معالجة المياه الصارخة: عملية معالجة المياه النقية ومبدأ المعالجة
ما هي معالجة المياه النقية؟
المياه النقية تعني أن المياه النقية تستخدم عموما مياه الصنبور الحضرية كمصدر للمياه. من خلال الترشيح متعدد الطبقات ، يمكن إزالة المواد الضارة مثل الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن في الوقت نفسه ، تتم إزالة المعادن التي يحتاجها جسم الإنسان مثل الفلور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم.
نظرا للتصريف غير المنضبط لمياه الصرف الصناعي ومياه الصرف الصحي المنزلية والتلوث الزراعي ، فإن المياه السطحية الحالية لا تحتوي فقط على الطين والرمل والتحلل الحيواني والنباتي. هناك أيضا عدد كبير من المواد مثل التبييض والمبيدات الحشرية والمعادن الثقيلة والجير والحديد وغيرها من المواد التي تعرض صحة الإنسان للخطر. إن تراكم هذه الملوثات على المدى الطويل في جسم الإنسان ضار للغاية بصحة الإنسان ، ويمكن أن يسبب السرطان والطفرات والتشويه. القاتل الحقيقي. ومع ذلك ، فإن عملية إنتاج مياه الصنبور التقليدية لا يمكنها فقط إزالة المركبات العضوية الموجودة فيها ، ولكن إذا تمت إضافة الكلور في إنتاج مياه الصنبور ، فسوف تولد تلوثا عضويا جديدا وأقوى مثل الكلوروفورم ، مما يجعل مياه الصنبور أكثر طفرات من المياه الطبيعية. علاوة على ذلك ، بعد أن تغادر مياه الصنبور المصنع ، فإنها تحتاج إلى المرور عبر نظام خط أنابيب طويل لتوصيل المياه ، وخاصة خزان المياه على سطح المباني السكنية الشاهقة ، وهناك "تلوث ثانوي" خطير نسبيا. هذا النوع من الماء ، بالطبع ، لا يمكن شربه نيئا. حتى لو تم غليها ، فيمكنها فقط تعقيم المواد الكيميائية الضارة ولكن ليس إزالتها. علاوة على ذلك ، لا يمكن لشرب الماء النقي القضاء على الضرر الذي يلحق بالصحة فحسب ، بل يفيد أيضا الصحة وطول العمر. لأنه كلما كان الماء أكثر نقاء ، كلما كانت وظيفة الناقل أفضل ، كلما كانت القدرة على إذابة المستقلبات المختلفة في الجسم أقوى ، كلما كان من الأسهل امتصاصها من قبل جسم الإنسان ، وهو أمر مفيد لإنتاج سوائل الجسم لإرواء العطش وتخفيف التعب. لذلك ، من أجل الحفاظ على الصحة ، وتحسين صحة الناس ، وتطوير أعمال المياه النقية ، وإنتاج مياه شرب عالية الجودة ، فإن معالجة المياه النقية هي تنقية مياه الصنبور مرتين ، وزيادة تصفية المواد الضارة مثل الكلوريدات والبكتيريا في مياه الصنبور لتحقيق القضاء عليها. البكتيريا وتأثير التطهير.
طريقة معالجة المياه النقية
1. غشاء الترشيح الدقيق (MF) معالجة المياه النقية
تتضمن طرق الترشيح المسامية الدقيقة الغشائية ثلاثة أشكال: ترشيح العمق ، وترشيح الشاشة ، وترشيح السطح. ترشيح العمق هو مصفوفة مصنوعة من ألياف منسوجة أو مواد مضغوطة ، وتستخدم الامتزاز أو الالتقاط الخامل للاحتفاظ بالجسيمات ، مثل الترشيح متعدد الوسائط الشائع الاستخدام أو ترشيح الرمل ؛ يعد ترشيح العمق طريقة اقتصادية نسبيا لإزالة 98٪ أو أكثر من المواد الصلبة العالقة ، مع حماية وحدة التنقية النهائية من الانسداد ، لذلك عادة ما يتم استخدامها كمعالجة مسبقة.
الترشيح السطحي هو هيكل متعدد الطبقات. عندما يمر المحلول عبر غشاء المرشح ، سيتم ترك جزيئات أكبر من المسام داخل غشاء المرشح وراءها وتتراكم بشكل رئيسي على سطح غشاء المرشح ، مثل ترشيح ألياف PP شائعة الاستخدام. يمكن للترشيح السطحي إزالة أكثر من 99.9٪ من المواد الصلبة العالقة ، لذلك يمكن استخدامه أيضا كمعالجة مسبقة أو توضيح.
يحتوي غشاء مرشح الغربال بشكل أساسي على بنية متسقة ، تماما مثل الغربال ، تاركا جزيئات أكبر من حجم المسام على السطح (قياس المسام لغشاء المرشح هذا دقيق للغاية) ، مثل المحطة الطرفية المستخدمة في آلات المياه فائقة النقاء استخدام مرشحات أمان النقطة ؛ يتم وضع الترشيح الدقيق بشكل عام في نقطة الاستخدام النهائي في نظام التنقية لإزالة آخر الآثار المتبقية من رقائق الراتنج ورقائق الكربون والغرويات والكائنات الحية الدقيقة. 2. امتصاص الكربون المنشط معالجة المياه النقية
امتزاز الكربون المنشط هو طريقة يتم فيها امتصاص واحدة أو أكثر من المواد الضارة في الماء على السطح الصلب وإزالتها باستخدام الطبيعة المسامية للكربون المنشط. الامتزاز الكربوني المنشط له تأثير جيد على إزالة المواد العضوية والغرويات والكائنات الحية الدقيقة والكلور المتبقي والرائحة وما إلى ذلك في الماء. في الوقت نفسه ، نظرا لأن الكربون المنشط له تأثير اختزال معين ، فإن له أيضا تأثير إزالة جيد على المؤكسدات في الماء.
نظرا لأن وظيفة الامتزاز للكربون المنشط لها قيمة تشبع ، فعندما يتم الوصول إلى قدرة الامتزاز المشبعة ، سيتم تقليل وظيفة الامتزاز لفلتر الكربون المنشط بشكل كبير. لذلك ، من الضروري الانتباه إلى تحليل قدرة الامتزاز للكربون المنشط ، واستبدال الكربون المنشط في الوقت المناسب أو إجراء التطهير والاسترداد بواسطة البخار عالي الضغط. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، قد تصبح المادة العضوية الممتزجة على سطح الكربون المنشط مصدرا للمغذيات أو أرضا خصبة للتكاثر البكتيري ، وبالتالي فإن مشكلة التكاثر الميكروبي في فلتر الكربون المنشط تستحق الاهتمام أيضا. التطهير المنتظم ضروري للسيطرة على نمو البكتيريا. تجدر الإشارة إلى أنه في المرحلة الأولية من استخدام الكربون المنشط (أو المرحلة الأولية من تشغيل الكربون المنشط المستبدل حديثا) ، قد تدخل كمية صغيرة من الكربون المنشط المسحوق الناعم جدا إلى نظام التناضح العكسي مع تدفق المياه ، مما يؤدي إلى تلوث قناة تدفق غشاء التناضح العكسي والتسبب في التشغيل. يرتفع الضغط ، ويتخلل انخفاض الإنتاج ، ويرتفع انخفاض الضغط عبر النظام ، ويصعب استرداد هذا الضرر بطرق التنظيف التقليدية. لذلك ، يجب شطف الكربون المنشط وإزالة المسحوق الناعم قبل إرسال المياه المصفاة إلى نظام RO اللاحق. الكربون المنشط له تأثير كبير ، ولكن يجب الانتباه إلى التطهير ويجب شطف الكربون المنشط الجديد نظيفا أثناء الاستخدام. 3. التناضح العكسي (RO) معالجة المياه النقية
التناضح العكسي يعني أنه عندما يتم تطبيق ضغط أكبر من الضغط الاسموزي على جانب المحلول المركز ، فإن المذيب الموجود في المحلول المركز سوف يتدفق إلى المحلول المخفف ، واتجاه تدفق هذا المذيب عكس اتجاه التناضح الأصلي. وتسمى هذه العملية التناضح العكسي. يستخدم هذا المبدأ في مجال فصل السوائل للتنقية وإزالة الشوائب ومعالجة المواد السائلة.
مبدأ عمل غشاء التناضح العكسي: يسمى الغشاء الانتقائي للمواد القابلة للنفاذ غشاء شبه نافذ ، والغشاء الذي يمكن أن يتخلل المذيب فقط ولكنه لا يستطيع اختراق المذاب يسمى عموما غشاء شبه منفذ مثالي. عندما يتم وضع نفس الحجم من محلول التخفيف (مثل المياه العذبة) والمحلول المركز (مثل الماء المالح) على جانبي الغشاء شبه النافذ ، فإن المذيب الموجود في المحلول المخفف سيمر بشكل طبيعي عبر الغشاء شبه النافذ ويتدفق إلى جانب المحلول المركز تلقائيا ، وتسمى هذه الظاهرة الاختراق. عندما يصل التناضح إلى التوازن ، سيكون مستوى السائل على جانب المحلول المركز أعلى من مستوى السائل في المحلول المخفف بارتفاع معين ، أي أنه يتم تشكيل فرق الضغط ، وهذا الفرق في الضغط هو الضغط الاسموزي. التناضح العكسي هو حركة هجرة عكسية للتناضح. إنها طريقة فصل تفصل بين المذاب والمذيب في المذيب عن طريق الاعتراض الانتقائي للغشاء شبه النافذ تحت محرك الضغط. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في تنقية الحلول المختلفة. مثال التطبيق الأكثر شيوعا هو في عملية معالجة المياه ، باستخدام تقنية التناضح العكسي لإزالة الشوائب مثل الأيونات غير العضوية والبكتيريا والفيروسات والمواد العضوية والغرويات في المياه الخام للحصول على مياه نقية عالية الجودة. 4. التبادل الأيوني (التاسع) معالجة المياه النقية
معدات المياه النقية للتبادل الأيوني هي عملية تقليدية لمعالجة المياه تحل محل مختلف الأنيونات والكاتيونات في الماء من خلال راتنجات الأنيون وتبادل الكاتيونات. تتم مطابقة راتنجات تبادل الأنيون والكاتيون بنسب مختلفة لتشكيل نظام سرير كاتيون التبادل الأيوني. عادة ما يستخدم نظام سرير أنيون ونظام السرير المختلط للتبادل الأيوني (السرير المركب) ، ونظام السرير المختلط (السرير المركب) في العملية النهائية لإنتاج مياه فائقة النقاء ومياه عالية النقاء بعد تسرب التناضح العكسي وعمليات معالجة المياه الأخرى. إنها واحدة من الوسائل التي لا يمكن الاستغناء عنها لإعداد المياه فائقة النقاء والمياه عالية النقاء. يمكن أن تكون الموصلية السائلة أقل من 1uS / cm ، ويمكن أن تصل مقاومة النفايات السائلة إلى أكثر من 1MΩ.cm. وفقا لمتطلبات جودة المياه واستخدامها المختلفة ، يمكن التحكم في مقاومة النفايات السائلة بين 1 ~ 18MΩ.cm. يستخدم على نطاق واسع في إعداد المياه فائقة النقاء والمياه عالية النقاء في صناعات مثل الإلكترونيات والطاقة الكهربائية المياه فائقة النقاء والصناعة الكيميائية والطلاء الكهربائي للمياه فائقة النقاء ومياه تغذية الغلايات والمياه الطبية فائقة النقاء.
الأملاح الموجودة في المياه الخام مثل Ca(HCO3)2 ، MgSO4 وأملاح الصوديوم الأخرى من الكالسيوم والمغنيسيوم ، عند التدفق عبر طبقة راتنج التبادل ، يتم استبدال الكاتيونات Ca2 + و Mg2 + وما إلى ذلك بالمجموعات النشطة من راتنج الكاتيون ، والأنيونات HCO3-، SO42-، إلخ. يتم استبدال الماء بالمجموعات النشطة من راتنج الأنيون ، وبالتالي يتم تنقية المياه بشكل فائق. إذا كان محتوى البيكربونات في الماء الخام مرتفعا ، فيجب إنشاء برج إزالة الغاز بين أعمدة تبادل الأنيون والكاتيون لإزالة غاز CO2 وتقليل حمل سرير الأنيون. 5. معالجة المياه فوق النقية بالأشعة فوق البنفسجية (UV)
العملية الرئيسية لتكاثر الخلايا هي: يتم فتح سلسلة طويلة من الحمض النووي. بعد الفتح ، تبحث وحدات الأدينين في كل سلسلة طويلة عن وحدات الثيمين للانضمام إليها ، ويمكن لكل سلسلة طويلة نسخ نفس السلسلة مثل السلسلة الطويلة الأخرى التي تم فصلها للتو. ، واستعادة الحمض النووي الكامل قبل الانقسام الأصلي، وتصبح أساسا جديدا للخلايا. الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 240-280nm يمكن أن تكسر قدرة الحمض النووي على إنتاج البروتينات والتكاثر. من بينها ، الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 265nm لديها أقوى قدرة قتل للبكتيريا والفيروسات. بعد تلف الحمض النووي والحمض النووي الريبي للبكتيريا والفيروسات ، فقدت قدرتها على إنتاج البروتينات والقدرة الإنجابية. نظرا لأن البكتيريا والفيروسات لها دورة حياة قصيرة جدا بشكل عام ، فإن البكتيريا والفيروسات التي لا تستطيع التكاثر ستموت بسرعة. تستخدم الأشعة فوق البنفسجية لمنع بقاء الكائنات الحية الدقيقة في مياه الصنبور لتحقيق تأثير التعقيم والتطهير. فقط مصادر ضوء الزئبق الاصطناعي (السبائك) يمكنها إنتاج كثافة كافية من الأشعة فوق البنفسجية (UVC) للتطهير الهندسي. يتكون أنبوب المصباح المبيد للجراثيم فوق البنفسجية من زجاج الكوارتز. وينقسم مصباح الزئبق إلى ثلاثة أنواع وفقا لاختلاف ضغط بخار الزئبق في المصباح بعد الإضاءة والفرق في كثافة خرج الأشعة فوق البنفسجية: مصباح الزئبق المنخفض الضغط المنخفض الكثافة، ومصابيح الزئبق ذات الضغط المتوسط العالي الكثافة، ومصابيح الزئبق ذات الضغط المنخفض ومصابيح الزئبق العالية الكثافة.
يتم تحديد تأثير مبيد الجراثيم من خلال جرعة التشعيع التي تتلقاها الكائنات الحية الدقيقة ، وفي الوقت نفسه ، يتأثر أيضا بطاقة إخراج الأشعة فوق البنفسجية ، والتي ترتبط بنوع المصباح وشدة الضوء ووقت الاستخدام. مع تقدم عمر المصباح ، سيفقد 30٪ -50٪ من كثافته. .
تشير جرعة التشعيع فوق البنفسجي إلى كمية الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي المحدد المطلوب لتحقيق معدل تعطيل بكتيري معين: جرعة التشعيع (J / m2) = وقت (وقت) التشعيع × كثافة UVC (W / m2) كلما زادت جرعة التشعيع ، زادت كفاءة التطهير. نظرا لمتطلبات حجم المعدات ، فإن وقت التشعيع العام هو بضع ثوان فقط. لذلك ، أصبحت كثافة إخراج UVC للمصباح أهم معلمة لقياس أداء معدات تطهير الأشعة فوق البنفسجية. 6. الترشيح الفائق (UF) معالجة المياه النقية
تقنية الترشيح الفائق هي تقنية عالية تستخدم على نطاق واسع في تنقية المياه ، وفصل المحلول ، والتركيز ، واستخراج المواد المفيدة من مياه الصرف الصحي ، وتنقية مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها. يتميز بعملية الاستخدام البسيط ، وعدم التدفئة ، وتوفير الطاقة ، والتشغيل منخفض الضغط ، والبصمة الصغيرة للجهاز.
مبدأ معالجة المياه النقية بالترشيح الفائق (UF): الترشيح الفائق هو عملية فصل غشائية تعتمد على مبدأ الفصل بين الغربال والضغط كقوة دافعة. ، وسادة بكتيرية ومواد عضوية جزيئية كبيرة. يمكن استخدامه على نطاق واسع في فصل المواد وتركيزها وتنقيتها. لا تحتوي عملية الترشيح الفائق على انعكاس طوري وتعمل في درجة حرارة الغرفة. إنها مناسبة بشكل خاص لفصل المواد الحساسة للحرارة. لديها مقاومة جيدة لدرجة الحرارة ، ومقاومة الأحماض والقلويات ومقاومة الأكسدة. يمكن استخدامه بشكل مستمر لفترة طويلة في ظل ظروف أقل من 60 درجة مئوية ودرجة الحموضة من 2-11. .
غشاء الترشيح الفائق للألياف المجوفة هو الشكل الأكثر نضجا وتقدما لتكنولوجيا الترشيح الفائق. القطر الخارجي للألياف المجوفة هو 0.5-2.0 مم ، والقطر الداخلي هو 0.3-1.4 مم. جدار الألياف المجوفة مغطى بالمسام الصغيرة. يتدفق الماء الخام تحت الضغط على السطح الخارجي أو التجويف الداخلي للألياف المجوفة ، مما يشكل نوع ضغط خارجي ونوع ضغط داخلي على التوالي. الترشيح الفائق هو عملية ترشيح ديناميكية ، ويمكن إزالة المواد المحاصرة بالتركيز ، دون سد سطح الغشاء ، ويمكن أن تعمل بشكل مستمر لفترة طويلة. 7. معالجة المياه النقية EDI
مبدأ عمل معدات معالجة المياه فائقة النقاء EDI: نظام إزالة الأيونات الكهربائية (EDI) هو أساسا تحت تأثير المجال الكهربائي DC ، والحركة الاتجاهية للأيونات العازلة في الماء من خلال الفاصل ، والنفاذية الانتقائية للأيونات بواسطة غشاء التبادل لتحسين جودة المياه. تقنية علمية لمعالجة المياه للتنقية. بين زوج من الأقطاب الكهربائية للدياليزر الكهربائي ، عادة ما يتم ترتيب غشاء الأنيون وغشاء الكاتيون والفواصل (A ، B) بالتناوب في مجموعات لتشكيل غرفة تركيز وغرفة رقيقة (أي ، يمكن أن تمر الكاتيونات عبر الغشاء الكاتيوني ، ويمكن أن تمر الأنيونات عبر غشاء الكاثود). تهاجر الكاتيونات الموجودة في المياه العذبة إلى القطب السالب من خلال الغشاء الكاتيوني ويتم اعتراضها بواسطة الغشاء السلبي في غرفة التركيز ؛ تهاجر الأنيونات الموجودة في الماء إلى القطب الموجب نحو الغشاء السالب ويتم اعتراضها بواسطة الغشاء الكاتيوني في غرفة التركيز ، بحيث ينخفض عدد الأيونات في الماء الذي يمر عبر الغرفة العذبة تدريجيا ، ويصبح الماء العذب ، والماء في غرفة التركيز ، بسبب التدفق المستمر للأنيونات والكاتيونات في غرفة التركيز ، يستمر تركيز الأيونات العازلة في الارتفاع ، ويصبح ماء مركزا ، وذلك لتحقيق الغرض من تحلية المياه أو تنقيتها أو تركيزها أو تكريره.
مزايا معدات معالجة المياه فائقة النقاء EDI:
(1) لا حاجة لتجديد الحمض القاعدي: في السرير المختلط ، يحتاج الراتنج إلى التجديد بالمواد الكيميائية والقاعدة الحمضية ، في حين أن EDI يلغي التعامل مع هذه المواد الضارة وعملها الشاق. حماية البيئة.
(2) التشغيل المستمر والبسيط: في السرير المختلط ، تصبح عملية التشغيل معقدة بسبب تغير كل تجديد ونوعية المياه ، في حين أن عملية إنتاج المياه من EDI مستقرة ومستمرة ، ونوعية المياه من المياه المنتجة ثابتة. إجراءات التشغيل المعقدة ، يتم تبسيط العملية إلى حد كبير.
(3) انخفاض متطلبات التركيب: يحتوي نظام EDI على حجم أصغر من السرير المختلط مع قدرة مماثلة على معالجة المياه. يعتمد هيكل كتلة البناء ويمكن بناؤه بمرونة وفقا لارتفاع ورائحة الموقع. تصميم معياري يجعل من السهل الحفاظ على EDI أثناء أعمال الإنتاج 8. تعقيم الأوزون معالجة المياه النقية للغاية
مبدأ تطهير الأوزون (O3) هو: التركيب الجزيئي للأوزون غير مستقر عند درجة الحرارة والضغط الطبيعيين ، ويتحلل بسرعة إلى أكسجين (O2) وذرة أكسجين واحدة (O) ؛ هذا الأخير لديه نشاط قوي وضار للغاية بالبكتيريا. الأكسدة القوية ستقتله ، وسوف تتحد ذرات الأكسجين الزائدة في ذرات الأكسجين العادية (O2) من تلقاء نفسها ، ولا توجد بقايا سامة ، لذلك يطلق عليها مطهر غير ملوث. الفيروسات ، الإشريكية القولونية ، الزائفة الزنجارية والبكتيريا المتنوعة ، إلخ.) لديها قدرة قتل قوية للغاية ، وهي أيضا فعالة جدا لقتل مايسين.
(1) تنتمي آلية التعقيم وعملية الأوزون إلى العملية البيوكيميائية ، والتي تؤكسد وتتحلل أوكسيديز الجلوكوز اللازم لأكسدة الجلوكوز داخل البكتيريا.
(2) يتفاعل مباشرة مع البكتيريا والفيروسات ، ويدمر عضياتها وحمضها النووي الريبي ، ويتحلل البوليمرات الجزيئية الكبيرة مثل الحمض النووي والحمض النووي الريبي والبروتينات والدهون والسكريات ، ويدمر عملية الإنتاج الأيضي والتكاثر للبكتيريا.
(3) يخترق أنسجة غشاء الخلية ، ويغزو غشاء الخلية ويعمل على البروتين الدهني للغشاء الخارجي وعديد السكاريد الدهني الداخلي ، مما يتسبب في تخلل الخلايا وتشويهها ، مما يؤدي إلى تحلل الخلايا وموتها. والجينات الجينية ، والسلالات الطفيلية ، وجزيئات الفيروسات الطفيلية ، والعاثيات البكتيرية ، والميكوبلازما والبيروجينات (الأيضات البكتيرية والفيروسية ، والسموم الداخلية) في البكتيريا الميتة يتم إذابتها وتشويهها للموت.
.jpg)
.jpg)
