水处理基础知识 PPT
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
38
膜装置
由膜组件、仪表、管 道、阀门、高压泵、 保安滤器、就地控制 盘柜和机架组成的可 独立运行的成套单元 膜设备称为膜装置。
39
产水背压
➢ 如果产水管线在运行和系统停机时带压，膜元件 就可能会遭遇静态的产水背压。
➢ 为了避免膜元件因背压产生膜片复合层的剥离破 坏，任何情况下，净背压不得高于0.3bar(5psi)
H+ Na+
Cl- NO3- HCO3- SO4=
HSiO3- CO3= OH-
Байду номын сангаас
阴离子交换膜 H+
-
Ca++
阳离子交换膜
Mg++ Na+
H+
Cathode阴极(-)
阳极 废水
高纯水
高纯水 阴极 废水 浓水进23水
模块分解图
淡水室 阴离子交换膜
浓水室 阳离子交换膜
阴极板
24
第二部分
反渗透基本概念和原理
30
附1、水分子
31
附2、氢键
32
附3、水合离子
33
第四章节
膜元件结构及相关概念
1 反渗透膜
5 产水背压
2 膜元件
6 错流过滤
3 膜组件
7 浓差极化
4 膜装置
8 回收率
34
反渗透膜
允许溶剂分子透过而 不允许溶质分子透过的一 种功能性的半透膜称为反 渗透膜。
聚酯材料增强无纺布，约 120m厚；
聚砜材料多孔中间支撑层， 约40m厚；
聚酰胺材料超薄分离层， 约0.2m厚。
35
膜元件
将反渗透或纳滤膜膜片与进水流道网格、产 水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂 等组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透 或纳滤过程的最小单元称为膜元件。
36
膜元件示意图
37
膜组件
• 膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件
大肠杆菌
似隐孢菌素
卵母细胞
淤泥
反渗透
纳滤
超
滤
微
滤
颗粒过滤
14
离子交换柱（床）
15
离子交换柱（床）
16
离子交换
• 离子交换树脂 是一种不溶于酸、碱和有机溶剂 的固态高分子材料。是一类带有官能团的网状结 构的高分子化合物，其结构有三部分组成：不溶 性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的官能团 和官能团所带的相反电荷的可交换离子。
15
正洗
10
8
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
9
进水口 出水口
1 3
2
生产
4
5 10
排污口
反洗操作
进水口
1 3 2
工艺流程介绍
反洗操作
4
5
排污口 11
进水口
1 3 2
正洗操作
4
5 12
排污口
活性炭过滤器
13
膜法过滤
离子和分子
大分子
微粒
微米
10-3
10-2
10-1
纳米
1
10
102
离子
硝酸根、硫酸根 氰化物、硬度、砷
磷酸根、重金属
富里酸
腐殖酸
非挥发有机物/色度/消毒副产物/致癌前躯物
蛋白质 酶制品
小假单胞菌 细菌
氨基酸
合成有机化合物
杀虫剂，表面活性剂 挥发性有机物， 染料 二垩英，生物耗氧量
化学耗氧量
小红细胞
病毒
流感病毒
脊髓灰质炎病毒
粘土
胶体 乳化油
胶体硅
1 103 藻类
用途
自来水 饮用水 工艺水 工业纯水 排放水
4
水处理工艺选择
需去除杂质
颗粒 胶体 微生物 离子 硬度 气体
可选择工艺
介质过滤 超滤
沉淀池 纳滤
反渗透 紫外线
精滤 脱气塔 石灰软化
蒸馏 电渗析
臭氧
微滤 离子交换 树脂软化 毛发过滤
EDI
二氧化氯
5
介质过滤器
➢介质过滤器可以使用单一介质，也可根据不同需 要采用多种介质。 ➢单一介质的过滤器也叫浅层介质过滤器，它的主 要过滤介质一般为石英砂、花岗岩和火山砾等。 ➢多层介质过滤器也叫深层次介质过滤器，它的过 滤介质是由一种以上过滤介质组成，一般石英砂、 活性碳、无烟煤、锰砂及其他接触性介质。 ➢其他介质：纤维球 、纤维束 等
18
电渗析
19
电渗析原理
• 在外加直流电场作用下，利用离子交 换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过， 阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳 离子作定向迁移，从而达到水中的离子与 水分离的一种物理化学过程。
20
电渗析原理图
21
EDI
• EDI(Electrodeionization)中文全称“连续 电去离子技术”,其主要用于替代传统的混 床技术.
• EDI工艺原理是: • 在电场的作用下,通过导电物质将离子化物
质从产水中迁移出去,以达到生产高纯水的 过程.
22
淡水进水 浓水
EDI结构组成
Anode阳极 (+)
SO4= Cl- NO3- HCO3- HSiO3- HSiO3- CO3= OH-
阴离子交换膜
阳离子交换膜
Ca++ Mg++ Na+
28
渗透压 Osmotic Pressure
在自然渗透的过程中，渗 透过程达到平衡点，此时 的液柱高差称为该浓溶液 的渗透压。
29
反渗透 Reverse Osmosis
在浓溶液侧，施加一个 大于渗透压的压力，使 浓溶液中的溶剂通过半 透膜向稀溶液流动，此 种溶剂的流动方向与原 来渗透的方向相反，这 一过程称为反渗透。
6
多介质过滤器
进水口
蘑菇状滤口 （水帽）
通风口
侧管分配口
空隙 至少50％的现有砂高度空间
1-2mm 无烟煤
过滤介质
过滤介质
0.5－1 mm 石英砂
1－2mm石英砂
垫层
出水口
7
进水口 反洗水进水口
出水口
V1
V4
V3
V5
V2
排污口
步骤 正常操作
阀门开
V1 V2 V3 V4 V5
时间 (min.)
反洗
1. 半透膜 2. 渗透
3. 渗透压 4. 反渗透
25
半透膜
Semipermeable Membrane 只让溶剂通过而不让溶质通过的膜称为半透膜 •半透膜与选择性透过膜的区别？ •半透膜与反渗透膜的区别？
26
半透膜示意图
27
渗透 Osmosis
稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗 透膜或纳滤膜)进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分 子)的流动现象。
• 树脂按活性离子分类，如果活性离子是阳离子（ 和阳离子发生交换）就称为阳离子交换树脂；如 果是阴离子，则称为阴离子交换树脂。
17
离子交换树脂结构
骨架：接有功能基团，本身是惰性
功能基团：连接在骨架 上，可与 相反离子结合
活性离子：与功能基团所带电荷相 反的可移动的离子
待交换分子：在吸附阶段可与活 性离子交换，与骨架上的功能基 团结合
水处理基础知识
1
培训大纲
1 水处理工艺介绍 2 反渗透、纳滤原理 3 膜元件相关概念 4 预处理选择及工艺介绍
2
第一部分
水处理工艺介绍
1. 工艺选择 2. 离子交换
3. 电渗析 4. EDI
3
水源
海水 地下水 地表水 游泳池 冷却水 自来水
污水
水处理分类
水处理
污水处理 海水淡化 中水回用
水处理
膜装置
由膜组件、仪表、管 道、阀门、高压泵、 保安滤器、就地控制 盘柜和机架组成的可 独立运行的成套单元 膜设备称为膜装置。
39
产水背压
➢ 如果产水管线在运行和系统停机时带压，膜元件 就可能会遭遇静态的产水背压。
➢ 为了避免膜元件因背压产生膜片复合层的剥离破 坏，任何情况下，净背压不得高于0.3bar(5psi)
H+ Na+
Cl- NO3- HCO3- SO4=
HSiO3- CO3= OH-
Байду номын сангаас
阴离子交换膜 H+
-
Ca++
阳离子交换膜
Mg++ Na+
H+
Cathode阴极(-)
阳极 废水
高纯水
高纯水 阴极 废水 浓水进23水
模块分解图
淡水室 阴离子交换膜
浓水室 阳离子交换膜
阴极板
24
第二部分
反渗透基本概念和原理
30
附1、水分子
31
附2、氢键
32
附3、水合离子
33
第四章节
膜元件结构及相关概念
1 反渗透膜
5 产水背压
2 膜元件
6 错流过滤
3 膜组件
7 浓差极化
4 膜装置
8 回收率
34
反渗透膜
允许溶剂分子透过而 不允许溶质分子透过的一 种功能性的半透膜称为反 渗透膜。
聚酯材料增强无纺布，约 120m厚；
聚砜材料多孔中间支撑层， 约40m厚；
聚酰胺材料超薄分离层， 约0.2m厚。
35
膜元件
将反渗透或纳滤膜膜片与进水流道网格、产 水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂 等组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透 或纳滤过程的最小单元称为膜元件。
36
膜元件示意图
37
膜组件
• 膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件
大肠杆菌
似隐孢菌素
卵母细胞
淤泥
反渗透
纳滤
超
滤
微
滤
颗粒过滤
14
离子交换柱（床）
15
离子交换柱（床）
16
离子交换
• 离子交换树脂 是一种不溶于酸、碱和有机溶剂 的固态高分子材料。是一类带有官能团的网状结 构的高分子化合物，其结构有三部分组成：不溶 性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的官能团 和官能团所带的相反电荷的可交换离子。
15
正洗
10
8
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
9
进水口 出水口
1 3
2
生产
4
5 10
排污口
反洗操作
进水口
1 3 2
工艺流程介绍
反洗操作
4
5
排污口 11
进水口
1 3 2
正洗操作
4
5 12
排污口
活性炭过滤器
13
膜法过滤
离子和分子
大分子
微粒
微米
10-3
10-2
10-1
纳米
1
10
102
离子
硝酸根、硫酸根 氰化物、硬度、砷
磷酸根、重金属
富里酸
腐殖酸
非挥发有机物/色度/消毒副产物/致癌前躯物
蛋白质 酶制品
小假单胞菌 细菌
氨基酸
合成有机化合物
杀虫剂，表面活性剂 挥发性有机物， 染料 二垩英，生物耗氧量
化学耗氧量
小红细胞
病毒
流感病毒
脊髓灰质炎病毒
粘土
胶体 乳化油
胶体硅
1 103 藻类
用途
自来水 饮用水 工艺水 工业纯水 排放水
4
水处理工艺选择
需去除杂质
颗粒 胶体 微生物 离子 硬度 气体
可选择工艺
介质过滤 超滤
沉淀池 纳滤
反渗透 紫外线
精滤 脱气塔 石灰软化
蒸馏 电渗析
臭氧
微滤 离子交换 树脂软化 毛发过滤
EDI
二氧化氯
5
介质过滤器
➢介质过滤器可以使用单一介质，也可根据不同需 要采用多种介质。 ➢单一介质的过滤器也叫浅层介质过滤器，它的主 要过滤介质一般为石英砂、花岗岩和火山砾等。 ➢多层介质过滤器也叫深层次介质过滤器，它的过 滤介质是由一种以上过滤介质组成，一般石英砂、 活性碳、无烟煤、锰砂及其他接触性介质。 ➢其他介质：纤维球 、纤维束 等
18
电渗析
19
电渗析原理
• 在外加直流电场作用下，利用离子交 换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过， 阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳 离子作定向迁移，从而达到水中的离子与 水分离的一种物理化学过程。
20
电渗析原理图
21
EDI
• EDI(Electrodeionization)中文全称“连续 电去离子技术”,其主要用于替代传统的混 床技术.
• EDI工艺原理是: • 在电场的作用下,通过导电物质将离子化物
质从产水中迁移出去,以达到生产高纯水的 过程.
22
淡水进水 浓水
EDI结构组成
Anode阳极 (+)
SO4= Cl- NO3- HCO3- HSiO3- HSiO3- CO3= OH-
阴离子交换膜
阳离子交换膜
Ca++ Mg++ Na+
28
渗透压 Osmotic Pressure
在自然渗透的过程中，渗 透过程达到平衡点，此时 的液柱高差称为该浓溶液 的渗透压。
29
反渗透 Reverse Osmosis
在浓溶液侧，施加一个 大于渗透压的压力，使 浓溶液中的溶剂通过半 透膜向稀溶液流动，此 种溶剂的流动方向与原 来渗透的方向相反，这 一过程称为反渗透。
6
多介质过滤器
进水口
蘑菇状滤口 （水帽）
通风口
侧管分配口
空隙 至少50％的现有砂高度空间
1-2mm 无烟煤
过滤介质
过滤介质
0.5－1 mm 石英砂
1－2mm石英砂
垫层
出水口
7
进水口 反洗水进水口
出水口
V1
V4
V3
V5
V2
排污口
步骤 正常操作
阀门开
V1 V2 V3 V4 V5
时间 (min.)
反洗
1. 半透膜 2. 渗透
3. 渗透压 4. 反渗透
25
半透膜
Semipermeable Membrane 只让溶剂通过而不让溶质通过的膜称为半透膜 •半透膜与选择性透过膜的区别？ •半透膜与反渗透膜的区别？
26
半透膜示意图
27
渗透 Osmosis
稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗 透膜或纳滤膜)进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分 子)的流动现象。
• 树脂按活性离子分类，如果活性离子是阳离子（ 和阳离子发生交换）就称为阳离子交换树脂；如 果是阴离子，则称为阴离子交换树脂。
17
离子交换树脂结构
骨架：接有功能基团，本身是惰性
功能基团：连接在骨架 上，可与 相反离子结合
活性离子：与功能基团所带电荷相 反的可移动的离子
待交换分子：在吸附阶段可与活 性离子交换，与骨架上的功能基 团结合
水处理基础知识
1
培训大纲
1 水处理工艺介绍 2 反渗透、纳滤原理 3 膜元件相关概念 4 预处理选择及工艺介绍
2
第一部分
水处理工艺介绍
1. 工艺选择 2. 离子交换
3. 电渗析 4. EDI
3
水源
海水 地下水 地表水 游泳池 冷却水 自来水
污水
水处理分类
水处理
污水处理 海水淡化 中水回用
水处理