水处理基础知识

叠片过滤器的颜色 蓝色
绿色
黑色
红色
黄色
灰色
叠片过滤器的精度 20um
50um 100um 130um 200um 400um
目
数
700
300
140
120
80
40
叠片过滤器的材质 PP.尼龙 PP.尼龙 PP.尼龙 PP.尼龙 PP.尼龙 PP.尼龙
盘式过滤器特点
➢ 精确过滤：可根据用水要求选择不同精度的过滤盘片，有20μm、 50μm、100μm、200μm多种规格，过滤比大于85%。
化灌溉过滤等。 3、农业应用过滤：农业喷灌保护过滤、海水养殖等。 4、冷却循环水过滤：冶金、发电厂、石油化工厂冷却水全滤，旁滤，空调冷却
水过滤，大型设备仪器冷却水过滤等。 5、水处理预处理过滤：如超滤系统的预处理、离子交换系统预处理、RO系统
的预处理、海淡系统的预处理、废水回用设备预处理等。 6、其它流体过滤：如乳化液过滤、溶剂型液体过滤等。
碱度 alkalinity
碱度——水接收质子的能力。
碱度主要是指二氧化碳、碳酸氢盐、碳酸盐与氢氧化物。
总碱度——水中所含能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子 H+的物质的总量。
Q2 : 物质的量？mol？
单位：mmol/L或mg/L（以CaCO3计），单位换算详见第二节。
硬度 hardness
水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。
SDI值是测量是通过47mm直径，0.45um孔径膜的流速衰减。又被称作FI（fouling index）。 选择0.45um孔径的膜，是因为在这个孔径下，胶体物质比硬颗粒物质（如沙子、 水垢等）更容易堵塞膜。
流速的衰减被转换成1到100之间的数值，即SDI值。 SDI值越低，水对膜的污染阻塞趋势越小。 从经济和效率综合考虑，大多数反渗透厂家推荐反渗透进水SDI值不高于5。
压力
bar PSI
MPa
TDS和电导率
定义回顾。。。
对于大多数水源，电导率/TDS的比率为1.2-1.7之间，海水选用1.4比率而 苦咸水选用1.3比进行换算，通常能够得到较好的近似换算率。
TDS = 0.65×电导率 电导率 = 1.5 × TDS
电导率在2000以下就按照电导：TDS=2:1来约算。
水质分析中规定 ：1L水中含有1mg SiO2 所构成的浊度为一个标准浊度单 位， 简称1度 ，即为1NTU。
GB5749-2006标准 ：生活饮用水浊度＜1NTU。 反渗透进水浊度＜1NTU。
色度 Color
纯水是无色的，但自然界中的水往往因受外来的杂质的影响而 呈现出一定的颜色。
真色
溶解性物质或胶体物质——色度
如把一摞盘片叠加安装在过滤芯骨架上，在弹簧和来水的压力下就形成了外松 内紧的过滤单元。盘片上沟槽的不同深浅和数量确定了过滤单元的过滤精度。
盘式过滤器的工作原理
盘式过滤器的特点
1、过滤精度 2、高效反洗 3、全自动运行，连续产水 4、使用寿命长 5、占地面积小 6、滤速快 。。。
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盘式过滤器的过滤精度
硬度——水中Ca2+、Mg2+的总量。
碳酸盐硬度
总 硬 度
非碳酸盐硬度
主要由钙、镁的碳酸盐和重碳酸盐所形成，能经煮沸 而去除。又称为暂时硬度。
主要由钙、镁的硫酸盐、氯化物等形成，不受加热而 影响。又称为永久性硬度。
单位：mmol/L或mg/L（以CaCO3计），单位换算详见第二节。
污染指数SDI（silting density index ）
电导率 sepecific conductance
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。
水中溶解盐类都是以离子状态存在的他们都具有一定的导电能力 。 电导率越大则水的导电性越强，反之越小。
单位：西门子/米，s/cm，us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm 。 Q : 电导率和TDS有没有关系？
消毒剂
PH值
原水箱
多介质 絮凝剂
保安过滤器 阻垢剂
膜系统 还原剂
阻垢剂的投加
方法一：原液不稀释直接投加：
Qr = Qf /（p*1000） 实例：某厂给水量为200吨/小时，经计算，原水的加药量为3.2ppm，阻垢剂不稀释直 接投加，阻垢剂密度p=1.15kg/L，计算加药量。 Qr = Qf /（p*1000）=200×3.2/（1.15×1000）=0.557L/h 方法二：若原液直接投加量太小时，可考虑将原液稀释后投加。
杀菌剂、还原剂
所有的原水中均含有微生物：细菌、藻类、真菌和其他高等生物。一旦反 渗透系统出现生物污染或者生物膜，清洗就会非常困难。
常用的水的消毒方法有氯、氯胺、次氯酸钠、紫外线等。
原水中因为氧化杀菌剂的投加或其他原因导致水中含有氧化物质，如果直 接进入反渗透系统，会对反渗透膜造成不可恢复的破坏。
加药的顺序：
GPD、 LPD
流量的单位—— GPD：加仑/天；LPD：升/天。
英制加仑，1加仑=4.54596升 美制加仑，1加仑=3.78533升
我们公司采用美制加仑换算，例如S2T-3000GPD的产水量: 3000GPD≈3000×3.785L/d=11355L/d=｛11355/(24×1000)｝m3/h =0.473m3/h ≈0.5 m3/h
1
水质主要指标
2
常用单位换算
3
常用计算
4
反渗透常用药剂
5
反渗透预处理常用工艺
6
反渗透的化学预处理
1 水质的主要指标
水中的杂质 按颗粒大小分类：
浊度 Turbidity
浊度 —— 水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。 单位 —— NTU，nephelometric turbidity unit 。
颜
色
表色
溶解性物质、胶体物质、悬浮物质
单位：TCU , ture color unit。 1L水中含有相当于1mg铂时所产生的颜色规定为1度，即1TCU 。 GB5749-2006标准：生活饮用水色度＜15度。
总溶解性固体 TDS
溶解性总固体 total dissolved solids 曾称为矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示为水中各种
混床树脂 (W-3200MB)
混床树脂 (W-1700MB)
软化树脂 (W-3200)
硬度 850g/L
硬度 670g/L
硬度 860g/L
装填量
硬度 装填量=底面积×(2/3罐体高度)×装填密度
硬度
滤速
过滤器 地表水 一般水质 一般水质
软水器 混合床
6-8米/小时 8-12米/小时 8-12米/小时 <25米/小时
➢ 占地省：可灵活利用现场边角空间，因地制宜安装，占地少。 ➢ 运行可靠、维护简单：几乎不需日常维护，不需专用工具，零部件很
少。 ➢ 使用寿命长：经多年工业实用验证，过滤和反洗效果不会因使用时间
而变差。
几种常见过滤形式比较
盘式过滤器的应用
1、原水过滤：如海水、湖水、井水、河水、雨水等 2、市政用水过滤：如自来水厂原水过滤，污水达标排放过滤，喷泉水过滤、绿
➢ 彻底高效反洗：由于反洗时将过滤孔隙完全打开，加上离心喷射作用， 达到了其他过滤器无法达到的清洗效果。反洗过程只需20S左右即可 完成。
➢ 全自动运行，连续出水：时间和压差控制反洗启动。在过滤器组套内， 各个过滤单元顺序进行反洗。工作、反洗状态之间自动切换，可确保 连续出水，系统压损小。
➢ 标准：模块化系统设计，用户可按需取舍过滤单元并联数量，灵活可 变，互换性强。
活性炭选用杏壳、核桃壳为原料，经过炭化、活化、精制加工而成，具有 孔隙结构发达，比表面积大，微孔分布合理，吸附能力强，强度高等特点。
盘式过滤器
盘式过滤器原理： 盘片式过滤器过滤机理，在于通过压紧的塑料盘片实现表面过滤与深层过滤的 组合。其核心技术就是盘片，它由一组双面带不同方向沟槽的聚丙烯盘片构 成，相邻两盘片叠加，其相邻面上的沟槽棱边便形成许许多多的交叉点，这些 交叉点构成了大量的空腔和不规则的通路，这些通路由外向里是不断缩小的。 过滤时，这些通路导致水的紊流，最终促使水中的杂质被拦截在各个交叉点上。
25-40米/小时
4 反渗透常用药剂
絮凝剂
当所含悬浮物高，SDI值很高时，我们采用絮凝工艺，在原水中加入絮凝剂， 絮凝剂可以使水中的颗粒结合在起 ，使其体积不断变大，当颗粒聚集使体积达到一 定程度时（粒径大约为0.01cm时），便从水中分离出来，这就是所谓的絮凝体。
由上述，絮凝剂是在多介质过滤前使用，有助于提高多介质过滤器对有机胶体、 无机颗粒、有机溶解物等的去除作用，大大降低有机物在反渗透表面发生的污堵现象。
Qr / Z = Qf /（p*1000） 实例：某厂给水量为35吨/小时，经计算，原水的加药量为3.2 ppm，阻垢剂稀释后 投加，阻垢剂密度p=1.10kg/L，计算加药量。 Qr / Z= Qf /（p*1000）= 35×3.2/（1.10×1000）=0.102L/h Qr=0.102×Z=0.102×10=1.020L/h (说明：阻垢剂的稀释倍数一般可选小于10的整数)
机械过滤
机械过滤器又称压力过滤器，进水浊度要求小于20，出水浊度可达3以下。
多介质过滤器中的滤料由无烟煤和石英砂组成，其主要作用是用以滤除水 中悬浮物、胶体等杂质。
无烟煤、石英砂复合滤料，截污量大，化学性能稳定，运行安全。大水量 反洗，清洗彻底，滤料不乱层。有效降低原水中SDI值，保证反渗透系统长期 运行对SDI的要求。
絮凝剂的投加：
将标准液配成4%浓度（4kg标准液+96kg水）后投加（若有少量沉淀，摇 匀即可，不影响产品性能），一般投加量为0.5~10ppm（标准液计），水质较 好时（自来水、干净的地表水等），推荐用量为0.5~2ppm，过低或过高用量均 对絮凝过程不利，应在最佳絮凝效果前提下尽可能降低用量，具体最佳用量需 要进行小试后确定。
mmol/L
物质的量
n = N / NA
上式中： N —— 物质所含的微粒数； NA —— 阿伏伽德罗常数
NA≈6.02×10^23个 /mol
6.02×10^23个CaCO3分子的质量就是40+12+16×3=100g，由此可得出： 1mol （CaCO3） = 100g（CaCO3）
硬度 碱度
活性炭过滤器中的滤料由活性炭和石英砂垫层组成，其主要作用是吸附前 级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前 级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属 离子、COD等有较明显的吸附去除作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保 证SDI<5，TOC<2.Oppm。
水处理常用的絮凝剂有两种，一种是PAC无机盐混凝剂，一种是PAM非离 子型高分子絮凝剂。
阻垢剂
结垢——部分盐类的浓度超过其溶度积在膜表面的沉淀。 溶度积的概念 Q1:易结垢的盐类？碱度、硬度？参见陶氏膜手册P131 为防止无机盐在膜表面结垢，加入阻垢剂来增加盐类的溶度积。 Q2:软化工艺原理与此比较？
解决问题一：药箱若为120L升，怎么配液？水多少？药液多少？ 解决问题二：投加量？
进水量18吨/小时，每吨水絮凝剂标准液用量2ppm，比重是1.05kg/L，计 算药剂投加量 。
标准液：18×2/(1.05×1000)=0.034L/h 投加量：0.034L/h ÷4%=0.85L/h
5 RO预处理工艺
阴、阳离子量的和。
单位：mg/l 或 ppm 生活饮用水标准中TDS＜1000ppm。
苦咸水 ——通常TDS大于1000ppm的水称为苦咸水（brackish water ）， TDS在1000～3000ppm为微咸水，TDS在3000～5000ppm为半碱水，TDS 在5000～10000ppm为中盐度苦咸水，10000ppm以上的为高盐度苦咸水， 50 ～500g/L称为卤水。
1mmol/L=100mg/L(以CaCO3计)
主要产生的成份：[HCO3-]、[CO32-]、 [OH-] ，换算为以CaCO3计： 1mmol/L=e×50mg/L
3
•4
计算
常用填料密度
石英砂
硬度 1.75g/cm3
活性炭 无烟煤
硬度 0.45g/cm3
硬度 0.95g/cm3
锰砂
硬度 2.2g/cm3
BOD、COD
BOD:生物需氧量——在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好氧微生物的 作用被氧化分解而无机化，这个过程所需要的氧量。
COD: 化学需氧量——在一定严格的条件下，水中各种有机物与外加的强氧化剂 （如K2Cr2O7、KMnO4）作用时所消耗的氧化剂量。
单位——mg/L
2 常用的单位换算