EDI(Electro-de-ionization)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(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底,又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展,EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯水市场。
EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴阳离子在电场作用下通过阴阳离子交换膜被清除,进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清除的速度。同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。EDI装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90%-95%)为最终得到水,浓水(5%-10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。图2表示了EDI的净水基本过程。
EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。EDI装置进水要求为电阻率为0.025-0.5MΩ·cm,反渗透装置完全可以满足要求。EDI装置可生产电阻率高达15MΩ·cm以上的超纯水。 EDI装置不需要化学再生,可连续运行,进而不需要传统水处理工艺的混合离子交换设备再生所需的酸碱液,以及再生所排放的废水。其主要特点如下:
EDI的净水基本过程
·连续运行,产品水水质稳定
·容易实现全自动控制
·无须用酸碱再生
·不会因再生而停机
·节省了再生用水及再生污水处理设施
·产水率高(可达95%)
·无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
·占地面积小
·使用安全可靠,避免工人接触酸碱
·降低运行及维护成本
·设备单元模块化,可灵活的组合各种流量的净水设施
·安装简单、费用低廉
·设备初投资大 EDI装置与混床离子交换设备属于水处理系统中的精处理设备,下面将两种设备在产水水质、投资量及运行成本方面进行比较,来说明EDI装置在水处理中应用的优越性。
(1)产品水水质比较
EDI装置是一个连续净水过程,因此其产品水水质稳定,电阻率一般为15MΩ·cm,最高可达18MΩ·cm,达到超纯水的指标。混床离子交换设施的净水过程是间断式的,在刚刚被再生后,其产品水水质较高,而在下次再生之前,其产品水水质较差。
(2)投资量比较
与混床离子交换设施相比EDI装置投资量要高约20%左右,但从混床需要酸碱储存、酸碱添加和废水处理设施及后期维护、树脂更换来看,两者费用相差在10%左右。随着技术的提高与批量生产,EDI装置所需的投资量会大大的降低。另外,EDI装置设备小巧,所需厂房远远小于混床。
(3)运行成本比较
EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用,省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用。
在电耗方面,EDI装置约0.5kWh/t水,混床工艺约0.35kWh/t水,电耗的成本在电厂来说是比较经济的,可以用厂用电的价格核算。
在水耗方面,EDI装置产水率高,不用再生用水,因此在此方面运行费用低于混床。
至于药剂费和设备折旧费两者相差不大。
总的来说,在运行费用中,EDI装置吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于EDI装置。因此,EDI装置多投资的费用在几年内完全可以回收。 EDI装置属于水精处理设备, 具有连续产水、水质高、易控制、占地少、不需酸碱、利于环保等优点, 具有广泛的应用前景。随着设备改进与技术完善以及针对不同行业进行优化, 初投资费用会大大降低。可以相信在不久的将来会完全取代传统的水处理工艺中的混合 。
控制氮含量的方法(4种):生物硝化-反硝化(无机氮延时曝气氧化成硝酸盐,再厌氧反硝化转化成氮气);折点氯化(二级出水投加氯,到残余的全部溶解性氯达到最低点,水中氨氮全部氧化);选择性离子交换;氨的气提(二级出水pH提高到11以上,使铵离子转化为氨,对出水激烈曝气,以气体方式将氨从水中去除,再调节pH到合适值)。每种方法氮的去除率均可超过90%。
Ⅱ 微生物燃料电池的离子交换膜使用前要如何处理
主要针对PEMFC, MFC来说,怎么处理问题都不大。双氧水煮沸目的是去除膜表面有机物回,硫酸浸泡是为了答将膜里面钠离子置换为氢离子。对MFC来说,理论上来说没有多大影响,因为阳极溶液钠离子很多,即便是酸处理了,后续也会置换回去,酸处理可能对开始的性能有帮助。你可以咨询一下理化有限公司。
Ⅲ 预处理的工业水处理中预处理
沼气在沼气池中发酵产生后,里面会有大量的腐蚀性气体和对环境造成严重污染的气体(烷类气体、一氧化碳、二氧化碳、硫化气体等),对于发电机组和环境都是不能接受的,宾士预处理系统主要是为了保证燃气发电机组能够正常稳定的运行而设计生产的,沼气经过预处理系统后可以大大降低硫化物、水分及颗粒度。
在工业用水处理中,预处理工序的任务是将工业用水的水源——地表水、地下水或城市自来水处理到符合后续水处理装置所允许的进水水质指标,从而保证水处理系统长期安全、稳定地运行,为工业生产提供优质用水。
预处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物、游离性余氯和重金属等。这些杂质对于电渗析、离子交换、反渗透、钠滤等水处理装置会产生不利的影响。
(一)悬浮物
在离子交换水处理中,进水的悬浮物会附着于交换剂颗粒表面,降低交换容量。
在电渗析水处理中,进水的悬浮物会黏附在膜表面上,成为离子迁移的障碍,增加膜电阻。
在钠滤、反渗透中,进水的悬浮物会堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有机物
在离子交换水处理中,有机物会污染阴离子交换树脂,使其交换容量下降,再生剂耗量增大,树脂使用寿命缩短。
在电渗析水处理中,水中带极性有机物被膜吸附后,会改变膜的极性,并使膜的选择透过性降低,膜电阻增加。
在反渗透、钠滤水处理中,有机物、胶体、悬浮物容易堵塞反渗透、钠滤膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的细菌转移到电渗析膜,在膜面上繁殖,会使膜电阻增加。
细菌、微生物对醋酸纤维素反渗透、纳滤膜有侵蚀作用。细菌繁殖会污染膜。
(四)游离性余氯
游离性余氯会使阳离子交换树脂或离子交换膜活性基团氧化分解,引起树脂或膜结构破坏。还会使反渗透聚酰胺膜性能恶化。
(五)铁、锰离子
铁、锰离子易被离子交换树脂吸附,且不易被再生剂取代,降低交换容量。也会使电渗析膜污染、中毒。铁、锰金属氧化物,其含量高时,在反渗透、纳滤膜表面易形成氢氧化物胶体,产生沉淀作用。
由于上述种种不利的影响,导致工业用水处理系统产水量减少,出水的水质下降,工作周期缩短,消耗指标上升,制水成本提高,树脂和膜的使用寿命缩短,并在操作管理上增加麻烦。
随着工农业的不断发展,城市人口的日益密集,有些污水未经处理排入江河,使水中有害物质日益增多。这就对工业用水的预处理提出了更高的要求。 1、含硫物质降低(低于200ppm);
2、无游离态的水;
3、颗粒度小于5μm;
4、脱硫剂更换周期长。
Ⅳ vc++中的预处理器定义是干什么用的
预处理(pre-treatment),是指在进行最后加工完善以前进行的准备过程,具体应用在不同的行业或领域,会有不同的解释。
在一些程序设计语言中,预处理是preprocessing的翻译。
含义
程序设计领域中,预处理一般是指在程序源代码被翻译为目标代码的过程中,生成二进制代码之前的过程。典型地,由预处理器(preprocessor) 对程序源代码文本进行处理,得到的结果再由编译器核心进一步编译。这个过程并不对程序的源代码进行解析,但它把源代码分割或处理成为特定的单位——(用C/C++的术语来说是)预处理记号(preprocessing token)用来支持语言特性(如C/C++的宏调用)。
C/C++预处理
最常见的预处理是C语言和C++语言。ISO C和ISO C++都规定程序由源代码被翻译分为若干有序的阶段(phase) [1] [2] ,通常前几个阶段由预处理器实现。预处理中会展开以#起始的行,试图解释为预处理指令(preprocessing directive) ,其中ISO C/C++要求支持的包括#if/#ifdef/#ifndef/#else/#elif/#endif(条件编译)、#define(宏定义)、#include(源文件包含)、#line(行控制)、#error(错误指令)、#pragma(和实现相关的杂注)以及单独的#(空指令)[1] [2] 。预处理指令一般被用来使源代码在不同的执行环境中被方便的修改或者编译。[3]
预处理器在UNIX传统中通常缩写为PP,在自动构建脚本中C预处理器被缩写为CPP的宏指代。为了不造成歧义,C++(cee-plus-plus) 经常并不是缩写为CPP,而改成CXX。
注意预处理常被错误地当作预编译(precompiling) ,事实上这是两个不同的概念。预处理尽管并不是ISO C/C++要求的单独阶段,但“预处理”这个术语正式地出现并参与构成其它术语,如C的预处理翻译单元(preprocessing translation unit)[1] 以及C/C++词法规则中预处理记号(prerprocessing-token) 这个语法分类[1] [2] 。预编译是一些编译器支持的特性,不是C/C++语言的特性或实现必须要求遵循的规则涉及到的内容,没有在ISO C/C++全文中出现[1] [2] 。
纺织物的预处理编辑
含义或目的
纺织物的预处理,是纺织物烧毛、退浆、精练、漂白、丝光和热定形等工艺过程的总称。预处理的目的是去除纱线或织物上的天然杂质,以及纺织过程中所附加的浆料、助剂和沾污物。经过预处理的纺织品具有较好的润湿性、白度、光泽和尺寸稳定性。天然纤维含杂较多,其纺织物的预处理要求也较高,天然纤维与化学纤维混纺织物的预处理工艺,应以适合天然纤维为主,同时照顾化学纤维的要求。
预处理过程
烧毛是烧去纱线或织物表面的茸毛,使织物表面光洁,增进染色或印花后的色泽鲜艳度,在服用过程中不易沾尘。化学纤维织物烧毛后,还可减轻因茸毛摩擦而引起的起球现象。
退浆、精练、漂白过程都是去除织物上的各种杂质,三者相辅相成,各有侧重。退浆以去除浆料为主,同时也可洗除部分水溶性天然杂质;精练是以去除纤维伴生的天然杂质为主,并可去除织物上残留的浆料等物质;漂白是以去除色素为主,并进一步去除精练后的残留杂质。棉、麻纤维织物大多要经过退浆,常用的有热水、碱液、淀粉酶、氧化剂等退浆法。精练对于棉纺织物非常重要,主要是通过烧碱液的作用去除果胶质、棉脂、棉蜡等天然杂质,并使棉籽壳残屑体解。棉纤维的漂白常用次氯酸钠或过氧化氢。苎麻纺织物的精练、漂白工艺和棉相似。亚麻纤维的吸水性较好,精练要求较棉为低,可用纯碱处理。亚麻纺织物的漂白常用较廉价的次氯酸钠酸性溶液处理,再用碱液洗除反应产物。漂白和碱处理可交替重复进行。羊毛精练通常是在原毛状态进行的,又称洗毛,主要是去除羊汗和羊脂。可用含碳酸钠和肥皂或洗涤剂的练液在50℃左右使羊脂乳化而洗除。羊毛纤维一般不经漂白过程,需要时用还原剂如二氧化硫、亚硫酸氢钠或连二亚硫酸钠进行漂白,但漂白效果不持久,在空气中会逐渐氧化而泛黄;用过氧化氢漂白剂效果较好。蚕丝织物的预处理主要是精练,目的是去除丝胶。脱胶用剂主要是肥皂液,可酌加碳酸钠。也可先用蛋白酶处理,再经肥皂液洗涤。丝纤维的色素等杂质主要集中在丝胶中,脱胶后一般不再漂白。需要漂白时通常采用过氧化氢为漂白剂。合成纤维含杂极少,织造时大多选用水溶性浆料,且用量较少,退浆常结合精练进行,处理的条件可较温和。锦纶织物用非离子型洗涤剂处理;漂白用剂以亚氯酸钠最宜,过氧化氢或次氯酸钠均易使纤维受损。涤纶虽然遇碱会水解,仍可用淡碱液作精练处理,但应严格控制温度和时间,漂白用剂以亚氯酸钠为最好,有时退浆、精练、漂白可同时完成。
丝光主要用于加工棉、麻纺织物。丝光过程的特点是纱线或织物浸渍浓烧碱液,使纤维发生溶胀,再在张力状态下洗去碱液,从而获得耐久性的光泽,有效地提高染料的上染率并有定形作用。
热定形主要用于受热后易收缩变形的锦纶或涤纶等合成纤维及其混纺物的加工。这些纺织物在染色或印花之前,一般都先在有张力的状态下用比后续工序为高的温度进行处理,以防止织物收缩变形。
工业水处理中预处理编辑
定义和组成
沼气在沼气池中发酵产生后
气体预处理
气体预处理
,里面会有大量的腐蚀性气体和对环境造成严重污染的气体(烷类气体、一氧化碳、二氧化碳、硫化气体等),对于发电机组和环境都是不能接受的,宾士预处理系统主要是为了保证燃气发电机组能够正常稳定的运行而设计生产的,沼气经过预处理系统后可以大大降低硫化物、水分及颗粒度。
在工业用水处理中,预处理工序的任务是将工业用水的水源——地表水、地下水或城市自来水处理到符合后续水处理装置所允许的进水水质指标,从而保证水处理系统长期安全、稳定地运行,为工业生产提供优质用水。
预处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物、游离性余氯和重金属等。这些杂质对于电渗析、离子交换、反渗透、钠滤等水处理装置会产生不利的影响。 [4]
(一)悬浮物
在离子交换水处理中,进水的悬浮物会附着于交换剂颗粒表面,降低交换容量。
在电渗析水处理中,进水的悬浮物会黏附在膜表面上,成为离子迁移的障碍,增加膜电阻。
在钠滤、反渗透中,进水的悬浮物会堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有机物
在离子交换水处理中,有机物会污染阴离子交换树脂,使其交换容量下降,再生剂耗量增大,树脂使用寿命缩短。
在电渗析水处理中,水中带极性有机物被膜吸附后,会改变膜的极性,并使膜的选择透过性降低,膜电阻增加。
在反渗透、钠滤水处理中,有机物、胶体、悬浮物容易堵塞反渗透、钠滤膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的细菌转移到电渗析膜,在膜面上繁殖,会使膜电阻增加。
细菌、微生物对醋酸纤维素反渗透、纳滤膜有侵蚀作用。细菌繁殖会污染膜。
(四)游离性余氯
游离性余氯会使阳离子交换树脂或离子交换膜活性基团氧化分解,引起树脂或膜结构破坏。还会使反渗透聚酰胺膜性能恶化。
(五)铁、锰离子
铁、锰离子易被离子交换树脂吸附,且不易被再生剂取代,降低交换容量。也会使电渗析膜污染、中毒。铁、锰金属氧化物,其含量高时,在反渗透、纳滤膜表面易形成氢氧化物胶体,产生沉淀作用。
由于上述种种不利的影响,导致工业用水处理系统产水量减少,出水的水质下降,工作周期缩短,消耗指标上升,制水成本提高,树脂和膜的使用寿命缩短,并在操作管理上增加麻烦。
随着工农业的不断发展,城市人口的日益密集,有些污水未经处理排入江河,使水中有害物质日益增多。这就对工业用水的预处理提出了更高的要求。
Ⅳ 工业用水为什么要经过预处理
在工业用水处理中,预处理工序的任务是将工业用水的水源——地表水、地下水或城市自来水处理到符合后续水处理装置所允许的进水水质指标,从而保证水处理系统长期安全、稳定地运行,为工业生产提供优质用水。
预处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物、游离性余氯和重金属等。这些杂质对于电渗析、离子交换、反渗透、钠滤等水处理装置会产生不利的影响。
(一)悬浮物
在离子交换水处理中,进水的悬浮物会附着于交换剂颗粒表面,降低交换容量。
在电渗析水处理中,进水的悬浮物会黏附在膜表面上,成为离子迁移的障碍,增加膜电阻。
在钠滤、反渗透中,进水的悬浮物会堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有机物
在离子交换水处理中,有机物会污染阴离子交换树脂,使其交换容量下降,再生剂耗量增大,树脂使用寿命缩短。
在电渗析水处理中,水中带极性有机物被膜吸附后,会改变膜的极性,并使膜的选择透过性降低,膜电阻增加。
在反渗透、钠滤水处理中,有机物、胶体、悬浮物容易堵塞反渗透、钠滤膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的细菌转移到电渗析膜,在膜面上繁殖,会使膜电阻增加。
细菌、微生物对醋酸纤维素反渗透、纳滤膜有侵蚀作用。细菌繁殖会污染膜。
(四)游离性余氯
游离性余氯会使阳离子交换树脂或离子交换膜活性基团氧化分解,引起树脂或膜结构破坏。还会使反渗透聚酰胺膜性能恶化。
(五)铁、锰离子
铁、锰离子易被离子交换树脂吸附,且不易被再生剂取代,降低交换容量。也会使电渗析膜污染、中毒。铁、锰金属氧化物,其含量高时,在反渗透、纳滤膜表面易形成氢氧化物胶体,产生沉淀作用。
由于上述种种不利的影响,导致工业用水处理系统产水量减少,出水的水质下降,工作周期缩短,消耗指标上升,制水成本提高,树脂和膜的使用寿命缩短,并在操作管理上增加麻烦。
随着工农业的不断发展,城市人口的日益密集,有些污水未经处理排入江河,使水中有害物质日益增多。这就对工业用水的预处理提出了更高的要求。 1、含硫物质降低(低于200ppm);
2、无游离态的水;
3、颗粒度小于5μm;
4、脱硫剂更换周期长。
Ⅵ 我的工厂有一台500ml的EDI膜块,现在放了5年,中间一直没用,到现在开始用,一开机电流,电压正常,
放了五年了,基本上已经废了。存放时间最多一年,或者10个月。如果要长期的需要加水运行,每隔一段时间运行一次。
多元环球水务 EDI 王
Ⅶ 现代污水处理有哪些常见的方法
1、物理处理法
物理处理法是通过物理作用, 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠), 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
(1) 过滤法:利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物, 常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。
1) 格栅与筛网。 在排水工程中, 废水通过下水道流人水处理厂, 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、 穿孔板或过滤网(筛网), 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
这一步属废水的预处理, 其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理, 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械, 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物, 如纤维、纸浆、藻类等,通常用金属丝、化纤编织而成,或用穿孔钢板,孔径一般小于5mm,最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构,既要能截留污物,又便于卸料及清理筛面 。
2)粒状介质过滤(又称彤、滤、 惊料过滤)。 废水通过粒状滤料(如石英砂)床层时,其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时,位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料空隙越来越小,逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜, 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小 “沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积, 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
(2)沉淀法。沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理, 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。 根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种:
1) 分离沉降(或自由沉降)。在沉淀过程中,颗粒之间互不聚合,单独进行沉降。 颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形状、 尺寸、 质量均不改变,下降速度也不改变。
2)混凝沉淀(或称作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体,然后采用重力沉降予以分离去除。 混凝沉淀的特点是在沉淀过程中,颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体,因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大,其沉速也随深度 而增加。
常用的无机混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等,还可采用助凝剂如水玻璃、 石灰等 。
3)区域沉降(又称拥挤沉降、 成层沉降)。 当废水中悬浮物含量较高时,颗粒间的距离较小,其间的聚合力能使其集合成为一个整体,并一同下沉,而颗粒相互间的位置不发生变动,因此澄清水和混水间有一明显的分界面,逐渐向下移动,此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。
4)压缩沉淀。当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时,颗粒互相接触、挤压,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙中的水被挤出,颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中,进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同,设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前,以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20~100µ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向,可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池。废水从池一端流人,按水平方向在池内流动,水中悬浮物逐渐沉向池底,澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池。池子多为圆形,直径较大,一般在20~30m以上,适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后,通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板,沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大,流速逐渐变小,颗粒沉降下来,澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池。截面多为圆形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上,缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗,澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中,沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质,以减少生化处理时的负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离以保证出水水质。
(3)浮选法。将空气通人污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上,并随气泡上升到水面,然后用机械的方法撇除,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。疏水性的物质易气浮,而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率,需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性,使某些亲水性物质转变为疏水性物质,然后气浮除去,这种方法称为“浮选”。
气浮时要求气泡的分散度高,量多,有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当,既便于浮渣稳定在水面上,又不影响浮渣的运送和脱水。产生气 泡的方法有两种:
1)机械法。使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。
2)压力溶气法。将空气在一定的压力下溶于水中, 并达到饱和状态, 然后突然减压, 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。 目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。
气浮法的主要优点有:设备运行能力优于沉淀池, 一般只需15~20min即可完成固液分离, 因此它占地少, 效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作较便利;整个工作是向水中通人空气, 增加了水中的潜解氧量, 对除去水中有机物、 藻类表面活性剂及臭味等有明显效果, 其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。
气浮法的主要缺点是:耗电量较大;设备维修及管理工作量增加, 运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受风、 雨等气候因素影响。
除了上述两种气浮方法外, 目前较为常用的方法还有电解气浮法。
(4)离心分离法。 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时, 利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同, 从而达到分离目的的方法。 常用的离心设备有旋流分离器和离心
2、化学处理法
向污水中投加化学试剂, 利用化学反应来分离、 回收污水中的污染物质,或将污染物质转化为无害的物质。 该法既可使污染物与水分离, 回收某些有用物质, 也能改变污染物的性质, 如降低废水的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有毒有害的物质等, 因此可达到比物理法更高的净化程度。 常用的化学方法 有化学沉淀法、 中和法、 氧化还原法和混凝法。
化学法处理的局限性如下:
由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料), 处理费用一般较高, 操作与 管理的要求也较严格。
化学法还需与物理法配合使用。 在化学处理之前, 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下,又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。
( 1)化学沉淀法。
化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂, 使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应, 形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来, 从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、 镜离子以及废水中的重金属离子, 如隶、 锅、铅、 钵等。 按使用的沉淀剂不同, 沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的总和称总硬度, 可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉淀而降低, 如需同时去除非碳酸盐硬度, 可采用石灰-苏打软化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉淀除去。 因此, 当原水硬度或碱度较高时, 可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理, 以节省离子交换的运行费用。
去除废水中的重金属离子时, 一般采用投加碳酸盐的方法, 生成的金属离子, 碳酸盐的溶度积很小, 便于回收。 如利用碳酸销处理含镑废水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法优点是经济简便, 药剂来源广, 因此在处理重金属废水时应用最广。 存在的问题是劳动卫生条件差, 管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大, 脱水困难。
(2)中和法。
中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理, 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。 对于酸或碱的浓度大于3%的废水, 首先应进 行酸碱的回收。 对于低浓度的酸碱废水, 可采取中和法进行处理。
酸性污水的处理, 通常采用投加石灰、 苛性锅、 碳酸锅或以石灰石、 大理石作洁、料来中和酸性污水。 碱性污水的处理, 通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。 另外, 对于酸、 碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。
(3)氧化还原法。
氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应, 将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。 这种方法主要处理无机污染物, 如重金属和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应, 将废水中的有害物质氧化分解为元害物质;利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应, 将废水中的有害物质还原为无害物质;臭氧氧化法对污水进 行脱色、 杀菌和除臭处理;空气氧化法处理含硫废水;还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。
水处理常用的氧化剂有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的还原剂有硫酸亚铁、 亚硫酸盐、 铁屑、 铸粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。 常用的混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁、 聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。 为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、 活性硅胶、 骨胶等。
3、物理化学处理法
物理化学法(简称物化法), 是利用萃取、 吸附、 离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理, 处理或回收工业废水的方法。 它主要用分离废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解态或胶态的污染物质, 回收有用组分,并使废水得到深度净化。 因此, 适合于处理杂质浓度很高的废水(用作回收利用的方法), 或是浓度很低的废水(用作废水深度处理)。利用物理化学法处理工业废水前, 一般要经过预处理, 以减少废水中的悬浮物、 油类、 有害气体等杂质, 或调整废水的pH值, 以提高回收效率、 减少损耗。同时, 浓缩的残渣要 经过后处理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 离子交换法、 膜析法(包括渗析法、 电渗析法、 反渗透法、 超滤法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂, 充分混合接触后使污染物重新分配, 由水相转移到溶剂相中, 利用溶剂与水的密度差别, 将溶剂分离出来, 从而使污水得到净化的方法。再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收, 再生后的溶剂可循环使用。使用的溶剂叫萃取剂, 提出的物质叫萃取物。 萃取是一种液-液相间的传质过程, 是利用污染物(溶质)在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。
在选择萃取剂时, 应注意萃取剂对被萃取物(污染物)的选择性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取剂与水的密度相差越大, 萃取后与水分离就越容易。常用的萃取剂有含氧萃取剂、 含磷萃取剂、 含氮萃取剂等 。 常用的萃取设备有脉冲筛板塔、 离心萃取机等。
(2)吸附法。
吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料(吸附剂)的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等(称为熔质或吸附质), 以回收或去除它们, 使废水得以净化。例如, 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质, 且具有脱色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理, 可分为静态吸附和动态吸附两种方法, 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。一般吸附剂均呈松散多 孔结构, 具有巨大的比表面积。其吸附力可分为分子引力(范德华力)、 化学键力和静电引力三种。水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。
吸附剂吸附饱和后必须经过再生, 把吸附质从吸附剂的细孔中除去, 恢复其吸附能力。再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法(湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等)、 溶剂再生法和生物再生法等。
由于吸附剂价格较贵, 而且吸附法对进水的预处理要求高, 因此多用于给水处理中。
(3)离子交换法。
离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展, 由于效果良好, 操作方便, 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面, 得到一定的应用。如用阳离子交换剂去除(回收) 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。
离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐, 主要去除废水中的金属 离子。 离子交换软化法采用Na+交换树脂。
(4)膜析法。
1) 电渗析法。电掺析法是在直流电场的作用下, 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过, 阴膜只允许阴商子通过), 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,使得溶液中的电解质与水分离, 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法, 除用于污水处理外, 还可用于海水除盐、制备去离子水(纯水)等。
2)反渗透法。
反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。在世界淡水供应危机严重的今天, 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。 它的另一重要用途是与离子交换系统联用, 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。在废水处理中, 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子, 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。
目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。渗透水可重复利用。
4、生物处理法
生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用, 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氟化物、硫化物), 并将其转化为稳定无害的无机物, 从而使废水得以净化的方法。 此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点, 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。
现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气, 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。
(1)好氧生物处理法。
在有氧的条件下, 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。 该法需要有氧的供应。 根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态, 可分为活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。 该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气(曝气), 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒, 这实际上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体, 具有很强的分解有机物的能力,称之为 “活性污泥”。从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后, 澄清的水被排放, 污泥作为种泥回流到曝气池, 继续运作。 这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。废水在曝气池中停留4~6h, 可除去废水中的有机物(BOD6)约90%。 活性污泥法有多种池型及运行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥状的胶膜称为生物膜, 利用生物膜处理污水的方法,称为生物膜法。生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用, 吸附并降解水中的有机污 染物, 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池, 经过沉淀池沉淀分离后, 使污水得以净化。常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。
(2)厌氧生物处理法。
在无氧的条件下, 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物, 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。 近年来, 世界性的能源紧张, 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展, 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。 一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现, 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。 它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高, 市泥龄很长, 因此处理能力大大提高, 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,已经成为污水处理的主要方法之一。
5、除磷、 脱氮
( 1) 除磷。 城市废水中磷的主要来源是粪便、 洗涤剂和某些工业废水, 以正磷酸盐、 聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。 常用的除磷方法有化学法和生物法。
1)化学法除磷。 利用磷酸盐与铁盐、 石灰、 铝盐等反应生成磷酸铁、 磷酸钙、 磷酸铝等沉淀, 将磷从废水中排除。化学法的特点是磷的去除效率较高, 处理结果稳定, 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧条件下, 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。 整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下, 将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。这就是 “ 厌氧放磷”。聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外, 其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸) 储存于体内。
进入好氧状态后, 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解, 并释放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收废水中的磷酸盐, 以聚磷的形式积聚于体内。这就是 “好氧吸磷”。在此阶段, 活性污泥不断增殖。 除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外, 其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
(2) 脱氮。
生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~ 5%。 它们均来源于人们食物中的蛋白质。脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
1)化学法脱氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨
②加氯法。在含氨氮的废水中加氯。通过适当控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。为了减少氯的投加量, 此法常与生物硝化联用, 先硝化再除去微量的残余氨氮。
2)生物法脱氮。生物脱氮是在微生物作用下, 将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程, 其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下, 废水中的氨态氮被硝化细菌 (亚硝酸菌和硝酸菌)转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反硝化反应是在无氧条件下, 反硝化菌将硝酸盐氮(N03-)和亚硝酸盐氮(NH2-)还原为氮气。因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。
Ⅷ 电解氯化钠阳离子交换膜的预处理
首先,电解海水目的是为了制取烧碱 和氯气
那么在阴极区存在大量OH-
所以要将Na+交换到OH-富集的区域内以便提纯
阳极区Cl-变成Cl2跑出去必要补充CL-以便继续电解成为Cl2
Ⅸ 海水淡化的方法
蒸馏法:蒸馏淡化进程的实质就是水蒸气的构成进程,其原理好像海水受热蒸腾构成云,云在必定条件下遇冷构成雨,而雨是不带咸味的.根据所用动力、设备、流程不一样首要可分设备蒸馏法、蒸汽紧缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等.
冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水成为固态冰的一起盐被别离出去.冷冻法与蒸馏法都有难以克服的坏处,其间蒸馏法会耗费很多的动力并在仪器里发生很多的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法一样要耗费很多动力。
太阳能法:人类前期运用太阳能进行海水淡化,首要是运用太阳能进行蒸馏,所以前期的太阳能海水淡化设备通常都称为太阳能蒸馏器.馏体系被动式太阳能蒸馏体系的比如就是盘式太阳能蒸馏器,太阳能具有安全、环保等利益,将太阳能收集与脱盐技能两个体系联系是一种可继续打开的海水淡化技能。
电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下,海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向,不能穿过阴膜而留下来;负离子穿过阴膜跑向阳极方向,不能穿过阳膜而留下来。这样,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。 反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过,不让盐分通过。
网络--海水淡化
Ⅹ IONPURE EDI模块的工作原理
西门子EDI模块结构和工作原理
西门子EDI模块常与RO连用,构成RO-EDI纯水系统专。属EDI已设计成标准模块,EDI单元就是由若干模块组合而成。
电除盐将离子交换树脂填充在阴、阳离子交换膜之间形成EDI单元,又在这个单元两边设置阴、阳电极,在直流电作用下,将离子从其给水(通常是反渗透纯水)中进一步清除。
离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近,可以使特定的离子迁移。阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子透过;而阳膜只允许阳离子透过,不允许阴离子透过。
在EDI组件中将一定数量的EDI单元罗列在一起,使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列。并使用网状物将每个EDI单元隔开,形成浓水室。EDI单元中间为淡水室。在给定的直流电的推动下,给水通过淡水室水中的离子穿过离子交换膜进入浓水室被去除而成为除盐水;通过浓水将离子带出系统,成为浓水。
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