4 水化学和预处理系统
化学水处理运行规程(1)
化学(huàxué)水处理运行(yùnxíng)规程(guīchéng)批准(pī zhǔn) ：审核(shěnhé)：安监处：机电科：生产科：编制单位：发电车间*******日期：1 系统(xìtǒng)概述 (4)1.1水处理系统(xìtǒng)简介 (4)1.2水处理系统(xìtǒng)设备 (4)1.3 水处理(chǔlǐ)系统工艺流程 (6)1.4 系统(xìtǒng)说明 (7)1.4.1预处理系统 (7)1.4.2 一级除盐系统 (8)1.4.3 后处理系统 (11)4.树脂选用 (12)2 系统运行 (13)2.1 设备启动前的检查 (13)2.2 水泵启动前的检查 (13)2.3 水泵启动后的检查 (13)3 系统维护 (14)1 系统概述1.1水处理系统(xìtǒng)简介水处理系统(xìtǒng)制取的除盐水作为余热锅炉(guōlú)的用水，该系统出力为2×8吨/小时。
由预处理系统+一级除盐系统（反渗透系统）+钠床系统三个部分组成。
预处理系统出水(chū shuǐ)能力为28吨/小时，反渗透系统出水(chū shuǐ)能力为2×8吨/小时，钠床系统出水能力为16吨/小时。
1.2水处理系统设备1.3 水处理(chǔlǐ)系统工艺流程水处理(chǔlǐ)系统工艺流程见工艺流程图.运行(yùnxíng)：按产水量的要求，选择开启生水泵的台数（该系统生水泵为2台，可选择一用一备或两台(liǎnɡ tái)同时运行状态），原水由原水箱经生水泵送入多介质过滤器。
通过多介质过滤器除去水中悬浮物和胶体颗粒。
多介质过滤器产出的合格水，经过药液混合器（该系统(xìtǒng)设为加阻垢剂、还原剂）。
进入精密过滤器，进一步除去5µm以上杂质，通过高压泵增压后进入反渗透装置。
制药用水系统基础知识
3 活性炭过滤 规定余氯检测的方法以及周期，通过氧化还原值(<500mv)来实 器吸附活性 时监测活性炭的吸附活性。 若值达到临界点，则对活性炭过滤器进行巴氏消毒或更换活性炭
4 树脂柱去除重 规定余氯硬度检测的方法以及周期，通过检查软化效果来试试监 金属离子能力 测树脂活性。 若树脂活性低，则对树脂进行再生或中毒处理；更换树脂。
措施的地方,例如将脱气器安在一级与二级反渗透之间
2 反渗透膜表 ①设计自动冲洗功能，加以去除 面的污堵 ②配置清洗装置，采用化学清洁剂，针对不同的材质的膜及污染进 行清洗
制药用水质量控制——循环系统
中国GMP 对制药用水系统的要求 《药品生产质量管理规范》2010 修订版： GMP 第九十七条 水处理设备及其输送系统的设计、安装、运行 和维护应确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行 不得超出其设计能力。 GMP 第九十八条 纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应 无毒、耐腐蚀；储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤 器；管道的设计和安装应避免死角、盲管。
饮
用 沙滤 水
确认蒸汽、纯蒸汽有无可能交叉污染？
纯化水
炭滤
反渗透 装置
电法去离 子装置
贮罐
多效蒸馏水机
微生物、 热原…..
浊度
余氯
电导
电导
微生物， TOC
回水
呼吸过滤器的完整性测试
蒸馏水贮罐
换热器
泥沙、粘土 藻类及原生物质 细菌 其它不溶物 溶胶（如硅胶） 高分子化合物（如腐殖酸胶体等） 碳酸氢盐 碳酸盐 硫酸盐 氯化物 碳酸氢钠 碳酸盐 硫酸盐 氯化物 氟化物 铁盐及锰盐 氧 二氧化碳 硫化物 有机物分解气体
对水质产生的影响
使水浑浊，产生沉积 使水有色度、有臭味、浑浊并产生淤泥 致病、产生淤泥、产生腐蚀 产生沉积 致使结垢 使水浑浊、产生吸附和沉积 产生碱度、硬度 产生碱度、硬度 产生硬度 产生硬度、腐蚀、气体 产生碱度 产生碱度 产生含盐量 产生盐类、气味 过量致病 产生气味、硬度和腐蚀金属 产生腐蚀 产生腐蚀和酸度 产生腐蚀、臭味和酸度 污染水体
纯水系统原理
纯水系统原理
纯水系统是一种用于制备高纯度水的设备，它在实验室、医药、电子、化工等领域都有着广泛的应用。
其原理主要是通过物理或化学方法去除水中的杂质，从而得到高纯度的水。
本文将从纯水系统的工作原理、组成部分以及应用领域等方面进行介绍。
首先，纯水系统的工作原理是基于水的物理性质和化学性质。
在物理方法中，通常采用膜分离技术，包括反渗透、纳滤、超滤等，通过半透膜的作用，将水中的离子、微生物、有机物等杂质截留在膜外，从而得到纯净水。
而化学方法则是利用树脂吸附、离子交换等原理，将水中的离子通过化学反应去除，达到提纯水质的目的。
其次，纯水系统的组成部分主要包括进水系统、预处理系统、纯化系统和配水系统。
进水系统用于将自来水或地下水引入纯水系统，预处理系统则通过过滤、软化等工艺去除水中的悬浮物、有机物、重金属离子等杂质，纯化系统则是利用膜分离、离子交换树脂等技术去除水中的微生物、离子等，最终配水系统将纯水储存并输送至需要的地方。
此外，纯水系统在实验室、医药、电子、化工等领域有着广泛的应用。
在实验室中，纯水被用于制备实验用水、冲洗玻璃器皿等；在医药领域，纯水则是制备药物、注射用水的重要原料；在电子行业，纯水则用于半导体生产、电镀等工艺中；化工领域，纯水则是制备化工产品、冲洗设备等必备物质。
综上所述，纯水系统通过物理和化学方法去除水中的杂质，从而得到高纯度的水。
其工作原理、组成部分以及应用领域都是十分重要的。
希望本文的介绍能够加深大家对纯水系统的理解，为相关行业的工作者提供参考。
雨水花园的名词解释
雨水花园的名词解释在我们周围的城市生活中，很多人追求放松身心的方式和环保的生活方式。
而雨水花园则是一种相对新兴的概念，它被认为是一个可持续发展的环境解决方案，旨在回收和再利用雨水资源，同时创造一个美丽的花园空间。
一、雨水花园的基本概念雨水花园是将雨水集中、过滤和储存，并将其用于浇灌绿化植物和清洗设施的系统。
与传统的排水系统相比，它能有效地减少水资源的浪费，改善城市水环境并提供一个更加宜人舒适的生活环境。
二、雨水花园的构成1. 雨水收集系统：包括建筑物屋面和其他表面的雨水收集设备，例如雨水桶、雨水集水器和排水管道等。
2. 预处理系统：用于过滤雨水中的杂质和污染物，确保储存的雨水质量良好。
预处理系统可以使用物理或化学方法进行过滤，如格栅和化学药剂等。
3. 储存系统：通过储存雨水以备不时之需，充分利用雨水资源。
储存设施可以是地下的水贮罐或水塔，也可以是地面上的水池或花园池塘。
4. 分配系统：用于将储存的雨水引导到需要灌溉或冲洗的区域。
这可以通过一系列的管道和阀门来实现，以确保雨水在需要的地方得到有效利用。
5. 灌溉系统：负责将雨水分配到绿化植物所需的区域。
可以采用灌溉管、喷灌设备或滴灌系统等方式，确保雨水得到充分利用。
三、雨水花园的优势1. 节约水资源：雨水花园能够收集和利用降雨期间的雨水，减少对市政供水系统的依赖。
这有助于减轻城市用水压力，保护地下水资源。
2. 提高城市生态环境：雨水花园为城市增添了绿色空间，提供了生态环境，改善了空气质量，并有助于城市冷却。
3. 减少洪涝风险：雨水花园通过收集和储存雨水，减少了雨水径流，降低了城市内的洪涝风险。
4. 提高土壤水分含量：雨水花园的灌溉系统将雨水传送到植物根系附近，增加土壤水分含量，促进植物生长。
5. 降低水质污染：通过预处理系统的过滤和净化，雨水花园能够减少雨水中的沉积物和污染物，提高水质。
四、雨水花园的实践案例世界各地都有许多成功的雨水花园项目。
在美国加利福尼亚州的洛杉矶，市政府鼓励居民和企业建造雨水花园以应对该地区的干旱问题。
火力发电系统和分类知识
1. 电厂汽水系统
电厂基本汽水系统流程（朗肯循环）：给水→锅炉→过热 蒸汽→汽轮机→凝电机
给水泵
凝汽器
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2. 燃料、燃烧系统
(1)输煤及燃运系统： 运输→卸煤装置→煤场→碎煤机→皮带→原煤仓； (2)制粉系统： 原煤仓→给煤机→磨煤机→粗粉分离器→细粉分离器→煤粉仓
项
(二) 灰场、防浪堤、护岸工程等
1 2 3
(七)
1
单身宿舍 家属宿舍 室外工程 厂内外临时工程（包干系数以处 的项目） 厂区施工铁路专用线
目
1 灰（坝）场 2 防浪堤
划
3 护岸
(三) 水质净化工程
分
1 石灰水处理系统
2 施工电源 3 施工水源 4 施工道路 5 施工通信 6 大型施工机具拆装及轨道铺设
❖ 原子能发电厂
❖ 地热电站
❖ 垃圾电站
其他热力发电厂与常规电厂的区别主要在于热力系统不 一样，当然也涉及到相关的燃料、除尘、化学、供水及热工 控制系统。由于地球上现已探明储量的煤尚可用数百年，因 此，常规燃煤电厂仍是今后建设电厂的主要形式之一。
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2
常规火力发电厂
❖ 输煤系统——接受燃煤并向锅炉输送；
项
2 燃油系统
目
3 燃气系统 (三) 除灰系统
划
1 水力除灰系统
3 (六)
1 2 (七) 1 2
空冷及辅机循环水系统 电气系统 控制系统建筑 变配电系统建筑 附属生产工程 辅助生产工程 附属生产工程
分
2 机械除灰系统
3 气力除灰系统
3 环保工程 4 消防系统
4 灰水回收系统
5 厂区性建筑
5 脱水仓、澄清池
新加坡海水淡化处理流程
新加坡海水淡化处理流程
包括以下步骤：
1.海水取水：海水由设在海边的深水井经深水泵送入淡化厂房。
2.预处理系统：海水经过化学加药系统投加杀菌剂和絮凝剂后，进
入石英砂和活性炭过滤系统过滤。
滤后水经过水质还原、pH调整以及阻垢剂添加后，进入保安过滤系统。
3.海水淡化脱盐系统：过滤后的低压海水一路进入高压泵加压，另
一路进入压力交换式能量回收装置。
升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。
4.能量回收系统：高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水，
经过水质调整后进入淡水水箱储存。
其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。
5.化学清洗系统：当系统运行的性能明显下降，通过冲洗已经不能
够恢复或接近原来的性能时，必须进行化学清洗。
6.海水淡化装置的组成还包括取水系统、预处理系统、能量回收系
统、化学清洗系统、化学加药系统以及装置供配电及自控系统。
在线传感器实时监测水质参数，并传递给二次仪表显示，根据控制设定点运算出控制信号，通过PLC控制对应的执行机构。
如果海水水质不太好，产水要求高的情况下，可以使用双膜法，即超滤膜与海水淡化膜相结合。
医院纯水系统
医院纯水系统医院纯水系统是指用于医院内各种医疗设备和实验室的纯净水供应系统。
这个系统的主要功能是提供高纯度水，以确保医疗设备的正常运行和实验室的准确实验结果。
下面是医院纯水系统的标准格式文本：一、系统概述医院纯水系统是为满足医院内各种医疗设备和实验室的高纯度水需求而设计的。
该系统包括预处理系统、纯化系统、储存系统和分配系统等组成部分。
通过一系列的物理和化学处理过程，将自来水或地下水转化为符合医疗设备和实验室要求的纯净水。
二、系统组成1. 预处理系统预处理系统主要包括过滤、软化、反渗透等工艺。
首先，通过过滤器去除水中的悬浮物、颗粒物和有机物等杂质，然后使用软化器去除水中的钙、镁离子等硬度物质，最后利用反渗透膜进一步去除溶解在水中的离子、有机物和微生物等。
2. 纯化系统纯化系统是整个纯水系统的核心部分，主要采用电离交换技术和混床技术。
通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的作用，去除水中的离子杂质，使水质更加纯净。
混床则可以进一步去除水中的微量离子和有机物。
3. 储存系统储存系统包括纯水储罐和循环泵等设备。
纯水储罐用于储存纯净水，以满足医院内不同时段的需求。
循环泵则用于保持纯水系统内水流的循环，以防止水质变质。
4. 分配系统分配系统将纯净水输送到医疗设备和实验室中。
该系统包括管道、阀门、过滤器等设备，确保纯水的输送过程中不受二次污染。
三、运行要求1. 水质要求医院纯水系统的出水水质应符合以下标准：电导率小于5μS/cm，总溶解固体(TDS)小于5mg/L，细菌总数小于100CFU/mL，内毒素小于0.25EU/mL，重金属离子和有机物含量应符合相关标准。
2. 运行稳定性医院纯水系统应具有良好的运行稳定性，能够长时间稳定地提供高纯度水。
系统应具备自动监测和报警功能，能够及时发现和处理异常情况。
3. 清洗和消毒医院纯水系统应定期进行清洗和消毒，以防止细菌和微生物的滋生。
清洗和消毒频率应根据实际情况进行调整，并记录在系统运行日志中。
反渗透净水机的原理和构造
反渗透净水机的原理和构造反渗透净水机是一种利用逆渗透技术进行水处理的设备。
它的原理是通过半透膜来分离水中的杂质和溶解性固体，以产生纯净水。
下面将详细介绍反渗透净水机的原理和构造。
一、原理：反渗透（Reverse Osmosis，RO）是一种物理分离技术，利用半透膜的特性实现对水中离子、微生物、有机物和悬浮物等杂质的分离和去除。
反渗透膜的孔径非常小，比水分子的直径小几个数量级，因此只有水分子能够通过，而其他大分子和离子则被滞留在膜表面，从而实现水的净化。
反渗透净水机通常由预处理系统、反渗透膜组件、控制系统和储水桶等部分构成。
整个过程主要包括预处理、反渗透和后处理三个步骤。
1.预处理：水经过预处理系统，主要是为了去除水中的杂质和固体颗粒，防止其对反渗透膜组件造成阻塞和损坏。
预处理系统包括滤芯、活性炭和颗粒炭等组件，通过物理和化学方法去除水中的悬浮物和氯气等有害物质。
2.反渗透：经过预处理后的水进入反渗透膜组件，膜中的孔隙径向排列，分为两个流体相接触的部分，膜表面为渗透部分，水分子通过渗透部分进入膜孔，并受到压力的作用，水分子在渗透部分化为准固体状态，透过膜孔进入膜基质，当水分子进入接触部分时，水分子受膜支架与膜基质之间的摩阻作用，渗透部分的水分子与接触部分的水分子之间的压差引起了反渗透流体的运动，使膜组件的一侧的浓缩度降低，而由膜组件的另一侧向膜组件运动的水进一步浓缩。
反渗透膜能够有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、溶解性盐和有机物等。
3.后处理：反渗透膜通常无法完全去除所有溶解在水中的物质，因此需要进行后处理。
后处理主要通过加入活性炭滤芯、臭氧消毒等方式进一步净化水质，提高水的口感和品质。
二、构造：反渗透净水机一般由预处理系统、反渗透膜组件、控制系统和储水桶等部分构成。
1.预处理系统：预处理系统由滤芯、活性炭和颗粒炭等组件构成。
滤芯通常包括一层或多层滤网，能够去除水中的大颗粒杂质和悬浮物。
活性炭和颗粒炭则能够去除水中的氯气和有机物等有害物质。
几种微电解技术介绍
几种微电解技术介绍一、微电解作用原理微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。
该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。
新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。
还原作用铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：阳极(Fe) :Fe-2e-Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极(C)：在酸性条件下：2H++2e-H2 t E0 (H+/H2) =0.0V在碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e-4OH- E0 (O2/OH-) =+0.4V电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。
在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。
同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。
反应式如下：R—NO2+2Fe+4H+ ―> R—NH2+2H2O+2Fe2+电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。
同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。
总之，铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。
庆化公司综合污水处理项目拟采用微电解技术对硫酸浓缩过程中产生的含硝基化合物废水进行预处理，提高废水的可生化性，再利用生化技术、活性炭吸附技术达标排放。
经过前一阶段的调研，我们对几家单位的微电解技术做如下介绍：二、工艺介绍（一）辽宁省环境科学院微电解技术1.小试去年下半年，省环科院技术人员采集我厂硫酸浓缩减压水进行实验室实验。
《原水预处理系统》课件
安全防护
制定应急处理预案，对突发事故进行及时、有效的处理。
应急处理
原水预处理系统的应用实例
案例名称：某市自来水厂原水预处理系统改造案例描述：某市自来水厂原水为河水，由于近年来河流污染日益严重，原水水质恶化，需要进行预处理。通过采用沉淀、过滤等工艺，去除原水中的悬浮物、胶体和部分有机物，提高水质，满足后续处理工艺的要求。案例分析：该案例中，原水预处理系统改造是必要的，因为原水水质恶化，需要通过预处理来提高水质。采用沉淀、过滤等工艺可以有效地去除原水中的污染物，为后续处理工艺提供更好的条件。案例总结：该案例表明，原水预处理系统在提高水质、保障供水安全方面具有重要的作用。
沉淀池的设计应合理控制水流速度、停留时间和池深，以提高沉淀效果。
沉淀池的定期排泥和清洗对于保持良好的沉淀效果非常重要。
过滤池是原水预处理系统中最重要的环节之一，主要作用是去除水中的细小颗粒、胶体和有机物等杂质。
过滤池一般采用砂滤、活性炭滤等工艺，通过物理过滤和吸附作用实现水质净化。
过滤池的运行需定期反冲洗，以去除截留在滤层中的杂质，保持过滤效果。
《原水预处理系统》PPT课件
原水预处理系统概述原水预处理系统的组成原水预处理系统的工作流程原水预处理系统的运行管理原水预处理系统的应用实例
目录
原水预处理系统概述
01
02
目的是去除原水中的悬浮物、胶体、有机物、余氯等，以改善原水水质，为后续的净水处理创造有利条件。
原水预处理是指对进入净水厂的天然原水，在正式处理前进行必要的物理、化学或生物措施的处理过程。
案例名称：某矿泉水厂原水预处理系统
案例名称：某工业区污水处理厂原水预处理系统
EDI工作原理
EDI工作原理EDI（Electrodeionization）是一种利用电场作用和离子交换膜进行离子交换的水处理技术。
它可以高效地去除水中的离子和溶解固体，从而产生纯净水。
下面将详细介绍EDI的工作原理。
1. 基本原理EDI是将电化学和离子交换技术相结合的一种水处理方法。
其基本原理是利用电场作用和离子交换膜将水中的离子分离出来，达到去离子的目的。
EDI系统通常由正极板、负极板和离子交换膜组成。
2. 工作流程EDI的工作流程主要包括预处理、电离、离子交换和排放几个步骤。
2.1 预处理：进水经过预处理系统，去除悬浮物、有机物和微生物等杂质，以保护EDI系统的正常运行。
2.2 电离：预处理后的水进入EDI系统，经过电离模块。
电离模块由正极板和负极板交替罗列组成，形成电场。
正极板上的电流将水中的阳离子（如钠离子、钙离子等）转化为氢离子，负极板上的电流将水中的阴离子（如氯离子、硫酸根离子等）转化为氢氧根离子。
2.3 离子交换：电离后的水进入离子交换模块。
离子交换模块由阳离子交换膜和阴离子交换膜交替罗列组成。
阳离子交换膜只允许氢离子通过，阴离子交换膜只允许氢氧根离子通过。
这样，水中的离子通过离子交换膜的选择性通透性，被吸附在离子交换膜上。
2.4 排放：经过离子交换后，产生的纯净水被采集起来，而吸附在离子交换膜上的离子则被称为浓水。
浓水通过排放系统排出，以保持EDI系统的稳定运行。
3. 优点和应用领域EDI技术具有以下优点：3.1 高效：EDI系统可以连续运行，无需再生或者再生时间较短，大大提高了水处理效率。
3.2 节能：相比传统离子交换工艺，EDI技术不需要再生剂，节约了能源和化学品消耗。
3.3 自动化：EDI系统可以实现自动化控制和运行，减少了人工干预和操作成本。
3.4 环保：EDI技术不产生废液，减少了废液处理的成本和环境污染。
EDI技术广泛应用于以下领域：- 电子工业：用于半导体创造、电子元器件生产等需要高纯水的领域。
化学水处理系统调试方案精编
化学水处理系统调试方案精编一、调试前准备1.确定系统参数：包括水处理工艺、水处理方式、系统容量等重要参数。
2.准备调试设备：包括计量仪器、传感器、控制装置等设备，确保设备的准确性和可靠性。
3.检查化学剂品质：确保所使用的化学剂符合要求，没有过期或变质的情况。
4.开展培训活动：培训操作人员，确保操作人员了解系统原理和操作规程。
二、调试步骤1.系统清洗：在进行调试前，首先对水处理系统进行清洗，清除残留的杂质和污染物。
可以使用合适的清洗剂和清洗工艺，彻底清洗系统的各个部件和设备。
2.起动设备：按照设备的启动顺序，逐个启动设备，检查设备的运行状态和工作效果。
如有必要，对设备的参数进行调整，以确保其正常运行。
3.调试关键设备：对于化学添加装置、溶解装置、混合装置等关键设备，需要单独进行调试。
可以通过实际操作，观察设备的运行情况和效果，检查设备是否符合设计要求。
4.检测参数：通过合适的检测仪器对水处理系统进行参数检测，包括PH值、浊度、溶解氧、氯离子浓度等关键参数。
根据检测结果，对系统进行调整和优化。
5.调整化学剂投加量：根据水质分析结果和水处理工艺要求，对化学剂的投加量进行调整。
可以通过不断的试验和调整，找到最佳的化学剂投加量，以达到最佳的水处理效果。
6.系统稳定运行：调试结束后，测试系统在长时间稳定运行下的性能表现。
观察参数的稳定性和工作效果，如有需要，对系统进行参数调整和再优化。
三、注意事项1.安全措施：在进行化学水处理系统的调试时，要注意安全措施，如佩戴防护装备，避免化学品直接接触皮肤和眼睛。
2.参数记录：对每一次调试的过程和结果要进行记录，包括操作步骤、调试参数、调整结果等。
这些记录有助于后期的系统维护和优化。
3.系统保养：每次调试结束后，要对化学水处理系统进行保养和维护工作，包括清洗设备、更换易损件等。
这将有效地延长系统的使用寿命和维持系统的良好运行状态。
综上所述，化学水处理系统的调试是一项重要的工作，通过合适的调试方案和操作步骤，可以确保系统的正常运行和优化性能。
2006 陶氏FILMTEC手册-第4部分 水化学与预处理
第4部分水化学与预处理4-1 序言为了提高反渗透和纳滤膜系统效率，必须对原水进行有效地预处理。
针对原水水质情况和系统回收率等主要设计参数要求，选择适宜的预处理工艺，就可以减少污堵、结垢和膜降解，从而大幅度提高系统效能，实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。
【污堵】定义为有机物和胶体在膜面上的沉积。
【结垢】定义为部分盐类的浓度超过其溶度积在膜面上的沉淀，例如碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硫酸锶、氟化钙和磷酸钙等。
【膜降解】定义为膜元件性能的衰减。
预处理必须考虑全系统连续可靠运行的需要，例如，若混凝澄清池设计或操作不合理时，会对砂滤器或多介质滤器产生超过其极限的负荷。
这样的不合理预处理常常造成膜的频繁清洗，其结果是清洗费用、停机时间和系统性能的衰减将会十分明显。
适宜的预处理方案取决于水源、原水组成和应用条件，而且主要取决于原水的水源，例如对井水、地表水和市政废水要区别对待。
通常情况下，井水水质稳定，污染可能性低，仅需简单的预处理，如设置加酸或加阻垢剂和5µm保安滤器即可。
相反，地表水是一种直接受季节影响的水源，有发生微生物和胶体两方面高度污染的可能性。
所需的预处理应比井水复杂，需要其它的预处理步骤包括氯消毒、絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、脱氯、加酸或加阻垢剂等。
工业和市政废水含有更加复杂的有机和无机成份，某些有机物可能会严重影响RO/NF膜，引起产水量严重下降或膜的降解，因而必须有设计更加周全的预处理。
一旦确定了所选用的进水水源，就须进行全面而准确的原水全分析。
它是确立合适预处理方案和RO/NF系统排列设计最关键的依据。
最后，行业的不同也往往决定了RO/NF预处理的类型或复杂程度，例如在电子行业，其预处理要比以市政膜法水处理行业复杂和严格得多。
4-2 原水类型和水质分析进入RO/NF预处理系统的原水类型可按总含盐量（TDS）和总有机物含量（TOC）来划分：来自一级RO产水的低盐度高纯度产水或超纯水系统中的抛光阶段的给水，总可溶性固体含量TDS最高为50mg/L；TDS小于500mg/L的低盐度自来水；天然有机物（NOM）含量低，TDS小于5,000mg/L的中等含盐量地下水；TDS小于5,000mg/L的中等含盐量苦咸水；TOC和BOD含量高，TDS小于5,000mg/L的中等含盐量三级废水；TDS介于5,000~15,000mg/L的高含盐量苦咸水；TDS在35,000mg/L左右的海水。
超纯水系统
超纯水设备超纯水设备是采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法，将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。
简介超纯水最初是美国科技界为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，如今超纯水已在生物、医药、汽车等领域广泛应用。
这种水中除了水分子(H20)外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，超纯水无硬度，口感较甜，又常称为软水，可直接饮用，也可煮沸饮用。
超纯水,是一般工艺很难达到的程度，如水的电阻率大于18MΩ*cm，接近于18.3MΩ*cm则称为超纯水采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法，将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。
超纯水系统设备的脱盐核心部件为进口反渗透膜组件，超纯水系统设备通常由预处理部分，反渗透主机部分，后处理部分共同组成。
1、预处理由石英砂过滤器、活性碳过滤器、全自动软水器、精密过滤器组成(我司采用全自动控制阀头)，也可选用超滤系统作为预处理，但通常工程造价要高。
预处理主要目的是去除原水中含有的泥沙，铁锈、胶体物质、悬浮物、色度、异味、生化有机物。
当原水中硬度较高时，可选择全自动软水器，这样有效的保护了反渗透膜，从而延长了反渗透膜的使用寿命。
2、反渗透主机主要由高压泵、膜壳、进口反渗透膜组件，在线仪表、控制电气等组成。
只要膜的数量及泵的型号选型得当，反渗透主机脱盐率及产水量都能达到额定指标，出水电导率可保证在≤10us. CM以下，(原水电导率小于500us/cm,工作温度：1～40℃)3、后处理部分是对反渗透制取的纯水作进一步的深化处理以制取超纯水，通常是离子交换混床设备或EDI设备，根据客户要求，出水阻率可达到18.2MΩ.CM，如果是应用在直饮水工艺上，则加上杀菌装置即可，通常为紫外线杀菌器或者臭氧发生器，从而使生产出来的水达到直饮标准。
化学预处理水处理设备原理
化学预处理水处理设备原理
化学预处理水处理设备原理主要包括以下步骤：
1. 沉淀：通过沉淀作用，悬浮颗粒物在水中沉降下来，从而与水分离。
2. 过滤：过滤过程是利用过滤介质，例如沙子或活性炭，来捕获悬浮颗粒和其他杂质，从而使水得到净化。
3. 化学处理：在这一过程中，向水中添加化学物质（例如氯或臭氧）以中和或去除污染物。
4. 离子交换：离子交换工作原理是将水中的离子与树脂上附着的其他离子进行交换，例如用树脂去除水中的钙离子和镁离子，并用钠离子代替它们。
以上步骤完成后，还需要对水质进行监测，以确保达到预定的水质指标和安全标准。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询化学专家或查阅化学书籍。
纯水机工作原理
纯水机工作原理纯水机是一种用于去除水中杂质和溶解物的设备，可以将自来水、井水等转化为纯净水。
它广泛应用于实验室、医疗、制药、电子、化工等领域。
一、纯水机的工作原理纯水机的工作原理主要包括预处理、反渗透和后处理三个步骤。
1. 预处理预处理是指对原水进行初步处理，去除其中的悬浮物、泥沙、有机物、细菌等杂质。
常见的预处理方法包括过滤、沉淀、活性炭吸附等。
这些步骤可以有效地减少后续处理过程中的负担，提高纯水机的工作效率和寿命。
2. 反渗透反渗透是纯水机最核心的工作原理。
它利用半透膜的特性，将水分子从溶液中分离出来，同时排除大部分溶解在水中的离子、有机物和微生物。
反渗透膜是由多层薄膜组成的，其中的孔径非常细小，只有纳米级别。
当水通过反渗透膜时，溶质无法通过膜孔，只有水分子可以通过，从而实现水的纯化。
3. 后处理后处理是指对反渗透产水进行进一步处理，以达到特定的水质要求。
常见的后处理方法包括活性炭吸附、紫外线杀菌、臭氧消毒等。
这些步骤可以去除残留的微量有机物、细菌和病毒，确保产水的安全和纯净度。
二、纯水机的组成部分纯水机主要由预处理系统、反渗透系统、控制系统和后处理系统组成。
1. 预处理系统预处理系统包括过滤器、活性炭吸附器、加药装置等。
过滤器用于去除水中的悬浮物和泥沙，活性炭吸附器用于去除有机物和余氯，加药装置用于添加防腐剂和阻垢剂。
2. 反渗透系统反渗透系统是纯水机的核心部分，包括反渗透膜组件、高压泵、压力容器等。
反渗透膜组件是由多层薄膜组成的，通过高压泵将原水推入反渗透膜组件，使水分子通过膜孔，而溶质被拦截在膜表面，最终得到纯净水。
3. 控制系统控制系统用于监测和控制纯水机的运行状态。
它通常包括压力传感器、流量计、液位开关等传感器，以及控制器和触摸屏等操作界面。
通过这些设备，操作人员可以实时了解纯水机的工作情况，并进行相应的调整和控制。
4. 后处理系统后处理系统用于进一步提高产水的质量。
常见的后处理设备包括活性炭吸附器、紫外线杀菌器、臭氧消毒器等。
超纯水系统方案
超纯水系统方案1. 引言超纯水是一种高纯度的水，其中几乎不含有杂质和离子。
在许多领域，如电子制造、医药、化学实验等，对超纯水的需求很高。
超纯水系统是一套用于制备超纯水的设备，本文将介绍超纯水系统的方案。
2. 超纯水系统的工作原理超纯水系统主要由预处理系统、反渗透系统和混床离子交换系统组成。
下面将对各个部分的工作原理进行介绍。
2.1 预处理系统预处理系统主要工作是去除超纯水中的颗粒物和有机物，以确保后续处理的高效性和稳定性。
预处理系统通常包括以下几个步骤：•澄清：通过过滤器或沉淀池去除水中的悬浮颗粒物。
•硬水处理：通过水软化器去除水中的硬度。
•活性炭过滤：通过活性炭过滤器去除水中的有机物和氯。
2.2 反渗透系统反渗透系统是超纯水系统中最关键的部分，它利用半透膜过滤的原理，将水中的溶解物和离子去除，生产出几乎纯净的水。
反渗透系统的工作原理如下：•水通过压力推动进入反渗透膜中。
•反渗透膜只允许溶剂（水分子）通过，而排除溶质和离子。
•被排除的溶质和离子通过压缩的流体流到排放通道。
2.3 混床离子交换系统混床离子交换系统进一步去除反渗透膜不能除去的溶质和离子，确保超纯水达到所需的纯度。
混床离子交换系统的工作原理如下：•混床离子交换器由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂组成。
•阴离子交换树脂可以去除水中的阴离子，阳离子交换树脂可以去除水中的阳离子。
•通过交换树脂的循环再生，可以实现长期稳定的处理效果。
3. 超纯水系统方案在设计超纯水系统时，需要根据实际需求选择合适的设备和方案。
下面是一个常见的超纯水系统方案示例：3.1 预处理系统•使用多级过滤器进行澄清处理，包括颗粒过滤器和沉淀池。
•使用水软化器去除水中的硬度。
•使用活性炭过滤器去除水中的有机物和氯。
3.2 反渗透系统•选择高效的反渗透膜，在满足产水量的前提下，尽可能高地去除溶质和离子。
•设计合适的压力和流量控制系统，确保反渗透膜的正常工作。
3.3 混床离子交换系统•设计合适的混床离子交换器，包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
废水处理工程设计方案技术与效果评估
废水处理工程设计方案技术与效果评估废水处理是解决环境污染问题中的重要环节，随着工业化进程的快速发展，废水排放量的增加成为全球各国亟待解决的问题之一。
为了保护环境和人民的健康，废水处理工程设计方案的制定和实施变得尤为重要。
本文将重点讨论废水处理工程设计方案的技术要点以及评估其效果的方法。
废水处理工程设计方案的技术要点包括废水收集系统、预处理系统、主处理系统和排放系统。
首先，废水收集系统是将工业生产过程中产生的废水集中收集，并送往废水处理厂进行处理的重要环节。
在设计废水收集系统时，应合理规划管道布局、选择合适的管材和管径，并考虑到工艺流程的连续性和稳定性。
其次，预处理系统是对废水进行初步处理的过程，其目的是去除悬浮物、沉淀物和油脂等固体颗粒物质，以及减少废水中的有机物和无机盐的含量。
常用的预处理工艺包括格栅、沉砂池和油水分离器等。
主处理系统是对废水中的污染物进行深度处理的过程，常见的主处理工艺包括生物处理工艺、化学处理工艺和物理处理工艺等。
生物处理工艺是通过利用微生物对有机物进行降解和转化来实现废水的处理和净化，包括活性污泥法、厌氧处理等。
化学处理工艺则利用化学药剂来沉淀、中和和氧化废水中的污染物。
物理处理工艺涉及到固液分离、膜分离和吸附等技术。
最后，排放系统是将经过处理的废水安全、合规地排放到环境中的过程。
排放系统的设计应满足排放标准，确保出水质量符合国家和地方法规的要求。
在评估废水处理工程设计方案的效果时，常用的方法包括监测控制、水质评估和环境影响评价。
监测控制是通过实时、连续地监测废水处理过程中的关键参数，如进水水质、处理效果和排放水质等，以及对废水处理设备进行运行状况监控，及时发现问题并采取相应措施进行调整和改进。
水质评估是针对废水处理过程中的关键指标进行定量和定性的评估，如COD、BOD、PH、悬浮物和总磷等。
通过比较实测数据与排放标准的要求，可以评估废水处理工程设计方案的效果。
环境影响评价则是对废水处理工程设计方案对周围环境产生的影响进行评估和预测，包括对土壤、水体和大气的影响，以及对生物学、生态学和人类健康的影响。
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硝酸盐 很容易在水中溶解，所以不会在 RO系统中形成沉淀。 硝酸盐与健康关系更密切，当哺乳动物包括人在内摄取了硝酸盐后会 转变为亚硝酸盐，它会干扰血液中血红素和氧气的结合，会引起很严 重后果，尤其对于胎儿和儿童，由于这个原因，饮用水中硝酸盐含量 要求低于40mg/l。反渗透对硝酸盐的典型脱除率在90～96%。
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硫化物 以H2S气体形式溶于水中，去除硫化氢可以用脱气装置 或氯氧化或空气接触变为不溶性硫磺，用多介质过滤去除。
磷酸盐 具有较强负电性，容易和多价阳离子（如：Ca2+ 、Mg2+、 Fe2+ 、Fe3+）形成难溶盐。磷酸钙在pH中性时溶解度很有限，pH值高时溶解 度更低。 进水中投加阻垢剂或调低pH（小于7）可以防止磷酸盐沉淀。
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水化学和系统预处理
4-3.预防结垢形成
反渗透膜表面结垢现象发生在浓水中的难溶盐浓度达到饱和值 时候。难溶盐结垢概率从大到小，顺序如下：
CaCO3 > CaSO4 > Silica > SrCO3 > BaSO4 > SrSO4 > CaF2 > CaSiO3 > MgSiO3 > MgSiO3 > Ca3(PO4)2 > Fe(OH)2
胶体（悬浮物颗粒）分析
淤泥密度指数 (SDI) 也被称为污染指数 (FI), 是衡量RO进水 中胶体（颗粒物）潜在污染性的重要指标。RO进水中的胶体是各种各 样的，经常包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物。预处理中的澄清 器中会用一些化学品，例如明矾、三氯化铁或阳离子型聚合剂来去除 胶体污染或通过后续介质过滤器去除。
调节压力阀保持2.1 bar（30psi）压力下检测，用秒表记录下第 1个500ml过滤水所用时间t0。
继续过滤持续15分钟，压力必须保持在2.1 bar，(如果膜片15分 钟内堵塞不产水，就测量SDI 10分钟或SDI 5分钟的数值。)到15分钟 后立刻测量第二个500ml所用时间t1。
SDI 计算公式： SDI = 100 ×
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Ca(HCO3)2 。酸要使用食品级别以上的优质酸。经常采用的酸种类有硫 酸和盐酸，有CaSO4、 SrSO4、 BaSO4 结垢可能的水中最好投加盐酸。
硅 存在大多数自然水体中，浓度从1至100㎎/L，而且pH低于 9.0时主要以Si(OH)4 存在。当pH低时，硅酸可以聚合形成硅胶体。当 pH高于9.0时，它会分离成SiO32- 离子而且会和钙、镁、铁或铝形成沉 淀，硅和硅酸盐沉淀很难溶解。氟化氢氨溶液清洗硅垢比较有效，可 是氟化氢氨溶液排放会造成环境污染。当进水中硅含量超过20㎎/L时， 要注意硅结垢的潜在危险。
Zeta 电压 通过测量两个电极极间水流的电性来反映水中悬浮 物总体电性特点的方法。水中胶体因电性排斥而悬浮水中，自然界中 的胶体物质一般表现为负电性，所以含胶体的水的Zeta电位一般是负 电性。通过投加混凝剂中和胶体表面电性，比如投加硫酸铝和三氯化 铁，直到Zeta电压值为零。胶体颗粒表面电中性后会聚集成较大颗粒， 从而很容易被多介质过滤器过滤掉。
铜和锌 在自然水体中很少存在。有时水中微量的铜和锌来自 管道材料。在pH值5.3至8.5范围内，Cu(OH)2 和Zn(OH)2 不溶于水。因 为它们一般在水中的含量较低，所以只有当系统长时间不清洗，它们 积累到一定程度时，才会对膜系统造成污染。可是如果氧化剂（比如 过氧化氢）与铜或锌同时存在于原水中，那么会迅速地造成膜材质的 降解，发生更严重的情况。
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4水化学和Βιβλιοθήκη 统预处理4-2. 进水水质分析
反渗透系统设计前必须提供完整准确的原水分析报告。 水质分析报告包括水质类型和主要成分指标，所需指标包括溶解离 子、硅、胶体和有机物(TOC)等。 ■ 典型溶解阴离子 碳酸氢根(HCO3-)、 碳酸根(CO32-)、氢氧根(OH-)、 硫酸根(SO42-)、 氯离子(Cl-)、氟离子(F-)、硝酸根(NO3-)、硫离子(S2-)、 磷酸根 (PO43-) ■ 典型溶解阳离子 钙离子(Ca2+)、 镁离子(Mg2+)、 钠离子(Na+)、钾离子(K+)、 铁 离子(Fe2+、Fe3+), 锰离子(Mn2+)、 铝离子(Al3+)、 钡离子(Ba2+)、 锶离子(Sr2+)、铜离子(Cu2+)和 锌离子(Zn2+)
Al(OH)3 BaCO3 BaSO4 CaCO3 CaF2 CaSO4 CuS Fe(OH)3 Fe(OH)2 MgNH4PO4 MgCO3 Mg(OH)2 Mn(OH)2 SrCO3 SrSO4 Zn(OH)2
20 16 25 25 26 10 18 18 18 25 12 18 18 25 17.4 20
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SDI 的检测应在设计预处理之前并且RO系统运行后也要检测（地 表水源至少每天1次）。该实验是检测一张0.45μm过滤孔径膜片的污 染速度。方法如下：
放置一张膜片（直径47mm, 孔径0.45μm）在夹板上，放一点水 浸湿膜片，小心放好○型圈，夹板水平拿好，沿垂直方向分别均匀上 紧螺栓。
1.9×10-33 7×10-9
1.08×10-10 8.7×10-9 3.95×10-11 6.1×10-5 3.5×10-45 1.1×10-36 1.64×10-14 2.5×10-13 2.6×10-5 1.2×10-11 4×10-14 1.6×10-9 2.81×10-7 1.8×10-14
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反渗透系统中经常遇到的难溶盐是CaSO4、 CaCO3 和 硅， 其它不 常遇到的结垢有CaF2、 BaSO4 和 SrSO4, 其它导致问题的离子下面会 讲到。硫酸盐在大多数原水中大量存在，它们的浓度有时因人工加硫 酸调节PH值而增加。这种情况下，Ba2+和Sr2+离子应该被分析并精确到 ppb和ppm级别，因为BaSO4和SrSO4的溶解度比CaSO4低，并且它们结垢 后很难再溶解。
虽然CaSO4 的溶解度大于BaSO4 和SrSO4，但是自然水体中的 Ca2+ 含量通常远大于 Ba2+ 和 Sr2+ ，这样 CaSO4 结垢概率大于BaSO4 和 SrSO4。另一方面要注意, BaSO4 和 SrSO4 沉淀后很难溶解，一定尽量 避它们发生结垢现象。
大多数的难溶盐沉淀是CaCO3 结垢，因为它沉淀快而且自然水体 中含量高。CaCO3、SrCO3、BaCO3 沉淀可以通过加入酸、阻垢剂、软化 器冲洗和降低回收率来防止发生。
(1-t0/t1) T
T 值选择5,10,15 （根据过滤时间5分钟、10分钟或15分钟） RO 的进水SDI 值必须小于等于5.0 浊度 也是影响RO膜污染的一个重要指标。浊度仪工作原理是 测量水样中悬浮物对光的散射。水样的浊度大于1.0的原水可能对RO 膜有污染，浊度仪测量数值的单位是NTU。象SDI 值一样，浊度也是表
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铁和锰 通常在水中以二价溶解状态存在或以三价非溶解氢氧 化物形成存在。Fe2+ 可能来源自井水本身或来自泵、管路、水箱的腐 蚀，尤其上游系统中投加了酸。如果原水中铁或锰浓度大于0.05mg/l 并且被空气或氧化剂氧化为Fe(OH)3 和 Mn(OH)2 ，当 pH 值偏高时会 在系统中形成沉淀。分析表明，铁锰的存在会加速氧化剂对膜的氧化 降解，因此在预处理中必须去除铁锰。
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4-1. 简介
反渗透系统的寿命和使用效果很大程度上依赖于预处理单元的 工作效果。预处理可以包括任何能够减少污染、结垢、膜降解及优化 产水量、脱盐率、回收率和运行成本的工艺。
有的污染是有机和无机胶体微粒积累在膜表面造成的。例如，无 机胶体包括絮状铁微粒、硅土、黏土和泥沙，有机胶体大多是有机聚 合物和微生物。结垢是难溶盐晶体在RO系统的膜表面沉淀堆积所致。 例如，碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡沉淀。
CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2 沉淀的防止也可以采用阻垢CaCO3 的 方法，但不包括加酸方法。实际上投加硫酸降低PH值阻止CaCO3 结垢， 但增加了硫酸盐沉淀的风险。
加酸法
碳酸钙与酸反应的化学平衡式如下：
CaCO3 + H+
Ca2+ + HCO3-
水中加酸后，H+增加，化学动平衡向右移动，CaCO3 更多转变为
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在水中，某些阴阳离子结合形成难溶盐，在经过RO膜后浓缩，难
溶盐浓度超过饱合度时会在膜表面结垢。
表1 各种无机难溶盐的溶度积
物质名称
分子式 温度(℃)
溶度积
氢氧化铝 碳酸钡 硫酸钡
碳酸钙 氟化钙 硫酸钙 硫化铜 氢氧化铁 氢氧化亚铁 磷酸氨镁 碳酸镁 氢氧化镁 氢氧化锰 碳酸锶 硫酸锶 氢氧化锌
碱度 包括负离子中的CO32-、HCO3-、OH-，自然水体中的碱度主要 由HCO3-.形成。pH在8.3以下的水中, HCO3-和CO2平衡存在。当pH高于8.3 时, HCO3-将转变为CO32-存在. 如果原水PH达到11.3以上, 将存在OH- 形 式。空气中的CO2会溶解在水中形成H2CO3 ，酸性水将溶解CaCO3，而CaCO3 可能是流经含CaCO3岩时带来的。许多自然水体中由PH决定的CaCO3和 Ca(HCO3)2的化学动平衡已接近饱和浓度。Ca(HCO3)2的溶解度大于 CaCO3。如果原水在 RO系统中被浓缩, CaCO3容易沉淀在系统中。所以 投加阻垢剂或加酸调低PH值小于8会经常在RO系统中使用。