水处理软水纯水工艺浅析
谭勤 张永红
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谭勤 张永红 ,. 水处理软水纯水工艺浅析[J]. 水资源科学研究,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157031.
摘要: 水是生命之源,人们的生活中,以及工业行业的生产发展中往往对水有着明确的需求。然而,从实际情况来看,人们在使用原水时,很可能需要使其变成软水、纯水等,这不仅有利于有关工作的高效开展,也能够更好地推动社会的发展。对此,采用有效的工艺方式对原水进行软水、纯水处理具有必要性。本文主要对水处理过程中的软水纯水工艺进行了分析,希望能够为有关从业人员提供参考。
关键词: 软水;纯水;处理工艺
DOI:10.12721/ccn.2024.157031
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软水是指不含或含有少量可溶性钙、镁化合物的水。从软水的实际使用情况来看,可以用于沏茶、洗衣服,甚至用于工业企业的生产加工,是社会生产发展中不可或缺的物质;纯水是一种干净、无污染的水资源,在社会的生产发展中同样具有重要的用途。但对于软水、纯水的处理工艺来讲,涉及的步骤较多,若在使用相关工艺的过程中缺乏对技术特点的考量时,可能造成处理工艺效果的不佳情况出现。对此,实际的软水纯水工艺运行中,加强相关内容的过程控制具有重要意义。

1、原水、软水、纯水概述

所谓的原水,即未经加工处理的水,例如,地下水,其具有天然、无污染的特征,可以直接用于生活用水、工业生产用水等。

软水具体是通过指定的工艺方法将水中的钙、镁离子进行去除,继而达到软化的效果,对于这种水来讲,只是实现了硬度上的降低,在含盐量上并没有直观的改变,硬度<0.03mmol/L。

纯水是指将水中强电解质和弱电解质进行去除或降低到一定水平的水,纯水的电导率一般为1.0-0.1µS/cm,含盐量为<1mg/L。

2、软水纯水处理工艺

2.1软水处理工艺

2.2.1常见的软水处理工艺

离子交换法,该方法是指采用特点阳离子交换树脂,以钠离子将水中钙镁离子置换出来的工艺,由于钠盐的溶解度较高,因而可以避免随温度变化造成的水垢现象出现;电磁法,该工艺方法是指在水中加上一定的电场或磁场,以此改变离子的特性,通过有机结合这种方式,也可以使碳酸钙沉积速度减缓,起到预防硬质水垢形成的效果;膜分离法,该方法是指借助纳米级别的微滤膜或反渗透膜阻止水中的钙镁离子通过,这便能够从根本上达到水的软化处理目标。

2.2.2软水处理工艺流程

软水处理原理:由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般采用阳离子交换树脂,将水中的Ca2+、Mg2+置换出来,随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加,树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。

软水处理过程中,一般均会涉及以下流程:产水、反洗、吸盐、慢冲洗、快冲洗。结合实际来讲,虽然软化水设备不尽相同,但处理工艺基本一致,均会涉及以上流程。

产水,即持续地进行水的运行使用;反洗,是指从树脂的底部洗入,从顶部流出的一个过程,此过程中的主要功能即把原水中带来的污染物进行清洗掉,实现对原水的净化;吸盐,该环节也被称为水的再生,具体是指将盐水注入树脂罐体的过程,该过程中,盐水以缓慢的速度流过树脂,确保原水能够有效吸收盐分;慢冲洗,该环节同样是将原水以缓慢的流速对树脂进行冲洗,主要是将树脂中的盐全部冲洗干净,确保吸盐的可靠;快冲洗,为了保障吸盐的足够,待慢冲洗后,及时进行快冲洗,即以常规水的流速进行冲洗树脂,其能够使残留盐彻底冲洗干净。

2.2纯水处理工艺

2.2.1薄膜微孔过滤纯水处理工艺

纯水加工处理过程中,薄膜微孔过滤技术是常见的工艺方法之一。该方法的具体运用过程中,又分为深层过滤、筛网过滤、表面过滤。深层过滤,主要是结合编织纤维网或压缩材料制成的薄膜对水进行过滤。该方法原理为:利用惰性吸附或捕捉的方式将水中的颗粒物进行滤除。这种过滤方法具有资本投入少、效果好的优势,过滤效率约为98%,常被用于对纯水的预处理环节;筛网过滤具体是指以指定筛孔的薄膜对水进行过滤处理,该工艺方法可以将指定孔径的颗粒进行过滤掉,具有过滤精准的优势,但筛网也可能出现堵塞现象,故常被用于纯水工艺流程的末端环节,并需要定期更换该筛网;表面过滤是指一种多层结构的薄膜过滤单元,水体流通时,可以分层次地对水进行净化,这种过滤网膜常是采用PP纤维膜,这种过滤方式约可以过滤水中99.9%的悬浮固体,与此同时,该过滤单元可以作为预处理、澄清工序使用。

2.2.2胶体活性炭吸附纯水处理

纯水处理过程中,胶体活性炭吸附也是常见的处理工艺注意,该工艺方法的主要原理,即通过胶体活性炭物质将水中有害物质吸附在其表面,之后进行统一去除的方式,具有简单、高效的特点。例如,胶体活性炭可以有效去除水中有机物、胶体、微生物、余氯、嗅味等。与此同时,胶体活性炭还具有还原的功效,基于这种功效还能够将水中的氧化剂进行有效去除,从而促使水体具有纯化的特征。该工艺方法的应用过程中,可以用于对水体的深入纯化处理环节,但需要注意的是,当活性炭表面积聚较多的吸附物时,会使其吸附功能大为降低,此时若不能够及时对活性炭进行处理,很可能变成细菌滋生的温床。因而,在使用胶体活性炭时,必须加大检查力度,根据实际情况,及时对活性炭单元进行消毒或更换。

2.2.3 反渗透纯水处理工艺

反渗透纯水处理工艺原理是基于半透膜的选择透过性。半透膜是一种具有选择性的薄膜,能够允许溶剂通过而阻止溶质通过,理想状态下即为仅能透过溶剂的薄膜。当将等体积的稀溶液(如淡水)和浓溶液(如盐水)分别放置于半透膜两侧时,稀溶液中的溶剂会自然穿越半透膜,自发地向浓溶液一侧迁移,此现象被称之为渗透。当渗透过程达到动态平衡时,浓溶液一侧的液面将高于稀溶液液面,形成一定的液面高度差,即渗透压。目前,该方法已广泛应用于各类溶液的提纯与浓缩过程中。其中,最为常见的应用实例即为在纯水处理工艺中,采用反渗透技术有效去除原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质,从而制取高品质的纯水。

3、结语

综上所述,高效的水处理技术能够减少废水排放,降低对环境的污染。因而,科学合理地进行软水、纯水的处理尤为重要。本次就软水、纯水处理工艺进行了分析,总结了原理、流程、要点等,具有一定的参照价值,期望能够在更多领域发挥作用,为社会的可持续发展贡献更多力量。随着科技的持续进步和环保理念的深入人心,水处理技术将不断创新,不仅提升水质处理效果,更进一步推动节能减耗,为构建资源节约型、环境友好型社会提供有力支撑。

参考文献

[1]魏宗玉.浅谈生物制药中纯化水处理与应用[J].广东化工,2022,49(6):104-106.

[2]刘佳霖,郭海波,吴世方.真空上料机在软水处理系统中的应用[J].今日自动化,2023(1):47-49.

[3]毛伟,于洪涛.电化学水软化技术的现存问题与对策[J].工业水处理,2023,43(7):32-40.DOI:10.19965/j.cnki.iwt.2022-1105.

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