水处理的自动化控制.docx

水处理行业的自动化控制1.1 在经济发展快速现在，我们在得到了金钱和快乐的时候，我们却忘了我们的水资源正受到迫害及污染。我们只顾及到了我们的感受，却忽略了大自然。它们其实也跟我们人类一样。如果我们把水全污染了，我们就无法生存。一个人可以不吃粮食几天，但绝对不能没有水一天。所以现在对保护水资源刻不容缓，随着科技的不断进步，把我们我们已经可以把污染的水进行处理，得到我们需要的工业上和生活上用的水。?????????我们都知道水的重要性，地球上75%都是水。但大部分的水资源都是不能直接食用的，只有少部分的淡水资源是我们所能用到的。剩下不能食用的水资源就是海水。但我们现在已经有办法把海水转转化成淡水了，这就是我们当代技术的体现——水处理设备。水处理的主要任务是改善水质，即运用工程技术将原水中的杂质去掉，加工成符合生产和生活使用水质要求的成品水，并输送到用户，以及收集使用过的废水并处理到水质符合循环使用或排放要求。特别是在锅炉用水光伏行业用水中，为了做出高品质高质量的产品，对水的品质要求越来越高，对水的纯度也越来越高。1.2 水处理技术的简介简单讲，“水处理技术”便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会水处理生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。1.3 一般水处理方法和原理常用的水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)反渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线杀菌法等一、沉淀物过滤法:沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时,在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。二、硬水软化法:硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: 　　Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1 　　Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1 式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之后，将原本含在其内的Na+离子释放出来三、活性碳吸附法:活性碳是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下干馏炭化而成，制成后还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多约1Onm-lA大小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积，孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性(Polarity)，它主要*物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之后，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。四、去离子法:去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。在这使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-)来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水，其反应方程式如下: 　　M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1 　　A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1 上式中的的M+x表阳离子，x表电价数，M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换，A-z则表阴离子，z表电价数，A-z与阴离子交换树脂结合後，释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合后即成中性的水。五、反渗透法:反渗透法可以有效的清除溶解于水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。要了解反渗透原理之前，要先解释渗透(osmosis)的观念。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度