水 处 理 系 统

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,水 处 理 系 统,一。水质标准,处理水,冲洗水,二。水处理过程,（,多级水处理系统,）,三。分析检测,类型,原水,处理水,冲洗水,水质标准,原水,原水专指供于软饮料厂多级水处理装置使用的水，不管该水来源于何处，都必须同时符合所有地方饮用水标准和世界卫生组织的饮用水标准。,水质标准,砂滤水,砂滤水专指在厂内经过适当的处理的含氯的处理水：,混浊度小于,0.5NTU,气味无异常气味,颜色无明显颜色,余氯,6-8,毫克,/,升,水质标准,处理水（碳滤水）,处理水，除符合可口可乐公司的要求。还必须同时符合所有地方饮用标准和世界卫生组织的饮用水标准，,混浊度小于,0.5NTU,pH,值大于,4.9,碱度,(,以碳酸钙计,),小于,85,毫克,/,升,总氯,小于,0.04,毫克,/,升,氯化物小于,250,毫克,/,升,硫酸盐小于,250,毫克,/,升,硫酸盐和氯化物总量小于,400,毫克,/,升,总溶解固形物,(TDS),小于,500,毫克,/,升,水质标准,总硬度和钙硬度：按产品或过程要求。推荐小于,100,毫克,/,升（以,碳酸钙计,),。,钠按产品要求,铁小于,0.1,毫克,/,升,铝小于,0.1,毫克,/,升,颜色无明显颜色,味道无可觉察的异常味道,气味无异常气味,三卤甲烷,(THM),小于,60ppb,微生物指标：,大肠杆菌,100,毫升中不得检,总菌数每毫升小于,25,个,水质标准,冲洗水,氯含量,1-3,毫克,/,升,硬度小于,100,毫克,/,升,微生物：,大肠杆菌：,100,毫升中不得检出,总菌数：每毫升小于,25,个,策 略,通过下列措施保证高质量的水供应我们的产品,设计一个水处理系统防止水质的问题发生，使其一直符合我们的,标准。,避免用常规的水质测试数据代替有效水处理。,多 节 水 处 理 系 统,是保护和增强公司商标及形象的,最佳保险,增强型过滤系统,The most critical component of a multiple barrier water treatment,system is an enhanced filtration process that physically removes,materials from the water to be treated.,增强型过滤工艺是多节水处理系统中最关键的部分，它直接从所要处理的水中去除杂质。,增强型过滤工艺,增强型过滤本身就区别于简单的过滤系统。,增强型过滤展示过滤是在分子水平，而一般独立的砂滤是无法达到分子水平的。,浑浊物的保护效应,杀菌剂,t,杀菌剂,杀菌剂,杀菌剂,杀菌剂,多级水处理系统,一、采用 絮凝和颗粒介质过滤,传统化学法,直接过滤,多级水处理系统,二、采用膜过滤,超滤（去除,20000,级分子量或更严格）,过滤尺寸相当于,0,。,01,微米。,纳米级过滤,反渗透,原水控制阀,搅拌器,化学加药泵,处理水溢流口,水位控制,SETTLING,ZONE,SETTLING,ZONE,排泥口,精滤器,化学法流程图,排放口,活性碳,储罐,生产线,空余空间,泵,沙,超细卵石,细卵石,中等卵石,粗卵石,空余空间,反应池,原水入口,处理水出口,凝 聚,/,絮 凝,凝聚,/,絮凝是两个结合在一起的过程。,凝聚：,用于分解水中稳定的悬浮颗粒。,絮凝：,并将已分解的悬浮颗粒合并成足够大的颗粒，然后沉淀和过滤。,悬浮颗粒可稳定存在的原因是：这些颗粒一般有负的表面电荷,这些表面负电荷使颗粒互相推斥,推斥,推斥,推斥的过程使悬浮物非常稳定。,凝 聚,/,絮 凝,通常可通过,凝 聚,/,絮 凝,去除的悬浮物有：,胶状物,悬浮颗粒,病毒,细菌,原生动物,一些杀菌副产品,一些杀虫剂,一些金属,凝 聚,/,絮 凝,有两类主要的絮凝剂,1.,无机絮凝剂,-,铁絮凝剂,(Fe,+2,),硫酸亚铁,(Fe,+3,),硫酸铁和氯化铁,-,铝,絮凝剂,(,Al+3),硫酸铝,(Al+3),聚氯化铝,2.,有机絮凝剂（常称为助凝剂）,凝 聚,/,絮 凝,1.,凝聚剂形成,凝聚剂加入水中，立刻溶解和离子化。,2.,凝聚,-,电性中和,颗粒,阳离子凝聚剂,+,+,+,+,此过程仅需几分之一秒的时间使颗粒靠近并开始形成絮状物,凝 聚,/,絮 凝,凝 聚,/,絮 凝,三个基本步骤,阳离子凝聚剂,3.,絮凝（颗粒聚集）,胶状絮凝开始形成，成为对悬浮物有“粘性”的物质。,凝,聚,/,絮,凝,阳离子,OH,OH,OH,OH,OH,OH,无机颗粒物质,胶状絮凝,无机颗粒物质,有机颗粒物质,1.,硫酸亚铁,FeSO,4, 7H,2,O,Fe,+2,必须氧化成,Fe,+3,状态。通常由加氯完成。,2.,硫酸铁,Fe,2,(SO,4,),3,和氯化铁,FeCl,3,，不须氧化。,絮,凝,/,凝,聚,基本化学原理,铁凝聚剂,产生,Fe(OH),3,絮凝物,Fe,2,(SO,4,),3,+ 6 H,2,O Fe,2,(OH),3,+ 3 H,2,SO,4,Fe,2,(SO,4,),3,+ 6 OH,-,Fe,2,(OH),3,+ 3 SO,4,2-,絮,凝,/,凝,聚,基本化学原理,Al+,不溶性,Fe+,不溶性,三价铁凝聚剂在较宽,pH,范围内不溶，有明显的操作性优势,所以，建议选择,三价铁凝聚剂,需控制的特殊条件,增加絮凝效果,碱 度 降,低,（如果需要,）,若原水碱度大于等于,85mg/L,须采取降低碱度措施，否则将中和饮料中酸性成分，影响口味。,原水中的碱度以碳酸氢根离子,(HCO,3,-,),， 碳酸根,离子,(CO,3,- -,),氢氧根,离子,(OH,-,),形式存在。,最常见的是,碳酸氢根离子,(HCO3-),。,降低碱度的工艺,有三种降低碱度的方法,1.,石灰法处理,2.,离子交换,3.,膜过滤,石灰法处理水,熟石灰是氢氧化钙的俗称：,Ca(OH),2,由生石灰加水后反应生成：,CaO+H2O=Ca(OH),2,为何需要石灰法处理：,凝聚,/,絮凝需要：,pH,控制在凝聚剂的可溶解,pH,之上。,提供凝聚反应的,氢氧根离子,(OH-),增加水中的颗粒物质以保证有足够的絮凝物密度，有助于絮凝物沉降。,2.,降低碱度的需要。,石灰法处理水,在正常情况下，有两种碱度离子与阳离子的组合是不溶于水的：,碳酸钙,- CaCO,3,氢氧化镁,- Mg(OH),2,Ca(OH)2,加入水中与可溶的钙、镁化合物反应将其转化为,不溶性的物质。,不溶性的物质在凝聚,/,絮凝过程中沉降成为絮凝物的一部分。,碱度,Mg(HCO,3,),2,以相似的方式去除。,Ca(HCO,3,),2,+ Ca(OH),2,2 CaCO,3,+ 2 H,2,O,Calcium Bicarbonate Calcium Hydroxide Calcium Carbonate Water,钙和镁碱度降低的基本化学理论,钠碱度的降低,没有不溶性的钠碱度。,NaHCO,3,必须转化成钙离子形式的碱度，然后用氢氧化钙处理。,通过加入非碱性的含钙物质如,CaCl,2,和,CaSO,4,.,通常使用,CaCl,2,钠碱度的降低过程中可能存在的问题,2 NaHCO,3,+ CaCl,2,Ca(HCO,3,),2,+,2,NaCl,Sodium Bicarbonate Calcium Chloride Calcium Bicarbonate Sodium Chloride,2 NaHCO,3,+ CaSO,4,Ca(HCO,3,),2,+ Na,2,SO,4,Sodium Bicarbonate Calcium Sulfate Calcium Bicarbonate Sodium Sulfate,NaCl,和,Na2SO4,将影响到产品的口味。,仅在需要时使用,CaCl2,和,CaSO4,，,并控制合适的用量。,离子交换,离子交换,-,用一种选定的离子与不需要的离子交换。离子交换树脂床用,选定的离子先进行饱和。,Water,+,50,ppm,Alkalinity,Water,+,100,ppm,Alkalinity,Resin,Bed,Partial By-pass,Water,+,100,ppm,Alkalinity,0,ppm,Alkalinity,Feedback,Controller,原水通过树脂床直至树脂（交换离子）消耗完毕。,原水,可部分通过树脂床，其余旁通。,离子交换,1.,2.,H,+,Na,+,Ca,+,H,+,H,+,Fe,+,H,+,Mg,+,NaCl,MgCl,2,FeCl,3,NaHCO,3,H,+,被取代,HCl,H,2,SO,4,H,2,CO,3,H,+,H,+,H,+,H,+,H,+,H,+,H,+,H,+,阳离子树脂,离子交换,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,阳离子树脂,Na,+,Ca,+,Ca,+,Mg,+,Ba,+,Na,+,硬度离子取代,Na,+,NaCl,Na,2,Co,3,Na,2,SO,4,CaCl,2,MgC0,3,BaSO,4,树脂失效,Ion Exchange Zone,新鲜树脂,离子交换区域,Fresh Resin,完全丧失,TIME 0 TIME 2 TIME 3,Source Water Source Water Source Water,Effluent,Effluent,Effluent,(,必须再生,),随时间推移，树脂逐渐消耗至丧失能力，必须再生。,交换能力丧失,Na,+,Ca,+,Ca,+,Mg,+,Ba,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,Na,+,CaCl,2,MgCl,3,BaSO,4,Na,+,取代硬度离子,NaCl,钠软化再生,To Waste,(+ Excess,NaCl,),Na,+,温度,水温降低，密度增加，化学反应速度减慢，絮凝颗粒需要更大以便沉降。,合适的搅拌,保证,凝聚剂有,足够的搅拌速度。,时间,絮凝物形成要有足够时间使,絮凝颗粒尺寸和密度不断增加，絮凝及化学反应一般须,2,小时左右。,需控制的影响因素,pH,必须与凝聚剂的类型相配合。,2P-M=A,是控制的一个指南，不是标准。,需控制的影响因素,P,P,碱度，在,pH,为,8.3,时的碱度，以氢氧根离子,(OH-),存在。用酚酞为指示剂滴定测得。,M,总碱度，在,pH,为,4.8- 5.2,时的碱度，以各种碱度形式存在，用甲基紫为指示剂滴定测得。,A,一般取,+2-+7,，根据实际情况再调整,A,低于范围，增加石灰。,A,高于范围，减少石灰。,2P-M=A,决定有效控制的机理,须综合考虑化学因素和机械因素：,絮凝效果不佳可能是：,1.,若化学品加药量合适但搅拌不当。,2.,搅拌合适但,加药量过高或过低。,只有合适的,加药量和搅拌才有最佳的絮凝效果。,凝聚,/,絮凝过程的控制手段包括：,1.,原水流量,2.,化学品加药量的检查,3. pH,值,4.,水处理系统进水、出水的浊度,5.,絮凝状况检查,决定有效控制的机理,水质测试频率,水质测试频率,