水处理技术超纯水技术制备技术分析.doc

水处理技术－超纯水技术制备技术分析 1、 超纯水制备的发展进程 　　早期超纯水的需求主要是来自发电、医药化工、造纸等行业，水质要求相对较低，其制备只要采用离子交换，该方法的主要缺点是化学药剂再生，既麻烦又不经济，而且由于强行树脂对一般有机分子除去效果差，出水中TOC含量高，随着半导体工业法杖，对超纯水质量要求提高，从而大大的推动了纯水技术的发展，到了上个世纪末，膜技术得到了广泛的应用，微滤，超滤，电渗析和反渗透技术先进的水处理技术得到了飞速的发展，膜法制备纯水取代了传统的离子交换器系统，解决了TOC问题，满足了电子行业对纯水质量的要求 2、 超纯水制备工艺 1、 传统超纯水制备工艺流程： 原水—多介质过滤器—活性炭过滤器—一级除盐—混床—超纯水 2、 膜法超纯水制备工艺流程： 原水—超滤—反渗透—EDI—超纯水 　　在膜法工艺中，超滤，微滤替代澄清，石英砂过滤器，活性炭过滤器，除去水中的悬浮物胶体和有机物，降低浊度，SDI，COD等，可以实现反渗透装置对污水回用的安全，高效运行，以反渗透替代离子交换器脱盐，进一步除去有机物，胶体，细菌等杂志，可以保证反渗透出水满足EDI进水的要求，以EDI代替混床深度脱盐，利用电而不是酸碱对树脂再生，避免了二次污染。 3、 原水水质概论 　　水中的杂质按存在的形态的不同可以分为悬浮物，胶体和溶解性固体三种，其中固体含量用总固体量作为指标，把一定量水样在105-110°烘箱中烘干到恒重，所得的重量及为总固含量。 　　第一类是悬浮物物指悬浮于水中的物质，颗粒直径在10-4mm以上，如泥沙，粘土，动植物残骸，微生物，有机物，藻类等 　　第二类是胶体，指水中带电荷的胶体为例，颗粒直径在10-5mm之间，胶体颗粒是许多分子或离子集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使他具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此胶体颗粒带有一定的电荷，如硅铁铝化合物及一些高分子有机物如腐殖质等，也有一些在此粒径范围的细菌，病毒等。 　　第三类是溶解物，只被水所溶解的，分子或离子状态的溶质或气体如氯化物，硫酸盐等。 　　悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。 4、 原水的预处理 　　反渗透因为膜材料及元件的关系，对进水水质有一定的要求，预处理解决的问题是赌赛，结构，污染和波坏，堵塞时指水中的颗粒，悬浮物，胶体，铁氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道，结垢是指难溶盐在浓水侧浓缩厚结晶析出，可预先除去或加阻垢剂。污染是指油脂，有机物吸附在膜的表面，微生物繁殖，胶体吸附等，采用杀菌，氧化破坏，絮凝过滤，活性炭吸附等办法解决，波坏是指自由杨，臭氧等氧化剂破坏膜材料，采用活性炭吸附或者加还原剂 1、传统预处理方法 　　多介质过滤器对有机物除去主要是依靠絮凝作用加以捕获，只对颗粒状或胶体状的大分子物质有效，对溶解状态的天然有机物和许多工业有机污染物无效 　　活性炭吸附可以通过吸附作用，部分除去小分子的有机物，活性炭对于COD德除去率在40-90%。活性炭不作为过滤截留用。 2、膜法预处理 　　膜法预处理为下游的拖延系统提供可靠的进水水质保证。 　　过滤是一种以筛分为分离原理，以压力位推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005um-0.01um范围，可以有效除去水中的微粒，胶体，细菌以及高分子有机物等，超滤过程无相转化，具有良好的耐温，难酸碱和耐氧化性能。超滤采用不同的截留分子量的膜材料及工艺设计，可以适应各种不同水质条件及分离功能。 5、 反渗透 　　反渗透简称RO，主要是高压泵与反渗透膜组成，在高压的情况下，除去水分子以为，水中的其他物质，矿物质，有街舞，微生物等，并被高压水流冲击渗透到另一面的水即使安全，卫生，纯净的水。利用反渗透的分离特征可以有效除去水中的溶解盐，胶体，有机物，细菌等杂志，反渗透具有能耗低，无污染，工艺陷阱，操作简单等优点，反渗透技术可惯犯应用于过滤补给水的软化除盐，海水，苦咸水的淡化，饮用纯净水的制备，电子工业超纯水的制备，虎穴，食品工业中的分离，浓缩及回收，以及其他工艺用水等。 　　反渗透膜影响因素 　　1、 回收率：过高的回收率会使膜污染或浓水中过量的溶解盐沉淀，导致膜的结垢。 　　2、 温度：温度对渗透压与水通量均有影响，水通量与温度成正比，通常与温度变化的粘度成正比，一般水温升高一度，膜产水量增加3%。 　　3、 压力：对给定的一组进水条件，增大压力会使单位膜面积的水流量提高，虽然盐通量不受压力影响，但是增加压力引起水流量的增大却稀释了盐对膜的通过，其结果使透过液的盐浓度减低。 6、 EDI技术 　　EDI特征是：将电渗析技术和离子交换技术相融合，无需酸碱而连续制取高品质的纯水，利用电而不是酸碱对树脂进行再生，简单的说，DEI是一种不消耗酸碱而制取纯水的新技术，