,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品课件,*,第二章 纯水制备预处理要求,2.1,水中有害成分对纯水制备的影响,2.2,纯水装置对进水的水质要求,2.3,纯水预处理技术,1,精品课件,第二章 纯水制备预处理要求2.1 水中有害成分对纯水制备的,2.1,水中有害成分对纯水制备的影响,2,精品课件,2.1 水中有害成分对纯水制备的影响2精品课件,3,精品课件,3精品课件,成分,说明,对离子交换剂的影响,悬浮物,水处理过程中未除净的泥沙、粘土、氢氧化铁（或铝）的絮凝体、微细颗粒、藻类、细菌及原生动物等,附着于树脂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树脂层空隙，引起压力损失增大；当反冲洗不良时，污物可深入树脂层内部，使树脂结块造成偏流，恶化出水水质。,有机物,油脂、含氮化合物、有机胺、木质磺酸、有机铁、细菌及其他微生物、腐殖酸的聚羧酸化合物,主要污染阴离子交换树脂，使其交换容量下降，再生剂耗量增大，出水水质恶化，缩短树脂的使用寿命。油分可附着在树脂层表面，减少水和树脂的接触面积，细菌及其他微生物可堵塞树脂层空隙造成树脂结垢。,氧化剂,活性氯,使阳离子交换树脂活性基氧化分解，长链断裂，引起树脂的不可逆转膨胀，结构破裂。,铁、锰,进水中的铁、锰与空气接触时，极易生成氢氧化物沉淀,铁锰离子比钙、镁、钠离子更易于被树脂吸附，且不易被低浓度再生剂置换出来，累积在树脂颗粒内部，降低交换容量、恶化出水水质。形成氢氧化物胶体后产生沉淀，堵塞树脂微孔和空隙，压降增大。,4,精品课件,成分说明对离子交换剂的影响悬浮物水处理过程中未除净的泥沙、粘,5,精品课件,5精品课件,产生堵塞现象使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。,悬浮物、细菌粘附在膜面上，成为离子迁移的一层障碍，使膜面电阻增大，降低效率，致水质恶化。,带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，使膜的选择性透过性能降低，膜电阻增大。,高价金属离子（如铁、锰等）与膜结合，会使离子交换膜中毒，游离氯使膜产生氯化，进水硬度高时会导致极化和沉淀结垢。,6,精品课件,产生堵塞现象使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破,7,精品课件,7精品课件,（,1,）,悬浮物和胶体物质,：堵塞反渗透膜，使透水率很快下降，脱盐率下降。,（,2,）,氧化剂如游离氯,：复合膜和芳香聚酰胺膜对游离氯较为敏感，大于,0.1mg/L,的游离氯就能使其性能恶化。而醋酸纤维膜对游离氯的耐受能力较强，可达,0.5,1.0mg/L,，通常游离氯的进水含量控制在,0.2,0.5mg/L,。,(,我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触,30min,后不应低于,0.3mg/L,，管网末端不低于,0.05mg/L,),（,3,）,铁锰铝等金属氧化物,：含量高时，在膜表面易形成氢氧化物胶体，产生沉淀现象，导致膜部分或全部被堵塞。故应在预处理工艺中除铁锰铝等，使之达到规定的指标。,8,精品课件,（1）悬浮物和胶体物质：堵塞反渗透膜，使透水率很快下降，脱盐,（,4,）,硫酸根（,SO,4,2-,）和二氧化硅（,SiO,2,）,：易产生硫酸钙和二氧化硅沉淀，在膜表面沉积水垢，缺少有效的清除方法。这样膜就会受到污染，水通量降低，压差明显上升，反渗透装置的效率迅速下降。,（,5,）,细菌及其他微生物,：微生物污染会形成致密的凝胶层，会吸附高浓度离子，使,浓差极化更严重,，降低流动混合效果，同时由于酶的作用也会促进,膜的降解和水解,，表现为,水通量逐渐下降，脱盐率逐渐下降和压降逐渐增大,。,醋酸纤维膜易受细菌的侵蚀而降解，并使膜的醋酸化程度减少，脱盐率大大下降；复合膜和聚酰胺膜不易受微生物侵蚀，但微生物如积聚繁殖，组件内部通道堵塞，水通量下降，缩短膜的使用寿命。,9,精品课件,（4）硫酸根（SO42-）和二氧化硅（SiO2）：易产生硫酸,项,目,填充床电渗析,EDI,电渗析,EDI,离子交换,反渗透,RO,卷式膜（醋酸纤维素系）,中空纤维膜（聚酰胺系）,1,浊度（度）,13,逆流再生宜,2,顺流再生宜,5,1.0,0.3,2,色度（度）,5,3,淤塞密度指数,SDI值,5,5,3,4,PH值,59,46,411,5,水温（）,540,545,540,535,6,COD,Mn,（,O,2,mg/L）,3,2,3,1.5,7,硬度（,CaCO,3,）（,mg/L）,1.0,8,TOC（mg/L）,0.5,9,游离氯（,mg/L）,0.05,0.3,0.1,0.21.0,0.1,10,铁（总铁计）（,mg/L）,0.01,0.3,0.3,0.05,0.05,11,锰（,mg/L）,0.01,0.1,12,铝（,mg/L）,0.05,0.05,13,表面活性剂（,mg/L）,0.5,检不出,检不出,14,洗涤剂、油分、,H,2,S等（mg/L）,0.01,检不出,检不出,15,沉淀物（,SiO,2,Ba盐等）（mg/L）,0.5,浓水不发生沉淀,注：强碱,II型树脂、丙烯酸树脂的进水温度应不大于3,5,。,2.2,纯水装置对进水水质的要求,10,精品课件,项 目填充床电渗析EDI电渗析EDI离子交换反渗透RO卷,淤塞密度指数,SDI,（与污染指数,FI,等同）：,SDI,是测定在标准压 力和标准时间间隔内，一定体积水样通过一特定微孔膜滤器的阻塞 率。,测定是向,47,的,0.45um,的微孔滤膜,上连续加入一定压力（,30Psi,，相当于,2.1,/,2,）的被测定水，记录下滤得,500ml,水所需的时间,T,0,（秒）和,15,分钟后,再次滤得,500ml,水所需的时间,T,t,(,秒,),，按下式求得阻塞系数,PI,（,%,）,PI,(%),=(1-T,0,/T,t,)100 SDI,15,=PI/15,SDI,11,精品课件,淤塞密度指数SDI（与污染指数 FI 等同）：SDI 是,12,精品课件,12精品课件,2.3.1,预处理常用工艺手段,（,1,）氧化,：,氧化是利用强氧化剂氧化分解水中有机污染物的一种化学处理方法,。同时有些氧化剂还可去除水中的色、味、臭及铁、藻类等。将氧化与混凝、过滤、吸附等处理手段结合使用，可以达到良好的预处理效果。,(,常用氧化剂有,氯系氧化剂和氧系氧化剂,：氯、次氯酸钠,(NaClO),、漂粉精,(Ca(ClO),2,）,),、二氧化氯,(ClO,2,),等；氧系氧化剂：臭氧（,O,3,）和双氧水,(H,2,O,2,),。,2.3,纯水预处理技术,13,精品课件,2.3.1 预处理常用工艺手段（1）氧化：氧化是利用强氧化剂,（,2,）混凝与接触混凝过滤,：混凝的处理对象主要是细颗粒的悬浮物和胶体。,通过加入化学药剂，使水中这类杂质形成大颗粒絮状物，使之在重力作用下沉淀，与水分离。,接触混凝过滤,是指在水中加入,混凝剂,，水与混凝剂在流经砂柱缝隙的过程中反复接触碰撞进行混凝、反应，当生成的絮状体达到一定体积后则被截留在砂柱的空隙中，这些被截留的絮状体进一步吸附所流过水中的细小矾花，使水质得到澄清。,14,精品课件,（2）混凝与接触混凝过滤：混凝的处理对象主要是细颗粒的悬浮物,(3),吸附,：吸附法是利用多孔性固体物质，使水中一种或多种有害物质被吸附在固体表面而去除的方法。,去除对象包括,：水中有机物、胶体物质、微生物、余氯、嗅味等。常用吸附剂有粉末或粒状活性炭、大孔吸附剂、吸附树脂等。,(4),精密过滤,：指为去除水中通常砂滤所不能去除的微细悬浮物或胶体粒子而进行的过滤处理,又称为微孔过滤。,通常采用成型滤材，如滤布、滤网、滤纸、滤片等，去除粒径微细的颗粒。,15,精品课件,(3)吸附：吸附法是利用多孔性固体物质，使水中一种或多种有,（,5,）超过滤：,以超滤膜为核心，是近年来迅速发展的新技术，属于膜分离范畴。,超滤不能去除低分子量的盐类,，但能有效地去除大部分胶体、大分子化合物、微生物等分子量为,500,500000,的溶质。其用于预处理时，一般是作为预处理的终端。,（,6,）杀菌：,水中存在的微生物，会对后续处理设备产生不良影响。,杀菌方法,：氯杀菌、二氧化氯杀菌、臭氧杀菌、紫外线杀菌）,16,精品课件,（5）超过滤：以超滤膜为核心，是近年来迅速发展的新技术，属于,2.3.2,水中铁、锰成分的去除,地表水,中含有溶解氧，铁锰主要以不溶解的,Fe(OH),3,和,MnO,2,形态存在，所以铁锰含量不高。,地下水,中由于缺少溶解氧，以致高价的铁和锰还原称为溶解的,2,价铁和,2,价锰，因而铁锰含量较高。,在我国地下水的含铁量一般小于,510mg/L,，含锰量约在,0.52.0mg/L,。我国饮用水水质标准规定，铁,0.3mg/L,，锰,0.1mg/L,。,17,精品课件,2.3.2 水中铁、锰成分的去除地表水中含有溶解氧，铁锰主,2.3.2.1,地下水除铁,一、为什么要除铁,含,Fe,2+,的地下水,有铁腥味,，在地表时间略长，水质即发浑，洗涤织物及器具时会留下锈色斑点,;Fe,2+,污染离子交换树脂,，使树脂中毒而降低交换能力；作锅炉补给水时，容易在锅炉受热面上结成铁垢；冷却水中铁含量超过,0.5mg/L,时，会促使铁细菌繁殖,堵塞管道,降低热交换器的换热能力。,二、地下水除铁方法,一般常用的是氧化方法,氧化剂有氧、氯和高锰酸钾等。,18,精品课件,2.3.2.1 地下水除铁18精品课件,1,曝气自然氧化除铁法,（,1,）基本原理,4Fe,2+,+O,2,+10H,2,O4Fe(OH),3,+8H,+,（,2,）曝气自然氧化除铁法的适用范围及处理效果,适用于水中含铁浓度在,510mg/L,，,pH,在,6.57.0,范围内，处理后水中铁可降至,0.3mg/L,以下。,（,3,）曝气装置,常用的有,莲蓬头曝气装置,和,跌水曝气装置,。,19,精品课件,1 曝气自然氧化除铁法19精品课件,1),莲蓬头曝气装置,一般直接置于重力式过滤池的上面,;,安装高度为,1.5,2.5,米,（当原水中二价铁含量小于,5mg/L,时，喷头距水面高度为,1.5m,即可；当二价铁含量大于,10mg/L,时，高度为,2.5m,较好）。,每个莲蓬头的服务面积为,1.0,1.5,平方米,。,优点,：,结构简单、操作方便；缺点：喷淋时水易散失，喷头孔易被铁沉积物堵塞，影响喷水效果。,20,精品课件,1)莲蓬头曝气装置 一般直接置于重力式过滤池的上面;,2,）跌水曝气,是将地下水提至地面后经,溢流堰,或者,水管,，自高处自由下落，使水变薄变细，水在下落过程中，可与空气充分接触，达到曝气目的。,跌水级数可采用,1,3,级，每级跌水高度为,0.5,1.0,米，单宽流量为,20,50,米,3/,时,米。,21,精品课件,2）跌水曝气21精品课件,2,天然锰砂曝气接触氧化除铁工艺,当处理含铁量较高的地下水时，可采用：含铁地下水曝气天然锰砂滤池。用天然锰砂作滤料除铁时，对水中二价铁的氧化反应有很强的接触催化作用，它能大大加快二价铁的氧化反应速度。,经典理论认为天然锰砂除铁的催化机理为，天然锰砂中含有,MnO,2,，它是,Fe,2+,氧化成,Fe,3+,的良好催化剂，其催化反应为：,4MnO,2,+3O,2,2Mn,2,O,7,Mn,2,O,7,+6Fe,2+,+3H,2,O2MnO,2,+6Fe,3+,+6OH,-,4Fe,3+,+12OH,-,4Fe(OH),3,22,精品课件,2 天然锰砂曝气接触氧化除铁