由于，水中含CaSO4（CaCl2）和MgSO4（MgCl2）等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后也不能去除，这种硬度称为非碳酸盐硬度，亦称永久硬度。

12.溶解物：以简单分子或离子的形式在水（或其它溶剂的）溶液中存在，粒子大小通常只有零点几到几个纳米，肉眼不可见，也无丁达尔现象，用光学显微镜无法看到。

13.胶体：若干分子或离子结合在一起的粒子团，大小通常在几十纳米至几十微米，肉眼不可见，但是，会发生丁达尔现象。小的胶体粒子无法用光学显微镜看到，大的可以看到。

14.悬浮物：是大量分子或离子结合而成的肉眼可见的小颗粒，大小通常在几十微米以上。用光学显微镜可以清楚看到，悬浮物颗粒较长时间静置可以沉淀。

15.总含盐量：水中离子总量称为总含盐量，由水质全分析所得到的全部阳离子和阴离子的量相加而得，单位用mg/L（过去也用PPM）表示。

16.浊度：也称浑浊度。从技术的意义讲，浊度是用来反映水中悬浮物含量的一个水质替代参数。水中主要的悬浮物，一般也就是泥土。以1L蒸馏水中含有1mg二氧化硅作为标准浊度的单位，表示为1PPm。

17.总溶解固体：TDS，又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。

18.电阻：根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比，与电极之间的距离L成正比。

19.电导：水的导电能力强弱程度，就称为电导度S（或称电导）。

20.电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。

21.电阻率：水的电阻率是指某一温度下，边长为1CM立方体水的相对两侧面间的电阻，其单位为欧姆*厘米（Ω*CM），一般是表示高纯水水质的参数。

22.软化水：是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。

23.脱盐水：是指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。其电导率一般为1.0-10.0μs／cm，电阻率(25℃)0.1-1000000Ω.cm，含盐量为1.5mg／L。

24.纯水：是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、C02等)。去除或降低到一定程度的水。其电导率一般为：1.0—0.1μs/cm，电阻率1.0--1000000Ω.cm。含盐量＜1mg／l。

25.超纯水：是指水中的导电介质几乎完全去除，同时不离解的气体、胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。其电导率一般为O.1—0.055μs/cm，电阻率(25℃)＞10×1000000Ω.cm，含盐量＜0.1mg/l。理想纯水(理论上)电导率为0.05μs/cm，电阻率(25℃)为18.3×1000000μs/cm。

26.除氧水：也称脱氧水，脱除水中的溶解氧，一般用于锅炉用水。

27.离子交换：利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。

28.阳树脂：具有酸性基团。在水溶液中酸性基团可以电离生成H+，可以与水中阳离子进行离子交换。

29.阴树脂：含有碱性基团他们在水溶液中电离并与阴离子进行离子交换。

30.惰性树脂：无活性基团，没有离子交换作用，相对密度一般控制在阴、阳树脂之间，用以隔开阴、阳树脂，避免阴、阳树脂在再生时的交叉污染，使再生更加完全。

31.微滤：MF又称微孔过滤，属于精密过滤。微滤能够过滤掉溶液中的微米级或纳米级的微粒和细菌。

32.超滤：UF，以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°之间。

33.纳滤：NF，是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。

34.渗透：渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即，低浓度溶液）渗入低水分子区域（即，高浓度溶液）。

35.渗透压：对于两侧水溶液浓度不同的半透膜，为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。

36.反渗透：RO，反渗透就是通过人工加压将水从浓溶液中压到低浓度溶液中，RO反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜。

36.渗析：又称透析。一种以浓度差为推动力的膜分离操作，利用膜对溶质的选择透过性，实现不同性质溶质的分离。

37.电渗析：ED，在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子（如，离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。

38.EDI：又称连续电除盐技术，是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。

39.回收率：指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。

40.脱盐率：通过反渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，或通过纳滤膜脱除特定组份如二价离子或有机物的百分数。

41.透盐率：脱盐率的相反值，它是进水中溶解性的杂质成份透过膜的百分率。渗透液：经过膜系统产生的净化产水。

42.通量：以单位膜面积透过液的流率，通常以每小时每平方米升（l/m2h）或每天每平方英尺加仑表示（gfd）。

43.产品水：净化后的水溶液，为反渗透或纳滤系统的产水。

44.浓水：没透过膜的那部分溶液，如反渗透或纳滤系统的浓缩水。

45.循环水：用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。

46.直流冷却水系统：冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉。

47.敞开式循环水：以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量，然后，利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去，而使大部分热水得到冷却后，再循环使用。

48.封闭式循环水系统：又称为密闭式循环冷却水系统。在此系统中，冷却水用过后不是马上排放掉，而是回收再用。

49.冷却塔：是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。分自然通风和机械通风两种冷却方式。

50.布水器：回水通过布水器均匀分布到填料上。

51.填料：回水经过填料形成水膜，增加与空气的接触面积。

52.收水器：回收部分蒸发水蒸汽中携带的液体水。

53.循环水量：指循环水系统上冷却塔的循环水量总和。n50保有水量：循环水系统内所有水容积的总和，等于水池容积及管道和水冷设备内水的容积总和。

54.补充水量：用来补充循环水系统中由于蒸发/排污/何飞溅的损失所需的水。

55.旁滤水量：从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后，再返回系统的水量。

56.蒸发水量：循环冷却水系统在运行过程中蒸发损失的水量。

57.排污水量：在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量。

58.风吹泄露损失水量：循环冷却水系统在运行过程中风吹和泄露损失的水量。

59.补充水量：循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。

60.浓缩倍数：循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。

61.换热：物体间的热量交换称为换热。循环水换热有三种基本形式：热交换、对流换热、辐射换热、蒸发换热。

62.导热：直接接触的物体各部分之间的热量传递现象叫导热。

63.对流换热：在流体内，流体之间的热量传递主要由于流体的运动，使热流中的一部分热量传递给冷流体，这种热量传递方式叫做对流换热。

64.辐射换热：高温物体的部分热能变为辐射能，以电磁波的形式向外发射到接收物体后，辐射能再转变为热能而被吸收，这种电磁波传递热量的方式叫做辐射换热。

65.蒸发换热：通过水分子蒸发时要带走汽化潜热的一种换热形式。

66.冷却水进出口温差：冷却塔入口与水池出口之间水的温差。

67.湿球温度：是指同等焓值空气状态下，空气中水蒸汽达到饱和时的空气温度。

68.干球温度：是温度计在普通空气中所测出的温度，即，我们一般天气预报里常说的气温。

69.物理清洗：通过水的流速将管道内杂物清洗出管道。

70.化学清洗：通过药剂的作用，使金属换热器表面保持清洁及活化状态，为预膜做准备。

71.预膜：即，化学转化膜，是金属设备和管道表面防护层的一种类型，特别是酸洗和钝化合格后的管道，可利用预膜的方法加以保护。

72.缓蚀剂：抑制或延缓金属被腐蚀的处理过程。

73.阻垢剂：利用化学的或物理的方法，防止换热设备的受热面产生沉积物的处理过程。

74.氧化性杀菌剂：具有强烈氧化性的杀生剂，通常是一种强氧化剂，对水中的微生物的杀生作用强烈。

75.非氧化性杀菌剂：不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中还原物质的影响。

76.有效氯：是指含氯化合物（尤其作为时消毒剂）中氧化能力相当的氯量，可以定量地表示消毒效果。

77.余氯：余氯是指水经过加氯消毒，接触一定时间后，水中所余留的有效氯。

78.化合性氯：指水中氯与氨的化合物，有NH2Cl、NHCl2及NHCl3三种，以NHCl2较稳定，杀菌效果好，又叫结合性余氯。

79.游离性余氯：指水中的ClO-、HClO、Cl2等，杀菌速度快，杀菌力强，但消失快，又叫自由性余氯。

80.正磷：磷酸盐中的+5价的磷。

81.有机磷：是含碳-磷键的化合物或含有机基团的磷酸衍生物。

82.总铁：各种存在状态的铁，包含：所以铁元素。

83.总锌：各种存在状态的锌，就是包含所有锌元素的。

84.药剂停留时间：药剂在循环冷却水系统中的有效时间。

85.结垢：水中溶解的钙、镁碳酸氢盐受热分解，析出白色沉淀物，渐渐积累附着在容器上，叫结垢。

86.腐蚀：指（包括：金属和非金属）在周围介质（水，空气，酸，碱，盐，溶剂等。。。）作用下产生损耗与破坏的过程。

87.生物粘泥：由微生物及其产生的粘液，与其他有机和无机杂质混在一起，粘着在物体表面的粘滞性物质。

88.生活污水：主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多。

89.市政污水：排入城镇污水系统的污水的统称。载合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。市政污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。

90.工业废水：是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。

91.COD：化学需氧量，水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，以每升水样消耗氧的毫克数表示，通常记为COD。

92.BOD：地面水体中微生物分解有机物的过程消耗水中的溶解氧的量，称生化需氧量，通常记为BOD，常用单位为毫克/升。

93.BC比：表示水中污染物的可生化程度，0.1-0.25难生化，0.25-0.5可生化，＞0.5易生化。

94.TOC：指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量，反映水中氧化的有机化合物的含量，单位为ppm或ppb。

95.氨氮：是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。

96.有机氮：与碳结合的含氮物质的总称，如，蛋白质、氨基酸、酰胺、尿素等。。。

97.凯氏氮：TKN，是指以基耶达（Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。

98.硝态氮：NOxˉ，是指硝酸盐中所含有的氮元素。硝酸跟与亚硝酸根之和。

99.总氮：TN，是水中各种形态无机和有机氮的总量。

100.总磷：TP，水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。

101.次磷：以H2PO2ˉ形式存在的磷酸盐，正常化学除磷去除不了，需要转化为硫酸根才能去除。

102.色度：是指含在水中的溶解性的物质或胶状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。

103.格栅：用于去除水中漂浮物。

104.初沉池：又称一沉池，污水处理中用于去除可沉物和漂浮物的构筑物。

105.调节池：用以调节进、出水流量的构筑物。主要起对水量和水质的调节作用，以及对污水pH值、水温，有预曝气的调节作用，还可用作事故排水。

106.事故池：事故水收集池，是污水处理过程中所需构筑物的一种，在处理化工、石化等一些工厂所排放的高浓度废水时，一般都会设置事故池。

107.隔油池：利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。

108.气浮：在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离。

109.生化池：生化处理中细菌代谢所处的池子。

110.二沉池：即，二次沉淀池，二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。

111.平流式沉淀池：池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。

112.竖流式沉淀池：又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内。通过污泥自身重量沉淀。

113.幅流式沉淀池：废水自池中心进水管进入池，沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。

114.污泥池：一般是用于盛放回流污泥及剩余污泥的池子。

115.监测池：又称清水池，用于盛放处理过的污水。

116.凝聚：胶体失去稳定性的过程。俗称胶体脱稳。

117.絮凝：脱稳胶体互相聚结成大颗粒絮体的过程。

118.混凝：通过脱稳、絮凝形成大颗粒的絮凝物的两个阶段的整个过程。凝聚和絮凝的总称

119.新陈代谢：机体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的自我更新过程叫做新陈代谢。新陈代谢包括合成代谢（同化作用）和分解代谢（异化作用）。

120.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。

121.丝状菌：结构为丝状的一类细菌。菌胶团的骨架。

122.自养菌：以无机碳源为碳源的细菌。

123.异养菌：以有机碳源为碳源的细菌。

124.厌氧环境：理论上厌氧是指没有分子氧，也没有硝态氮，但是，实际工作中不可能达到。工程上DO<0.2为厌氧，，

125.好氧环境：既有溶解氧又有硝态氮。工程上DO＞0.5以上为好氧。

126.缺氧环境：是指没有分子氧有硝态氮。工程上DO在0.2~0.5为缺氧。

127.活性污泥法：通过菌胶团的吸附，代谢，泥水分离来实现的污水处理方法。

128.生物膜法：利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。

129.水力停留时间：简写作HRT，水处理工艺名词，水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。

130.泥龄：指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间(以天计)。

131.SV：30分钟沉降比，是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000mL量筒中至满刻度，静置沉淀30分钟后，则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%），又称污泥沉降体积（SV30）以mL/L表示。因为，污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。

132.MLSS：污泥浓度，1升曝气池污泥混合液所含干污泥的重量。

133.MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。

134.RSS：回流污泥的污泥浓度。

135.SVI：污泥体积指数，是衡量活性污泥沉降性能的指标。指曝气池混合液经30min静沉后,相应的1g干污泥所占的容积(以mL计),即:SVI=混合液30min静沉后污泥容积(mL)/污泥干重(g)，即，SVI=SV30/MLSS。

136.内回流比：硝化液回流的流量与进水流量的比值，一般用百分数表示，符号为r。

137.外回流比：又称污泥回流比，回流污泥的流量与进水流量的比值。一般用百分数表示，符号为R。

138.接种：向生化处理的系统中投加活性污泥或者颗粒污泥的过程。

139.驯化：为使已培养成熟的粪便污水活性污泥逐步具有处理特定工业废水的能力的转化过程。

140.有机负荷：是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。

141.容积负荷：单位曝气池容积，在单位时间内所能去除的污染物重量。

142.冲击负荷：在污水处理运行当中，污泥量一般都会保持在一定水平，反应器（曝气池、厌氧反应器等）容积当然也不会发生变化。但是如果进水水质发生很大变化（COD飙升或大幅下降），就会使污泥负荷和容积负荷发生很大变化，对污泥微生物带来影响，就是所谓的冲击负荷。

143.ORP：氧化还原电位，是水溶液氧化还原能力的测量指标，其单位是mV。

144.DO：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。

145.曝气：使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。

146.充氧率：在废水处理中，曝气器对液体供氧的能力称为充氧能力，以kg/(m3˙h)计[10℃或20℃，101.3kPa)。每千瓦小时内液体的充氧能力称为充氧效率。

147.推流式活性污泥法：污水均匀地推进流动，废水从池首端进入，从池尾端流出，前段液流与后段液流不发生混合。

148.序批式活性污泥法：一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。

149.镜检：显微镜检查的简称。就是将待检标本取样、制片，在显微镜下观察、分析、判断。

150.原生生物：原生动物是动物界中最低等的一类真核单细胞动物，个体由单个细胞组成。

151.后生生物：除原生动物外所有其他动物的总称（后生动物亚界）。

152.非丝状菌膨胀：由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质（如，葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多类糖）而引起的非丝状菌性膨胀。

153.丝状菌膨胀：由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀。

154.过氧化：微生物在氧气充足而营养不足也就是污水中碳源等不足时自身继续氧化反应。

155.外源呼吸：在正常情况下，微生物利用外界供给的能源进行呼吸代谢叫外源性呼吸。

156.内源呼吸：如果外界没有供给能源，而是利用自身内部储存的能源物质进行呼吸代谢叫做内源呼吸。

157.老化：因为，泥龄过长、长时间低负荷或者过氧化导致的污泥解体现象。

158.剩余污泥：是指活性污泥系统中从二次沉淀池（或沉淀区）排出系统外的活性污泥。

159.氨化：是指含氮有机物如蛋白质、尿素等微生物分解而转变为氨的过程。

160.硝化：指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程。

161.反硝化：指细菌将硝酸盐（NO3−）中的氮（N）通过一系列中间产物（NO2−、NO、N2O）还原为氮气（N2）的生物化学过程。

短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根，而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。

163.同步硝化反硝化：硝化和反硝化反应往往发生在同样的处理条件及同一处理空间内，因此，这些现象被称为同步硝化/反硝化（SND）。

164.厌氧氨氧化：即，在缺氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。

165.折点加氯：废水中的NH3-N可在适当之pH值，利用氯系的氧化剂(如，Cl2、NaOCl)使之氧化成氯胺(NH2Cl、NHCl2、NCl3)之后，再氧化分解成N2气体而达脱除之目的。

166.鸟粪石法：利用水中的镁离子、铵根离子、磷酸盐形成磷酸铵镁沉淀来去除氨氮及总磷的方法。

167.生物除磷：利用聚磷菌的过量吸磷特性来实现磷的去除的过程。

168.化学除磷：利用磷酸根与某些金属离子形成沉淀的原理来去除磷的过程。

169.气化除磷：磷酸盐在微生物的作用下形成磷化氢的过程。

170.污泥干化：通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程。

171.厌氧反应器：为厌氧处理技术而设置的专门反应器。

172.厌氧颗粒污泥：升流式厌氧污泥床及其类似的反应器产生的颗粒状污泥，中空接近圆形，主要由无机沉淀物和胞外聚多糖构成，多种微生物生活在一起可有效地去除废水中的污染物。

173.好氧颗粒污泥：是通过微生物在好氧环境下自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥。

174.MBR：又称膜生物反应器，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。用膜来替代二沉池。

175.高级氧化：通过产生羟基自由基来对污水中不能被普通氧化剂氧化的污染物进行氧化降解的过程。

176.羟基自由基：是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根（OH-）失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。

177.蒸发结晶：加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。

178.噬盐菌：指具有特定的生理结构的，只在含盐环境中才能存活的一类细菌微生物。

179.中水回用：就是把生活污水(或城市污水)或工业废水经过深度技术处理，去除各种杂质，去除污染水体的有毒、有害物质及某些重金属离子，进而消毒灭菌，其水体无色、无味、水质清澈透明，且达到或好于国家规定的杂用水标准(或相关规定)，广泛应用于企业生产或居民生活。

180.零排放：指工业水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，或者使用压滤机过滤出不溶于水的物质后循环使用，无任何废液排出工厂。

『陆』 不知目前国内外有哪些软件适合微流体仿真，流道宽5-120微米不等，深10-20微米。急待大家回答。谢谢啊。

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