STARK WATER TREATMENT: Processo di trattamento dell'acqua pura e principio di trattamento

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16 settembre 2022

STARK WATER TREATMENT: Processo di trattamento dell'acqua pura e principio di trattamento


Che cos'è il trattamento dell'acqua pura?

Acqua pura significa che l'acqua pura generalmente utilizza l'acqua del rubinetto urbano come fonte d'acqua. Attraverso la filtrazione multistrato, le sostanze nocive come i microrganismi possono essere rimosse, ma allo stesso tempo vengono rimossi i minerali necessari al corpo umano come fluoro, potassio, calcio e magnesio.

A causa dello scarico incontrollato di acque reflue industriali, acque reflue domestiche e inquinamento agricolo, le attuali acque superficiali non contengono solo fango, sabbia, decomposizione animale e vegetale. Esiste anche un gran numero di sostanze come candeggina, pesticidi, metalli pesanti, calce, ferro e altre sostanze che mettono in pericolo la salute umana. L'accumulo a lungo termine di questi inquinanti nel corpo umano è estremamente dannoso per la salute umana e può causare cancro, mutagenesi e distorsione. Vero assassino. Tuttavia, il tradizionale processo di produzione dell'acqua del rubinetto non solo non è in grado di rimuovere i composti organici in essa contenuti, ma se il cloro viene aggiunto nella produzione di acqua del rubinetto, genererà un nuovo e più forte inquinamento organico come il cloroformio, che rende l'acqua del rubinetto più mutagena dell'acqua naturale. Inoltre, dopo che l'acqua del rubinetto lascia la fabbrica, deve passare attraverso un lungo sistema di condutture di erogazione dell'acqua, in particolare il serbatoio dell'acqua sul tetto dei grattacieli residenziali, c'è un "inquinamento secondario" relativamente grave. Questo tipo di acqua, ovviamente, non può essere bevuta cruda. Anche se è bollito, può solo sterilizzare ma non rimuovere sostanze chimiche nocive. Inoltre, bere acqua pura non solo può eliminare i danni alla salute, ma anche giovare alla salute e alla longevità. Poiché più l'acqua è pura, migliore è la funzione del vettore, più forte è la capacità di sciogliere vari metaboliti nel corpo, più facile è essere assorbito dal corpo umano, il che è benefico per la produzione di liquidi corporei per placare la sete e alleviare la fatica. Pertanto, al fine di mantenere la salute, migliorare la salute delle persone, sviluppare il business dell'acqua pura e produrre acqua potabile di alta qualità, il trattamento dell'acqua pura consiste nel purificare l'acqua del rubinetto due volte e filtrare ulteriormente le sostanze nocive come cloruri e batteri nell'acqua del rubinetto per ottenere l'eliminazione. batteri ed effetto disinfettante.

Il metodo di trattamento dell'acqua pura

1. Trattamento dell'acqua pura con microfiltrazione a membrana (MF)

I metodi di filtrazione microporosa a membrana comprendono tre forme: filtrazione di profondità, filtrazione a schermo e filtrazione di superficie. La filtrazione di profondità è una matrice costituita da fibre intrecciate o materiali compressi e utilizza l'adsorbimento o la cattura inerte per trattenere le particelle, come la filtrazione multimediale comunemente usata o la filtrazione a sabbia; La filtrazione di profondità è un modo relativamente economico per rimuovere il 98% o più dei solidi sospesi, proteggendo al contempo l'unità di purificazione a valle dall'ostruzione, quindi viene solitamente utilizzata come pretrattamento.

La filtrazione superficiale è una struttura multistrato. Quando la soluzione passa attraverso la membrana del filtro, le particelle più grandi dei pori all'interno della membrana del filtro rimarranno e si accumuleranno principalmente sulla superficie della membrana del filtro, come la filtrazione in fibra PP comunemente usata. La filtrazione superficiale può rimuovere oltre il 99,9% dei solidi sospesi, quindi può essere utilizzata anche come pretrattamento o chiarificazione.

La membrana del filtro a setaccio ha fondamentalmente una struttura coerente, proprio come un setaccio, lasciando particelle più grandi della dimensione dei pori sulla superficie (la misurazione dei pori di questa membrana filtrante è molto accurata), come il terminale utilizzato nelle macchine per acqua ultrapura Utilizzare filtri di sicurezza puntuali; La microfiltrazione viene generalmente collocata nel punto di utilizzo finale del sistema di purificazione per rimuovere le ultime tracce rimaste di scaglie di resina, trucioli di carbonio, colloidi e microrganismi.

2. Trattamento dell'acqua pura con adsorbimento a carbone attivo

L'adsorbimento del carbone attivo è un metodo in cui una o più sostanze nocive nell'acqua vengono adsorbite sulla superficie solida e rimosse utilizzando la natura porosa del carbone attivo. L'adsorbimento del carbone attivo ha un buon effetto sulla rimozione di materia organica, colloidi, microrganismi, cloro residuo, odore, ecc. nell'acqua. Allo stesso tempo, poiché il carbone attivo ha un certo effetto riducente, ha anche un buon effetto di rimozione degli ossidanti nell'acqua.

Poiché la funzione di adsorbimento del carbone attivo ha un valore di saturazione, quando viene raggiunta la capacità di adsorbimento saturo, la funzione di adsorbimento del filtro a carboni attivi sarà notevolmente ridotta. Pertanto, è necessario prestare attenzione ad analizzare la capacità di adsorbimento del carbone attivo e sostituire il carbone attivo in tempo o eseguire la disinfezione e il recupero con vapore ad alta pressione. Tuttavia, allo stesso tempo, la materia organica adsorbita sulla superficie del carbone attivo può diventare una fonte di nutrienti o un terreno fertile per la riproduzione batterica, quindi anche il problema della riproduzione microbica nel filtro a carbone attivo è degno di attenzione. La disinfezione regolare è necessaria per controllare la crescita batterica. Vale la pena notare che nella fase iniziale di utilizzo del carbone attivo (o nella fase iniziale di funzionamento del carbone attivo appena sostituito), una piccola quantità di carbone attivo in polvere molto fine può entrare nel sistema di osmosi inversa con il flusso d'acqua, provocando l'incrostazione del canale di flusso della membrana ad osmosi inversa e causando il funzionamento. La pressione aumenta, la produzione di permeato diminuisce e la caduta di pressione in tutto il sistema aumenta, e questo danno è difficile da recuperare con i metodi di pulizia convenzionali. Pertanto, il carbone attivo deve essere risciacquato e la polvere fine rimossa prima che l'acqua filtrata possa essere inviata al successivo sistema RO. Il carbone attivo ha un grande effetto, ma è necessario prestare attenzione alla disinfezione e il nuovo carbone attivo deve essere risciacquato durante l'uso.
Activated carbon adsorption pure water treatment
3. Trattamento dell'acqua pura ad osmosi inversa (RO)

L'osmosi inversa significa che quando viene applicata una pressione maggiore della pressione osmotica sul lato della soluzione concentrata, il solvente nella soluzione concentrata fluirà verso la soluzione diluita e la direzione del flusso di questo solvente è opposta alla direzione dell'osmosi originale. Questo processo è chiamato osmosi inversa. Questo principio viene utilizzato nel campo della separazione dei liquidi per la purificazione, la rimozione delle impurità e il trattamento di sostanze liquide.

Il principio di funzionamento della membrana ad osmosi inversa: una membrana che è selettiva per le sostanze permeabili è chiamata membrana semipermeabile, e una membrana che può permeare solo un solvente ma non può permeare un soluto è generalmente chiamata membrana semipermeabile ideale. Quando lo stesso volume di soluzione diluita (come l'acqua dolce) e la soluzione concentrata (come l'acqua salata) vengono posti su entrambi i lati della membrana semipermeabile, il solvente nella soluzione diluita passerà naturalmente attraverso la membrana semipermeabile e fluirà spontaneamente verso il lato della soluzione concentrata, questo fenomeno è chiamato penetrazione. Quando l'osmosi raggiunge l'equilibrio, il livello del liquido sul lato della soluzione concentrata sarà superiore al livello del liquido della soluzione diluita di una certa altezza, cioè si forma una differenza di pressione e questa differenza di pressione è la pressione osmotica. L'osmosi inversa è un movimento di migrazione inversa dell'osmosi. Si tratta di un metodo di separazione che separa il soluto e il solvente nel solvente mediante l'intercettazione selettiva della membrana semipermeabile sotto l'azionamento a pressione. È stato ampiamente utilizzato nella purificazione di varie soluzioni. L'esempio di applicazione più comune è il processo di trattamento delle acque, che utilizza la tecnologia dell'osmosi inversa per rimuovere impurità come ioni inorganici, batteri, virus, materia organica e colloidi nell'acqua grezza per ottenere acqua pura di alta qualità.
Reverse osmosis (RO) pure water treatment
4. Trattamento dell'acqua pura a scambio ionico (IX)

L'apparecchiatura per acqua pura a scambio ionico è un processo tradizionale di trattamento dell'acqua che sostituisce vari anioni e cationi nell'acqua attraverso resine a scambio anionico e cationico. Le resine a scambio anionico e cationico sono abbinate in proporzioni diverse per formare un sistema a letto cationico a scambio ionico. Il sistema a letto anionico e il sistema a letto misto a scambio ionico (letto composto) e il sistema a letto misto (letto composto) viene solitamente utilizzato nel processo terminale di produzione di acqua ultrapura e acqua ad alta purezza dopo infiltrazioni di osmosi inversa e altri processi di trattamento dell'acqua. È uno dei mezzi insostituibili per la preparazione di acqua ultrapura e acqua ad alta purezza. La conducibilità dell'effluente può essere inferiore a 1uS/cm e la resistività dell'effluente può raggiungere più di 1MΩ.cm. In base alla qualità dell'acqua e ai requisiti di utilizzo, la resistività dell'effluente può essere controllata tra 1 ~ 18 MΩ.cm. È ampiamente utilizzato nella preparazione di acqua ultrapura e acqua ad alta purezza in settori come l'elettronica, l'energia elettrica, l'acqua ultrapura, l'industria chimica, l'acqua ultrapura galvanica, l'acqua di alimentazione della caldaia e l'acqua ultrapura medica.

I sali contenuti nell'acqua grezza come Ca(HCO3)2, MgSO4 e altri sali di calcio e magnesio sodico, quando scorrono attraverso lo strato di resina di scambio, i cationi Ca2+, Mg2+, ecc. sono sostituiti dai gruppi attivi della resina cationica e dagli anioni HCO3-, SO42-, ecc. Sostituita dai gruppi attivi della resina anionica, l'acqua è così ultra-purificata. Se il contenuto di bicarbonato nell'acqua grezza è elevato, è necessario installare una torre di degasaggio tra le colonne di scambio anionico e cationico per rimuovere il gas CO2 e ridurre il carico del letto anionico.
Ion exchange (IX) pure water treatment
5. Trattamento dell'acqua ultrapura a raggi ultravioletti (UV)

Il principale processo di riproduzione cellulare è: la lunga catena del DNA viene aperta. Dopo l'apertura, le unità adenine di ogni catena lunga cercano unità di timina da unire e ogni catena lunga può copiare la stessa catena dell'altra catena lunga che è stata appena separata. , ripristina il DNA completo prima della divisione originale e diventa una nuova base cellulare. I raggi ultravioletti con una lunghezza d'onda di 240-280 nm possono rompere la capacità del DNA di produrre proteine e replicarsi. Tra questi, i raggi ultravioletti con una lunghezza d'onda di 265 nm hanno la più forte capacità di uccidere batteri e virus. Dopo che il DNA e l'RNA di batteri e virus sono stati danneggiati, la loro capacità di produrre proteine e la capacità riproduttiva sono andate perse. Poiché i batteri e i virus hanno generalmente un ciclo di vita molto breve, i batteri e i virus che non possono riprodursi moriranno rapidamente. I raggi ultravioletti vengono utilizzati per prevenire la sopravvivenza di microrganismi nell'acqua del rubinetto in modo da ottenere l'effetto della sterilizzazione e della disinfezione.
Solo le sorgenti luminose artificiali al mercurio (lega) possono emettere un'intensità ultravioletta (UVC) sufficiente per la disinfezione ingegneristica. Il tubo della lampada germicida ultravioletta è realizzato in vetro di quarzo. La lampada al mercurio è divisa in tre tipi in base alla differenza di pressione dei vapori di mercurio nella lampada dopo l'accensione e alla differenza di intensità dell'emissione ultravioletta: lampada al mercurio a bassa pressione e bassa intensità, lampade a lampada al mercurio ad alta intensità a media pressione e lampade al mercurio ad alta intensità a bassa pressione.

L'effetto battericida è determinato dalla dose di irradiazione ricevuta dai microrganismi e, allo stesso tempo, è anche influenzato dall'energia di uscita dei raggi ultravioletti, che è correlata al tipo di lampada, all'intensità della luce e al tempo di utilizzo. Man mano che la lampada invecchia, perderà il 30%-50% della sua intensità. .

La dose di irradiazione ultravioletta si riferisce alla quantità di raggi ultravioletti di una specifica lunghezza d'onda necessaria per raggiungere un certo tasso di inattivazione batterica: dose di irradiazione (J/m2) = tempo di irradiazione (s) × intensità UVC (W/m2) Maggiore è la dose di irradiazione, maggiore è l'efficienza di disinfezione. A causa dei requisiti di dimensioni dell'apparecchiatura, il tempo di irradiazione generale è di pochi secondi. Pertanto, l'intensità di uscita UVC della lampada è diventata il parametro più importante per misurare le prestazioni dell'apparecchiatura di disinfezione a luce ultravioletta.
 Ultraviolet (UV) ultrapure water treatment
6. Trattamento dell'acqua pura con ultrafiltrazione (UF)

La tecnologia di ultrafiltrazione è un'alta tecnologia ampiamente utilizzata nella purificazione dell'acqua, nella separazione delle soluzioni, nella concentrazione, nell'estrazione di sostanze utili dalle acque reflue e nella purificazione e riutilizzo delle acque reflue. È caratterizzato da un processo di utilizzo semplice, nessun riscaldamento, risparmio energetico, funzionamento a bassa pressione e ingombro ridotto del dispositivo.

Principio di trattamento dell'acqua pura con ultrafiltrazione (UF): l'ultrafiltrazione è un processo di separazione a membrana basato sul principio di separazione della setacciatura e della pressione come forza motrice. , cuscino batterico e materia organica macromolecolare. Può essere ampiamente utilizzato nella separazione, concentrazione e purificazione di sostanze. Il processo di ultrafiltrazione non ha inversione di fase e funziona a temperatura ambiente. È particolarmente adatto per la separazione di sostanze sensibili al calore. Ha una buona resistenza alla temperatura, resistenza agli acidi e agli alcali e resistenza all'ossidazione. Può essere utilizzato continuamente per lungo tempo in condizioni inferiori a 60°C e pH di 2-11. .

La membrana di ultrafiltrazione a fibra cava è la forma più matura e avanzata di tecnologia di ultrafiltrazione. Il diametro esterno della fibra cava è 0,5-2,0 mm e il diametro interno è 0,3-1,4 mm. La parete della fibra cava è ricoperta di micropori. L'acqua grezza scorre sotto pressione all'esterno o nella cavità interna della fibra cava, formando rispettivamente un tipo a pressione esterna e un tipo a pressione interna. L'ultrafiltrazione è un processo di filtrazione dinamico e le sostanze intrappolate possono essere rimosse con la concentrazione, senza bloccare la superficie della membrana, e può funzionare continuamente per lungo tempo.
Ultrafiltration (UF) pure water treatment
7. Trattamento dell'acqua pura EDI

Il principio di funzionamento delle apparecchiature per il trattamento dell'acqua ultrapura EDI: il sistema di elettrodeionizzazione (EDI) è principalmente sotto l'azione del campo elettrico CC, il movimento direzionale degli ioni dielettrici nell'acqua attraverso il separatore e la permeazione selettiva degli ioni da parte della membrana di scambio per migliorare la qualità dell'acqua. Una tecnologia scientifica per il trattamento dell'acqua per la depurazione. Tra una coppia di elettrodi dell'elettrodializzatore, solitamente la membrana anionica, la membrana cationica e i separatori (A, B) sono disposti alternativamente in gruppi per formare una camera di concentrazione e una camera sottile (cioè, i cationi possono passare attraverso la membrana cationica e gli anioni possono passare attraverso la membrana catodica). I cationi nell'acqua dolce migrano verso l'elettrodo negativo attraverso la membrana cationica e vengono intercettati dalla membrana negativa nella camera di concentrazione; gli anioni nell'acqua migrano verso l'elettrodo positivo verso la membrana negativa e vengono intercettati dalla membrana cationica nella camera di concentrazione, in modo che il numero di ioni nell'acqua che passa attraverso la camera fresca diminuisca gradualmente, diventa acqua dolce e l'acqua nella camera di concentrazione, a causa dell'afflusso continuo di anioni e cationi nella camera di concentrazione, La concentrazione di ioni dielettrici continua ad aumentare e diventa acqua concentrata, in modo da raggiungere lo scopo di desalinizzazione, purificazione, concentrazione o raffinazione.

Vantaggi delle apparecchiature per il trattamento dell'acqua ultrapura EDI:

(1) Non c'è bisogno di rigenerazione acido-base: nel letto misto, la resina deve essere rigenerata con sostanze chimiche e acido-base, mentre l'EDI elimina la manipolazione e il lavoro pesante di queste sostanze nocive. proteggere l'ambiente.

(2) Funzionamento continuo e semplice: nel letto misto, il processo operativo diventa complicato a causa del cambiamento di ogni rigenerazione e qualità dell'acqua, mentre il processo di produzione dell'acqua di EDI è stabile e continuo e la qualità dell'acqua prodotta è costante. Procedure operative complicate, l'operazione è notevolmente semplificata.

(3) Requisiti di installazione ridotti: il sistema EDI ha un volume inferiore rispetto a un letto misto con una capacità di trattamento dell'acqua simile. Adotta una struttura a blocchi e può essere costruito in modo flessibile in base all'altezza e al profumo del sito. Il design modulare rende l'EDI facile da mantenere durante il lavoro di produzione
RDI PURE WATER TREATMENT
8. Trattamento con acqua ultra pura per sterilizzazione con ozono

Il principio di disinfezione dell'ozono (O3) è: la struttura molecolare dell'ozono è instabile a temperatura e pressione normali e si decompone rapidamente in ossigeno (O2) e un singolo atomo di ossigeno (O); Quest'ultimo ha una forte attività ed è estremamente dannoso per i batteri. Una forte ossidazione lo ucciderà e gli atomi di ossigeno in eccesso si ricombineranno da soli in atomi di ossigeno ordinari (O2) e non ci sono residui tossici, quindi è chiamato disinfettante non inquinante. Virus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e batteri vari, ecc.) hanno una capacità di uccidere estremamente forte e sono anche molto efficaci per uccidere la micina.

(1) Il meccanismo di sterilizzazione e il processo di ozono appartengono al processo biochimico, che ossida e decompone la glucosio ossidasi necessaria per l'ossidazione del glucosio all'interno dei batteri.

(2) Interagisce direttamente con batteri e virus, distrugge i loro organelli e l'acido ribonucleico, decompone polimeri macromolecolari come DNA, RNA, proteine, lipidi e polisaccaridi e distrugge il processo metabolico di produzione e riproduzione dei batteri.

(3) Penetra nel tessuto della membrana cellulare, invade la membrana cellulare e agisce sulla lipoproteina della membrana esterna e sul lipopolisaccaride interno, provocando la permeazione e la distorsione delle cellule, con conseguente lisi cellulare e morte. E i geni genetici, i ceppi parassitari, le particelle virali parassite, i batteriofagi, i micoplasmi e i pirogeni (metaboliti batterici e virali, endotossine) nei batteri morti vengono disciolti e denaturati per morire.
Ozone sterilization ultra pure water treatment

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