去离子水的简单工艺流程

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,*,去离子水的简单工艺流程,介绍人: csh2588,时间：2008.10.03,一、普通自来水的生产,水厂从河里抽上的水源水中,会有各种不同的杂质，例如常会含有粘土、砂、水草、腐殖质、某些盐类，还有细菌、病毒、寄生虫、有机污染物等对人体有害等物质。,处理工艺：,1、反应：往水源中投入净水剂（明矾），杀毒剂（氯气），快速混合反应,注：明矾净水原理：明矾KAl(SO,4,),2,12H,2,O易溶于水，并发生水解反应，溶液呈酸性。,KAl(SO,4,),2,K,+,Al,3+,2SO,4,2-,Al,3+,3H,2,O=Al(OH),3,3H,+,水解生成的氢氧化铝胶体能凝聚水中悬浮物，具有吸附性能,一、普通自来水的生产,2、沉淀：源水与净水剂在反应池混凝后，,使水中的悬浮物和胶体聚集形成大颗粒,絮状体矾花，然后进入沉淀池沉淀。大,部分泥粒、杂质等悬浮物由于重力作用,从水中分离出来并沉入池底，使水变的,澄清。,一、普通自来水的生产,3,、过滤：沉淀后的水经过过滤池再进行优化处理，滤池中的粒状滤料可以截留水中的细小杂质，进一步降低水的浑浊度，使其物理和化学指标达到国家饮用水的标准（滤料进行清理）；,4、通氯：为了使过滤后的水质达到生物学标准（杀毒灭菌），还需要对其再一次进行通氯消毒处理，杀灭水中残留的致病微生物和细菌。,从而使水质达到无色、无嗅、无味、不浑浊、无有害物质、不含传染病菌的标准，使之符合用户对水质的要求。,生产流程示意图,二、蒸馏水生产,蒸馏水制造是很早就有的，相对简单，原理就是蒸发、凝结,。,一、蒸馏水：是指用蒸发、凝结的方法制得的水，其洁净程度很大程度上取决于所用的原料水的水质和蒸馏的次数；,二、常见蒸馏水：根据蒸馏温度、水源、工艺的不同也分很多种，医用和科学（化学）试验用蒸馏水。,注：两种蒸馏水成分接近纯水（H2O),不含细菌和病毒及其他生物，金属离子也接近于零但是其中必然含有一些沸点与水接近的“杂质”、有机物质、其中还溶解有微量空气,。,三、去离子水,一、水源：自来水。,二、处理工艺流程：,投加絮凝剂 ：为适应原水的水质变化，通过加药箱装置向水中投加高效的絮凝剂，破坏水中胶体分子的电荷稳定性，絮凝水中有机和无机胶体物质，从而使固体颗粒通过后面的过滤器后得到比较彻底的清除，充分保证澄清合格的原水进入下一道工序。,注：絮凝剂：,三、去离子水,过砂缸 ：,2.1、主要成分：主要成分是砾石、石英砂、无烟煤；,2.2、原理：阻力截留、重力沉降和接触凝聚作用；,2.3、作用：去除水中的悬浮物及部分胶体，如粉尘等。降低进水的浊度。,三、去离子水,我们这套纯水系统砂缸的滤料配级：,砾石：32-64mm， 高度：300mm,砾石：16-32mm， 高度：150mm,砾石：8-16mm， 高度：150mm,砾石：4-8mm， 高度：180mm,石英砂：2.5-4mm， 高度：100mm,石英砂：1.6-2.5mm， 高度：75mm,石英砂：0.8-1.6mm， 高度：75mm,石英砂：0.4-0.6mm， 高度：600mm,无烟煤：0.8-1.2mm， 高度：200mm,三、去离子水,过C缸,：,3.1、主要成分：砾石、石英砂、活性炭。,3.2、原理：活性碳具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”作用，可以将某些有机化合物吸附和达到除去的效果。利用这个吸附原理我们通过吸附水中的有机物，微生物等杂质并将其除去。并还能吸附水中的游离余氯，去除水中的异味。,3.3、注：,3.3.1：,选购活性炭时，一般是颗粒越小，效果越好，因为它的比表面积大，孔隙越多，吸附能力大。但颗粒也不可太细成粉末状，以免造成使用上的不变，影响到过滤器的过滤流量。,三、去离子水,3.3.2、活性炭素可以吸附水中的有机物、微生物等杂质，但它的孔隙很快就会被杂质堵塞，从而使它失去原来的功效。,3.3.3、解决办法：我们看在碳缸的组成结构中，上面还有砾石层和石英砂层，主要是为了把那些比较大颗粒的悬浮物除去，砾石层和石英砂层无法处理的可溶性有害物质（游离氯、异味和色素等）再交有活性炭处理。,三、去离子水,我们这套纯水系统碳缸的滤料配级：,砾石：32-64mm， 高度：300mm,砾石：16-32mm， 高度：150mm,砾石：8-16mm， 高度：150mm,砾石：4-8mm， 高度：180mm,石英砂：2.5-4mm， 高度：100mm,石英砂：1.6-2.5mm， 高度：100mm,活性炭：（6-12目）， 高度：900mm,:根据吸附剂表面与被吸附物之间作用力的不同，吸附 可分为物理吸附与化学吸附。,:物理吸附：物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即所谓的范德华力(Van der waals)。因此，物理吸附又称范德华吸附。它是一种可逆过程，它的逆过程是脱附。,:化学吸附：固体表面上原子或分子存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用。,三、去离子水,-砂缸和碳缸的清理,、自动模式：自动模式情况下系统每隔24h自动清洗。,工作流程：先吹空气，然后静置5min，静置完成后反洗，然后静置5-10min，最后正洗。,、手动模式：根据源水的水质情况有操作人员自主控制清洗时间，洗涤流程和自动模式一致。,三、去离子水,过全自动软化器,4.1、通过阴阳离子交换柱的离子交换除去水中离子；降低水的硬度（水中的硬度主要成分：ca,2+,，mg,2+,）,注：,水的硬度：水的硬度是用来衡量溶解在水中的钙盐与镁盐含量的概念 ；通常根据硬度的大小，把水分成硬水与软水：8度以下为软水，8-16度为中水，16度以上为硬水，30度以上为极硬水 。,硬度单位表示 10 万份水中含份 CaO( 即每升水中含 10mgCaO) 。这种硬度的表示方法称作德国度。,三、去离子水,阴阳离子交换原理：,：离子交换柱的固定相是交换剂，根据交换剂性质可分为：阳离子交换剂和阴离子交换剂，,： 交换剂由固定的离子基团和可交换的平衡离子组成，,：流动相带着组分离子通过离子交换柱时，组分离子与交换剂上可交换的平衡离子进行可逆交换，最后达到交换平衡，,三、去离子水,：阴阳离子的交换平衡可表示为：,阴离子交换： R,+,Y,-,+ X,-,= R,+,X,-,+ Y,-,阳离子交换： R,-,Y,+,+ X,+,= R,-,X,+,+ Y,+,R,+,、R,-,为交换剂上的固定离子基团，,如RSO,3,-,或RNH,3,+,；,Y,+,、Y,-,为可交换的平衡离子，可以是H,+,、,Na,+,或OH,-,、Cl,-,等,X,+,、X,-,为组分离子,。,三、去离子水,概念：原子、分子、离子,分子、原子、离子,：分子,分子是保持物质化学性质的最小粒子。,：原子,原子是化学变化中最小微粒 。在化学反应中,分子可,以分成原子,而原子却不能再分。实际上在化学变化,中原子也可以分成电子和阳(阴）离子。所谓原子“不,可再分”，是指在化学变化中不会产生新的原子。,：离子,简单地说，原子或分子失去电子或得到电子就可产生离子。,概念：原子、分子、离子,注：,：离子分为阳离子（失去电子，如 Na,+,、Mg,2+,）和阴,离子（得到电子，如O,2-,）。,：其中阳离子带正电，阴离子带负电。,：实际上原子也可以再分，原子有原子核（带正电）,和核外电子（带负电）组成。整个原子成电中性。,原子核中又包含质子（带正电）和中子（不显电,性）。,三、去离子水,注,：,我们这套去离子水系统采用的是阳离子交换软化法,来除去水中的Ca,2+,、Mg,2+,。,反应：当含有硬度的水流经钠离子交换器时，水中的硬度成分（Ca,2+,、Mg,2+,）与交换剂中的钠离子进行交换，交换反应如下：,Ca,2+,(HCO,3,),2,Ca （HCO,3,）,2,2RNa + Mg,2+,Cl,2,R,2,+ Na,2,Cl,2,Na,2,SO,4,Mg SO,4,式中 内为天然水中主要的离子成分。,三、去离子水,从上式可知：经过钠离子交换后，水中的钙离子，镁离子为钠离子所取代，出水的残余硬度很低，可以达到软化的目的。当离子交换树脂交换使用一段时间后，出水的硬度泄露两会逐渐增加，达到一定数值后树脂会失效，为恢复树脂的交换能力，可用再生液对其进行再生，常用的再生液为饱和食盐溶液，再生过程的反应如下：,Ca Ca,R,2,+2NaCl 2RNa+ Cl,2,Mg Mg,三、去离子水,-,反渗透原理,：然后利用高压泵将原水增压后，借助半透膜的选择,截留作用将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物,质及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯水。,5.1、半透膜：对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透,膜。,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质薄膜称为理想,的半透膜。,三、去离子水,-,渗透、反渗透原理,5.2、渗透原理：当把相同体积的稀溶液（例如淡水）和溶液（例如盐水）分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜而自发的向浓溶液的一侧流动，这一现象就叫做渗透。,5.3、渗透压：当渗透达到平衡时，浓溶液的液面会比稀溶液的液面高出一定的高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压,。,5.4、反渗透原理：若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向就会与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液一侧向稀溶液一侧流动，这一现象就称为反渗透。（见反渗透原理示意图。）,三、去离子水,-,渗透、反渗透原理,注：最后一般还要经过一步紫外杀菌,以去除水中的微生物,：假如此时电阻率还没有达到要求,的话可以再进行一次离子交换和,反渗透过程。,：去离子水：工艺先进，产量大，,能耗少。,去离子水系统简单工艺流程,原水箱,加絮凝剂,过砂缸,过碳缸,过软化器,反渗透装置,EDI,再生,紫外杀菌,满足要求的去离子水,EDI再生,四：两个基本概念,-电导率、,pH,值,一、电导率：,1、什么是电导率？,电导率是衡量物体传导电流能力的物理量，水的电,导率自然是衡量水的导电能力。,2、为什么水能够导电？,因为水中含各种离子（如。），而离子是能够导电,的，因此水能够导电。,3、注：,3.1、电导率反应了水中含盐量的多少，是水的“纯度”的一个重要指,标。,3.2、水的纯度越高，含盐量越低，则电导率也就越小；反之，水的,含盐量高，则水的电导率也高，水的纯度也就越低。,四：两个基本概念,-电导率、,pH,值,4、电导率和电阻率的大小关系：电导率的大小等于电阻,率倒数；,5、电导率的单位：=1/ 式中电导率,。,因为R=l/s,而,电阻率，*m,.所以我们可知:,的单位为S/m. S=1/.,6、电导率的单位是S/m。定义为截面积为1m,2,长度为,1m的导体的电导。,注：由于在化学水处理中，S/m这个单位太大，通常都使,用m/cm，为S/m的10,-4,（洗涤机，水冷系统要求,电导率）,四：两个基本概念,-电导率、Ph值,二,、,pH值,：,1、,pH值定义：,亦称氢离子浓度指数，是,溶液,中,氢,离子,活度的一种标度，也就是通常意义上溶液,酸,碱,程度的衡量标准。,这个概念是,1909年,由,丹麦,生物化学家,Sren Peter,auritz Srensen提出。p代表德语,potenz,，意思是力量或浓度，H代表氢离子（H,+,）。有时候pH也被写为,拉丁文,形式的,pondus hydrogenii,。,2、,通常情况下（25,、298,K,左右），pH值是一个介于0和14之间的数，当pH7的时候，溶液呈碱性，当pH=7的时候，溶液为中性。,四：两个基本概念,-电导率、,pH,值,2、,pH值的计算：,3、 pH值单位：单位为1,4、我们镀膜线的洗涤机、两套水处理系统,的电导率、pH值要求：,电导率,s/cm,pH值,洗涤机,2.5,阴极及阴极环境水冷系统,200-600,8.1-8.3,电源水冷系统,50-600,7-9,结束！,谢谢！,