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1、水处理工艺1.为什么我们要处理水2.水中存在的杂质3.工艺流程介绍课程概要1.用于生产产品的水必须达到一定要求的质量标准，这样能保证口味和质量。2.处理水就是用最合理的操作方式以及最经济的成本消耗用不同的水处理设备除去水中的杂质。水处理的目的为什么我们要处理水微生物污染n细菌病原或非病原的；n热原质使发烧、发热的一种物质；硬度n硬度：钙离子(Ca2)和镁离子(Mg2)导致形成锅垢；碳酸盐硬度(碳酸钙（CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)；非碳酸盐硬度(氯化物(Cl-)或硫酸盐(SO42-）。水中存在的杂质微生物污染/硬度n铁离子（Fe3+)使水变成黄褐色；n硫酸盐（SO42-)高浓度时水有苦味，
2、一些二价金属硫酸盐低浓度时也能沉淀；n氯化物(Cl-)高浓度时有咸味，能腐蚀供应水管道；n碱度碳酸盐（CO32-)、碳酸氢盐(HCO3-)和氢氧化物(OH-)与硬度离子在一起时容易形成锅垢；n硝酸盐(NO3-)/亚硝酸盐(NO2-)低浓度都对人体有毒；n氯（Cl)具有杀菌功效，氯和其所形成的化合物有一种不舒服的味道，形成的 THMs 是公认的致癌物质;水中存在的杂质普通离子n铝（Al）在冷却和锅炉系统里能导致结垢，通常对人的身体健康有影响；n钠（Na)由于盐的溶解而被引入，例如氯化钠（NaCl)，氢氧化钠(NaOH)，硝酸钠(NaNO3)，硫酸钠(Na2SO4)等,软化水时加入的就是这些物质。
3、当其与氯化物和氢氧化物结合时可以腐蚀锅炉，浓度较高时甚至可以腐蚀不锈钢；n硫酸盐（PO43-)阻垢剂中可见。大部分水源中存在这种物质，超纯水中没有，该盐无害，贮水罐水面与空气接触藻类容易生长。水中存在的杂质普通离子溶解的气体n二氧化碳（CO2)溶解在水中形成碳酸（H2CO3)，降低pH值，腐蚀供水管，特别是在蒸汽管路和冷凝管路里；n氧气（O2)溶解的氧腐蚀管路、锅炉和热交换板；n硫化氢（H2S)腐烂臭鸡蛋味道，有腐蚀性；重金属重金属例如铅（Pb)、镉（Cd)，硒(Se)，铬(Cr)达到某种程度 时，对人体危害性很大。水中存在的杂质溶解的气体/重金属 水水 糖糖 单糖单糖水水 浓缩液浓缩液 终糖
4、终糖 水水 饮饮 料料CO2工艺流程介绍饮料生产浊浊 度度 :(NTU)NTU)小于小于0.5NTU0.5NTU颜颜 色色 :(5RBU5RBU）无）无气气 味味:无无味味 觉觉:无异味无异味氯氯 :纯净水中浓度为纯净水中浓度为0 0硬硬 度度 ：(450mg/l)(450mg/l)依据工艺和产品不同依据工艺和产品不同碱碱 度度 :大于大于0 0小于小于85 ppm85 ppm铁铁 :(0.3ppm)(0.3ppm)小于小于 0.1 ppm0.1 ppm氯化物氯化物 :(250 mg/L)(250 mg/L)小于小于 250 ppm250 ppm微生物微生物大肠杆菌大肠杆菌 :(3(3个个L)
5、0/100 mlL)0/100 ml菌落总数菌落总数 :(100(100个个ml)ml)小于小于2525个个/10 ml/10 ml必须考虑到当地标准！工艺流程介绍水质量标准 微生物微生物 消毒消毒 硬度硬度 软化床软化床 离子，硬度，碱度离子，硬度，碱度 反渗透反渗透 残余活性炭，铁锈残余活性炭，铁锈 5um,1um5um,1um过滤器过滤器余氯余氯,颜色，味觉，气味，颜色，味觉，气味，pHpH，碱度，碱度 活性炭过滤活性炭过滤 悬浮固体悬浮固体,浊度浊度 砂砂 滤滤 罐罐监测参数监测参数设备设备 化学溶液注入装置化学溶液注入装置悬浮固体悬浮固体水处理设备工艺流程介绍 PE 箱箱水水注入水线
6、注入水线NaClO絮凝剂絮凝剂助凝剂助凝剂NaHSO3阻垢剂阻垢剂NaOH化学溶液注入装置工艺流程介绍反渗透膜的二级进水口处调节反渗透膜的二级进水口处调节pH值值 NaOH结合不稳定的胶体物质成为大颗粒，便于砂罐过滤结合不稳定的胶体物质成为大颗粒，便于砂罐过滤 絮凝剂絮凝剂 防止水中矿物质在浓缩时产生沉淀污染膜组防止水中矿物质在浓缩时产生沉淀污染膜组件，在件，在RO膜上形成一层光滑薄膜膜上形成一层光滑薄膜,可保证反渗可保证反渗透系统回收率透系统回收率 阻垢剂阻垢剂 使得水中胶体颗粒物质变得不稳定使得水中胶体颗粒物质变得不稳定 助凝剂助凝剂 减少水中减少水中NaClO的含量的含量 NaHSO3作
7、用作用原料原料 NaClO13ppm可以限制水中细菌的生长可以限制水中细菌的生长工艺流程介绍化学溶液注入装置n水处理系统中去除悬浮固体最有效的处理设备；n正常状态下存在压力时操作，但通常是按自流式设计；n通常式由不锈钢材料制成，圆柱体状。工艺流程介绍砂滤罐工艺流程介绍砂滤罐过滤介质1-2mm 无烟煤0.51 mm 石英砂12mm石英砂通风口空隙进水口出水口侧管分配口蘑菇状滤口（水帽）至少50的现有砂高度空间过滤介质垫层n为了移去已经沉积的悬浮固体，要反洗以及正洗砂滤罐；n通过测试出、口水的浊度以及砂滤罐进、出口压力差来确定是否反洗：P5 psi P5 psi（0.035MPa)0.035MPa
8、)浊度浊度0.5 NTU10ppm,必须再生。再生步骤：再生步骤：反洗 15mins化学溶液注入45mins (NaCl:10-12%)缓慢冲洗30mins 快速冲洗10mins-在下次生产之前，用软化水冲洗10mins.软化床再生步骤工艺流程介绍V1进水口进水口盐水进口盐水进口出水口出水口V4V3V5V2排掉排掉溶盐箱溶盐箱再生泵再生泵V6FMVALVES NO.步骤步骤 60 mins.溶液注入 10 mins.反洗 生产 54321时间时间流速流速 6 缓慢冲洗 快速冲洗60 mins25 mins 阀门状态阀门状态软化床工作图n包括5um、1um过滤器。n确保除去透过的残余活性炭以及水
9、中的垢片，铁锈之类的物质，一道安全屏障。n维护包括用氯消毒和定期更换滤芯。工艺流程介绍精密过滤器n进、出口水的压力差5psi(0.035MPa),考虑更换或反洗滤芯。n如果QA报告过滤器出口处水微生物指数超标，必须对过滤器进行消毒；1.用50ppm的氯液浸泡滤芯达30mins;2.用水冲洗过滤器直至无氯。每个星期都要进行消毒。工艺流程介绍精密过滤器工艺流程介绍精密过滤器PP(聚丙烯材料）进水出水工艺流程介绍精密过滤器n反渗透是交叉流动膜过滤的一种方式（超滤、纳滤以及反渗透）；n交叉流动膜过滤方式中第一个被广泛应用于商业化中；n可移去大部分有机化合物；n离子去除率达到99；n病毒、细菌和热原质的
10、去除率大于99；n确保后续用水溶解总固体（TDS)小于10ppm。工艺流程介绍反渗透高压泵高压泵进口流体进口流体浓缩流体浓缩流体（浓盐水,排掉）渗透流渗透流(产品水)工艺流程介绍反渗透渗透流(产品水)浓缩流(排掉)反渗透压强正常渗透浓溶液稀溶液工艺流程介绍反渗透操作n正常情况下每36个月CIP一次，每次持续12小时；n步骤：1.用反渗透水 化学物质（具体情况决定）当反渗透膜元件上存在污染时，必须停机对膜进行清洗。清洗溶剂2.泵启动循环一段时间；3.浸泡反渗透膜；4.用反渗透水冲洗工艺流程介绍反渗透清洗过程反渗透膜采用美国海德能(HYDRANAUSTCS)公司的低压复合膜CPA3和CPA2.第一
11、级反渗透进水压力 17.0kg/cm2 第一级反渗透排放浓水流量 4.80m3/hr 第二级反渗透进水压力 15.5kg/cm2 第二级反渗透浓水流量 4.30m3/hr 第二级反渗透产水流量 9.0m3/hr供应商初步建议反渗透操作控制数据工艺流程介绍n定义应用化学物质、热、特殊光线以及过滤网筛等控制微生物的生长。n消毒的类型氧化性灭菌 非氧化性灭菌氯(Cl)甲醛（HCHO)氯胺（NH2Cl)季铵化合物二氧化氯(ClO2)臭氧（O3)阴离子表面活性剂过氧化氢(H2O2)溴(Br)物理方式碘（）热 紫外线灯 使用微滤工艺流程介绍消毒n氯化加入氯毁坏水中细菌、有机物质和别的产生难闻气味、味觉和难
12、看颜色的物质。1.氯使用最广泛的消毒剂，低成本，高效率。2.氯气氯化时最有效的消毒剂，价格昂贵。n杀菌作用氯与细菌的胞状结构起反应从而形成氯化物，破坏了碱性酶，微生物不能存在，也不能再生。工艺流程介绍消毒氯n作用机理 1.通过改变细胞壁渗透性的方式破坏细胞的功能，从而影响微生物的生长；2.干扰某种酶，例如氢硫基团（-SH);3.破坏细胞中的DNA;氯很容易与一些核酸反应。工艺流程介绍消毒氯Cl2 +H2O =HCl +HClO氯气 水 盐酸 次氯酸NaOCl +H2O =Na+HClO +OH-次氯酸钠 水 钠离子 次氯酸 羟离子Ca(OCl)2 +H2O =Ca+2HClO +2OH-次氯酸
13、钙 水r 钙离子 次氯酸羟离子工艺流程介绍基本化学反应814Percent%HClOOCl-00100工艺流程介绍pH值对氯存在形式的影响什么是臭氧(O3)?由三个氧原子组成；非常强的氧化剂，能氧化有机物、不活泼的细菌以及病毒等；在线对空气放电即可生产得到：电流 3 O2（空气中）-2 O3O3化学性质很活泼，不稳定；必须持续注入水中，因为其存在周期很短（常温为20mins)；长时间能自然降解为O2，不会增加离子污染；工艺流程介绍消毒臭氧臭氧有毒，达到某种程度危害到人的健康；O3氧化性是氯的两倍（一说只高2);理论上必须在工作环境安装臭氧破坏装置除去多余的臭氧；通常用紫外线分解臭氧成氧气。工艺
14、流程介绍消毒臭氧+-空气,O2O臭氧发生器进水产水臭氧混合塔臭氧破坏系统O3监测系统监测系统二楼贮瓶仓纯水箱工艺流程介绍臭氧典型工艺流程图n能量越大，生产的O3越多；n由O2 生产O3 要应用外在能量(电压)；n冷却水用于去除多余的热量。接地氧气+-臭氧高压020303030202工艺流程介绍臭氧产生示意图n以电磁能或者辐射能的形式存在；n辐射能以波的形式传播.波长从比较长的无线电波到比较短的x射线不等;n辐射能光谱中最熟悉的部分是低波段的,且人肉眼可见,紫外线波长比可见光短,肉眼不可见;.n 波长:2000-3900(1=11010m)工艺流程介绍消毒紫外线辐射 长波 UV:3250-390
15、0 A 杀菌效果甚微;-中波 UV:2950-3250 A 达到太阳爆晒效果,有一些杀菌效果;-短波 UV:2000-2950 A 达到最大的杀菌效果,毁灭细菌、病毒、真菌、孢子。短波UV在地球表面不存在,借助水银蒸汽灯通过电能转化生产。工艺流程介绍紫外线分类-杀菌灯由特殊石英玻璃制成的低压水银汽化灯。原理：在密封特制玻管里，电弧穿透惰性气体层。电弧产生的热量使得密封管里的少量水银汽化，水银汽化成离子后在电弧中放出UV辐射。-紫外线使DNA活性降低导致细菌数目减小；-灭菌率高，高达99；-UV降解有机物为弱有机酸，提高水的传导率；-水中悬浮固体能挡住细菌与足够的UV接触，通常在UV室前加设 1um过滤器作为安全保障。工艺流程介绍紫外线杀菌灯谢谢！欢迎大家
