化学制水系统ppt课件
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成品水。
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生产实践中，通常将电导率＜3uS/cm (25℃) 的水称为蒸馏水；
将电导率＜5us/cm (25℃)、Si02含量＜100 ug/L的水称为一级除盐水；
电导率＜0.2us/cm(25℃)、Si02含量＜20ug/L 的水称为二级除盐水；
电导率＜0.2us/cm (25℃)，Cu、Fe、 Si02、 Na＜3 ug/L，的水称为高纯水或超纯水。
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心等作用）。
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——影响混凝效果的因素很多，混 凝是一个比较复杂的问题。要取得最 优效果，必须根据具体条件，通过试 验比较优化确定 !
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2）石灰预处理：原理就是向水中加入消化后 的熟石灰[Ca(OH 2)]，使其与水中的CO 2 、 Ca(HCO3) 2 和 Mg(HCO3) 2 发生下列反应：
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不同用途的除盐水水质标准
根据电子工业对除盐水水质的要求，制订 出了《电子级超纯水中国国家标准》 GB/R11446.1—1997。
根据电力行业对锅炉给水水质的要求制订 了GB／T12145一1999质量标准。
还制订了生产饮用水水质的标准《瓶(桶)装 饮用纯净水卫生标准》GB173242003等等。
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3）机械过滤 介质机械过滤（PF）——机械筛分截留和吸附 附着作用。 混凝过滤（CF）—— 混凝和过滤合二为一。 ——颗径、滤料、滤速、压差、反洗强度是 关键要素！
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1）反渗透除盐
水的除盐
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反渗透设备系统
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反渗透对进水水质的要求
由于反渗透膜在使用中易发生膜污染、浓差极化、 结垢、微生物污堵、微生物侵蚀、氧化、压密、 高温变质等问题，为保证反渗透装置能安全稳定 运行，对其进水有严格的规定。 例： 对卷式复合膜，SDI≤4、 浊度≤1 NTU、
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5
水中含盐是水导电的原因。
水的含盐量越大，电阻越小，导电能力越强， 所以用水的电导率来衡量水的纯度。25℃时 仅由水电离的H+、和OH-所产生的电导值 为0.555us/cm ，所以，此值是除盐水纯度 的理论极限值。
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漳山发电公司化学水处理流程
一期： 生水→加热预处理→机械澄清→细砂过滤 →活性炭过滤→反渗透→阴床→阳床→混 床→二级除盐水
离子交换原理 离子交换树脂在水分子的作用下，可交换
离子有向水中扩散的倾向，从而使树脂功能基 上留有与可交换离子相反的电荷，由于异性电 荷的吸引力而抑制了可交换离子的进一步扩散， 结果在浓差扩散和静电引力两种相反力的共同 作用下，形成双电层式结构，即固定离子层和 可动离子层。
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又由于树脂骨架是多孔结构，所以双电层存 在于网孔的任何部位，我们知道树脂的骨架结构 不变，所以交换作用是水溶液中的离子和双电层 中的扩散离子之间进行的，两种离子之间的浓度 差推动了它们的扩散和相互交换。所以，改变离 子浓度等环境条件，可促使离子进行可逆交换， 这就使得重复使用成为可行
余氯＜0.1mg/L、 水温≤40℃、PH值2—10、 进水压力≯厂家规定值 。
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反渗透设备运行
启停要按程序执行，防止发生水冲击、防 止发生反压、防止气体进入、防止停运中 膜内残留浓水；
合理控制阻垢剂加入量； 合理控制进水压力； 合理控制回收率； 合理控制压差及时清洗 。
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2）离子交换除盐
CO2+Ca(OH) 2===CaCO3↓+H2O Ca(HCO3) 2 + Ca(OH) 2 ===2CaCO3↓+ 2H2O Mg(HCO3) 2 +2Ca(OH) 2 ===2CaCO3↓+
Mg(OH 2)↓+ 2H2O
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——石灰处理的目的：主要是降低水中的碱 度，即减少重碳酸盐含量。（水中的非碳 酸盐硬度，用石灰处理是不能消除的）。
使水中杂质转化为沉淀物而析出的沉淀处理： 有添加混凝剂法，使其结为大块沉淀物而沉降 除去的混凝处理；有使用石灰水使水中钙、镁 离子转化为难溶化合物而析出的沉淀软化处理； 有使用氢氧化镁来吸附水中硅酸根的除硅沉淀 处理。
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1）混凝处理：当在一定的PH值条件下，向水中 加入适当数量的混凝剂时，混凝剂发生水解， 生成带电性胶体和羟基多核络离子，并与原 水中带相反电荷的胶体发生吸咐和电中和作 用，从而破坏了水中胶体颗粒的稳定性。胶 体颗粒凝聚成较大的网状物，并包裹着悬浮 物和一些水分一起沉降下来。在下沉过程中， 凝絮犹如滤网，又可带下一部分沉淀物。
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影响凝聚效果的因素：PH值（最佳的PH值是
6.5～7.5）、混凝剂的加药量（应通过调整试
验来确定）、水温度（最佳水温为25～30℃，
用铁盐作混凝剂时，水温对混凝效果的影响
不太大）、碱度（影响水解和水解产物）、
杂质（当天然水中有机物含有较高时，它们
会吸咐在胶体表面上，起到了保护胶体的作
用）、接触介质（起吸咐、催化以及结晶核
化学制水系统
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一、基本概念
1、天然水——是自然界水体的总称：包括海洋水 和陆地水，陆地水又分为地表水和地下水，由于其 自然循环的特点，所以，天然水溶解和混杂了许多 溶解性与非溶解性物质。不同的工业用途对水的品
质会有不同的要求。
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2、除盐水——是指利用各种水处理工 艺，除去水中悬浮物、胶体和无机的阳 离子、阴离子等水中杂质后，所得到的
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随着膜科学研究的深入，膜技术（膜分离法） 得到了快速发展和应用。
如：电渗析(ED)、反渗透(R0)、反渗透—电去 离子(R0-EDI)组合工艺等。 （其中R0-EDI被认为是最有应用前景的除盐水 制水工艺，该工艺不产生任何废酸、碱液）。
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水的预处理
预处理——水的沉淀处理和过滤处理的主要目 的是使水澄清，习惯上称它们为水的预处理。
二期： 生水→预处理加药→多介质→超滤→阴床→ 阳床→混床→除盐水
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二、除盐水制备技术
—— 除盐技术经历了高能耗、高成本、操作复杂、污染环境到低能 耗、低成本、易操作、环境友好的发展过程
在除盐水生产的最初阶段，主要采用高能耗的蒸馏 法(蒸馏法除盐技术)
随着人工合成树脂技术的发展，开发出以离子交换 树脂为核心的化学法(离子交换法除盐技术) 离子交换法虽然较蒸馏法大幅度降低了能耗和 成本，但其生产过程中产生大量的废酸、碱液，对 环境存在一定的污染 。
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生产实践中，通常将电导率＜3uS/cm (25℃) 的水称为蒸馏水；
将电导率＜5us/cm (25℃)、Si02含量＜100 ug/L的水称为一级除盐水；
电导率＜0.2us/cm(25℃)、Si02含量＜20ug/L 的水称为二级除盐水；
电导率＜0.2us/cm (25℃)，Cu、Fe、 Si02、 Na＜3 ug/L，的水称为高纯水或超纯水。
源自文库
心等作用）。
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13
——影响混凝效果的因素很多，混 凝是一个比较复杂的问题。要取得最 优效果，必须根据具体条件，通过试 验比较优化确定 !
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2）石灰预处理：原理就是向水中加入消化后 的熟石灰[Ca(OH 2)]，使其与水中的CO 2 、 Ca(HCO3) 2 和 Mg(HCO3) 2 发生下列反应：
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不同用途的除盐水水质标准
根据电子工业对除盐水水质的要求，制订 出了《电子级超纯水中国国家标准》 GB/R11446.1—1997。
根据电力行业对锅炉给水水质的要求制订 了GB／T12145一1999质量标准。
还制订了生产饮用水水质的标准《瓶(桶)装 饮用纯净水卫生标准》GB173242003等等。
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3）机械过滤 介质机械过滤（PF）——机械筛分截留和吸附 附着作用。 混凝过滤（CF）—— 混凝和过滤合二为一。 ——颗径、滤料、滤速、压差、反洗强度是 关键要素！
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1）反渗透除盐
水的除盐
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反渗透设备系统
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反渗透对进水水质的要求
由于反渗透膜在使用中易发生膜污染、浓差极化、 结垢、微生物污堵、微生物侵蚀、氧化、压密、 高温变质等问题，为保证反渗透装置能安全稳定 运行，对其进水有严格的规定。 例： 对卷式复合膜，SDI≤4、 浊度≤1 NTU、
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水中含盐是水导电的原因。
水的含盐量越大，电阻越小，导电能力越强， 所以用水的电导率来衡量水的纯度。25℃时 仅由水电离的H+、和OH-所产生的电导值 为0.555us/cm ，所以，此值是除盐水纯度 的理论极限值。
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6
漳山发电公司化学水处理流程
一期： 生水→加热预处理→机械澄清→细砂过滤 →活性炭过滤→反渗透→阴床→阳床→混 床→二级除盐水
离子交换原理 离子交换树脂在水分子的作用下，可交换
离子有向水中扩散的倾向，从而使树脂功能基 上留有与可交换离子相反的电荷，由于异性电 荷的吸引力而抑制了可交换离子的进一步扩散， 结果在浓差扩散和静电引力两种相反力的共同 作用下，形成双电层式结构，即固定离子层和 可动离子层。
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又由于树脂骨架是多孔结构，所以双电层存 在于网孔的任何部位，我们知道树脂的骨架结构 不变，所以交换作用是水溶液中的离子和双电层 中的扩散离子之间进行的，两种离子之间的浓度 差推动了它们的扩散和相互交换。所以，改变离 子浓度等环境条件，可促使离子进行可逆交换， 这就使得重复使用成为可行
余氯＜0.1mg/L、 水温≤40℃、PH值2—10、 进水压力≯厂家规定值 。
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20
反渗透设备运行
启停要按程序执行，防止发生水冲击、防 止发生反压、防止气体进入、防止停运中 膜内残留浓水；
合理控制阻垢剂加入量； 合理控制进水压力； 合理控制回收率； 合理控制压差及时清洗 。
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21
2）离子交换除盐
CO2+Ca(OH) 2===CaCO3↓+H2O Ca(HCO3) 2 + Ca(OH) 2 ===2CaCO3↓+ 2H2O Mg(HCO3) 2 +2Ca(OH) 2 ===2CaCO3↓+
Mg(OH 2)↓+ 2H2O
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——石灰处理的目的：主要是降低水中的碱 度，即减少重碳酸盐含量。（水中的非碳 酸盐硬度，用石灰处理是不能消除的）。
使水中杂质转化为沉淀物而析出的沉淀处理： 有添加混凝剂法，使其结为大块沉淀物而沉降 除去的混凝处理；有使用石灰水使水中钙、镁 离子转化为难溶化合物而析出的沉淀软化处理； 有使用氢氧化镁来吸附水中硅酸根的除硅沉淀 处理。
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11
1）混凝处理：当在一定的PH值条件下，向水中 加入适当数量的混凝剂时，混凝剂发生水解， 生成带电性胶体和羟基多核络离子，并与原 水中带相反电荷的胶体发生吸咐和电中和作 用，从而破坏了水中胶体颗粒的稳定性。胶 体颗粒凝聚成较大的网状物，并包裹着悬浮 物和一些水分一起沉降下来。在下沉过程中， 凝絮犹如滤网，又可带下一部分沉淀物。
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12
影响凝聚效果的因素：PH值（最佳的PH值是
6.5～7.5）、混凝剂的加药量（应通过调整试
验来确定）、水温度（最佳水温为25～30℃，
用铁盐作混凝剂时，水温对混凝效果的影响
不太大）、碱度（影响水解和水解产物）、
杂质（当天然水中有机物含有较高时，它们
会吸咐在胶体表面上，起到了保护胶体的作
用）、接触介质（起吸咐、催化以及结晶核
化学制水系统
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一、基本概念
1、天然水——是自然界水体的总称：包括海洋水 和陆地水，陆地水又分为地表水和地下水，由于其 自然循环的特点，所以，天然水溶解和混杂了许多 溶解性与非溶解性物质。不同的工业用途对水的品
质会有不同的要求。
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2、除盐水——是指利用各种水处理工 艺，除去水中悬浮物、胶体和无机的阳 离子、阴离子等水中杂质后，所得到的
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随着膜科学研究的深入，膜技术（膜分离法） 得到了快速发展和应用。
如：电渗析(ED)、反渗透(R0)、反渗透—电去 离子(R0-EDI)组合工艺等。 （其中R0-EDI被认为是最有应用前景的除盐水 制水工艺，该工艺不产生任何废酸、碱液）。
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水的预处理
预处理——水的沉淀处理和过滤处理的主要目 的是使水澄清，习惯上称它们为水的预处理。
二期： 生水→预处理加药→多介质→超滤→阴床→ 阳床→混床→除盐水
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二、除盐水制备技术
—— 除盐技术经历了高能耗、高成本、操作复杂、污染环境到低能 耗、低成本、易操作、环境友好的发展过程
在除盐水生产的最初阶段，主要采用高能耗的蒸馏 法(蒸馏法除盐技术)
随着人工合成树脂技术的发展，开发出以离子交换 树脂为核心的化学法(离子交换法除盐技术) 离子交换法虽然较蒸馏法大幅度降低了能耗和 成本，但其生产过程中产生大量的废酸、碱液，对 环境存在一定的污染 。