水處理知識點完全解析

1、水處理系統(tǒng)中幾個基本概念：TDS、SDI、LSI、KSP

TDS：總?cè)芙夤绦挝铮ㄒ话愫偷V化度近似）

SDI：污染指數(shù)是衡量系統(tǒng)預(yù)處理效果的指標(biāo)，反滲透裝置對進(jìn)水SDI要求為SDI<5。

LSI：Langelier指數(shù)是衡量反滲透裝置結(jié)垢傾向的，LSI=0，系統(tǒng)無結(jié)垢、無腐蝕傾向；LSI>0，系統(tǒng)有結(jié)垢傾向；LSI<0，系統(tǒng)有腐蝕傾向。

對反滲透系統(tǒng)而言，LSI值要求不大于0。系統(tǒng)的LSI值可用加酸來降低，也可減少系統(tǒng)水回收率來降低。

Ksp：溶解度平衡常數(shù)，反滲透裝置對原水中的溶劑、溶質(zhì)選擇透過，在濃水側(cè)因溶劑的減少而產(chǎn)生了濃縮，當(dāng)濃水側(cè)溶解固形物濃縮出現(xiàn)因濃度積大于溶解度平衡常數(shù)時就會結(jié)晶析出，對反滲透裝置帶來危害。

增加系統(tǒng)的溶解度平衡常數(shù)可用加阻垢劑的方式，阻垢劑能夠增加溶解固形物的溶解度。2、LSI指數(shù)如何能得到有效的控制？

要能有效地控制系統(tǒng)的LSI指數(shù)可通過以下幾個方面：

（1）可通過降低系統(tǒng)水回收率來降低系統(tǒng)LSI指數(shù)。

（2）可通過投加酸來降低系統(tǒng)LSI指數(shù)。

（3）可通過投加相應(yīng)的藥劑來增加系統(tǒng)中溶解鹽的溶解度，如投加TRISPE1000型阻垢劑。

（4）可通過降低或預(yù)除去水中容易結(jié)構(gòu)的離子，如通過軟化柱軟化系統(tǒng)進(jìn)水。

3、你知道的反滲透預(yù)處理設(shè)備有哪些？

預(yù)處理設(shè)備有：機(jī)械過濾器、高效纖維過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、超濾、微濾、鈉離子軟化器、除鐵除錳過濾器、加藥裝置、原水箱、曝氣池。

4、你所知道的除鹽設(shè)備有哪些？

除鹽設(shè)備有：電滲析裝置、反滲透裝置、陰離子交換器、陽離子交換器、混合離子交換器、蒸餾裝置、EDI裝置5、精密過濾器是如何選型的？濾芯有幾種方式？

精密過濾器的選型是和總進(jìn)水量配套的，根據(jù)總進(jìn)水量來選擇精密過濾器的直徑。對40"5um過濾精度的小流量濾芯，單根產(chǎn)水量大致為2m3/h。對40"5um過濾精度的大流量濾芯，單根產(chǎn)水量大致為30-60m3/h。

濾芯的種類大致有聚丙烯濾芯、蜂房式濾芯、噴熔式濾芯、折疊式濾芯等。

6、水中含鐵如何去除？

答：地下水中的鐵一般是二價亞鐵，因此必須將二價亞鐵氧化為三價鐵，氧化過程是通過曝氣來完成的，曝氣裝置將水同氧氣充分地接觸而產(chǎn)生自然氧化；曝氣后的水通過除鐵除錳過濾器進(jìn)行除鐵過程。

如果水中的鐵大部分為三價鐵則不必曝氣而直接進(jìn)入除鐵除錳過濾器進(jìn)行脫除。7、有的水型經(jīng)過陽離子交換器后為什么必須加除二氧化碳器？

答：水中的金屬離子與陽樹脂上的H+離子交換的結(jié)果使H+離子進(jìn)入水中，因此陽離子交換器的出水是偏酸性的，使水中大部分的HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3而進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為CO2氣體。

由于CO2氣體的溶解度較低，一是為脫氣提供了良好的條件，二是如果不進(jìn)行脫氣，則H2CO3將與陰離子交換樹脂進(jìn)行交換，加重了陰離子交換器的負(fù)擔(dān)，縮短了陰離子交換器的產(chǎn)水周期。

通常除二氧化碳器放在陽離子交換器后、陰離子交換器前，也有放在反滲透等一些預(yù)除鹽系統(tǒng)之前，而有的地方卻不用加除二氧化碳器，所有的這些要視用戶的水質(zhì)水型而定。

8、防腐的方式有幾種？

防腐的方式有襯膠、環(huán)氧、襯塑、搪瓷等多種防腐方式。

9、反滲透裝置主要是由那些設(shè)備組成？

反滲透裝置主要由高壓泵、高壓泵出口閥門（手動或電動）、高低壓保護(hù)開關(guān)、進(jìn)水流量計（也可不加）、產(chǎn)水流量計、濃水流量計、產(chǎn)水電導(dǎo)儀、膜組件（壓力容器、反滲透膜元件）、濃水電動閥、濃水截止閥、進(jìn)水壓力表、段間壓力表、濃水壓力表、產(chǎn)水壓力表、反滲透支架、反滲透控制盤、反滲透取樣盤、爆破膜以及相應(yīng)的管道、卡箍、彎頭等。

10、反滲透系統(tǒng)中必需使用哪幾種儀器儀表？

反滲透系統(tǒng)中必需幾種儀器儀表有：

污染指數(shù)儀：用于測量系統(tǒng)預(yù)處理的SDI指數(shù)。濃水流量計：用于測量系統(tǒng)濃水的流量，和產(chǎn)水流量計配合使用來確定系統(tǒng)回收率。

產(chǎn)水流量計：用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水的流量。

產(chǎn)水電導(dǎo)儀：用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)（電導(dǎo)率）。

壓力表：測量系統(tǒng)進(jìn)水壓力、段間壓力、濃水壓力、產(chǎn)水壓力。

進(jìn)水流量計：用于測量系統(tǒng)總進(jìn)水流量。

溫度計：用于測量系統(tǒng)運行的溫度。

進(jìn)水pH計：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水pH值的變化情況。

進(jìn)水電導(dǎo)儀：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水電導(dǎo)率，和產(chǎn)水電導(dǎo)率配合使用來確定系統(tǒng)脫鹽率。

氧化還原儀：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水中含氧化性物質(zhì)的多少以確定對系統(tǒng)安全性的威脅程度。

高低壓保護(hù)開關(guān)：用于保護(hù)系統(tǒng)不在低壓（供水不足）和高壓狀態(tài)下運行。一個反滲透系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，使用的儀器儀表是與工藝要求和用戶投資情況決定的。

正常的反滲透系統(tǒng)只需要產(chǎn)水流量計、濃水流量計、產(chǎn)水電導(dǎo)儀、壓力表、高低壓保護(hù)就足夠了。11、電滲析裝置由哪些部分組成？各部分的特點和功能是什么？

電滲析裝置是由幾部分組成的，陰膜，陽膜，隔板，電極，夾緊裝置，防漏膠板，酸洗系統(tǒng)，流量計，壓力表，ABS管材管件，閥門，可控硅整流柜。

陰膜、陽膜對水中離子具有的選擇透過性使系統(tǒng)有濃水，淡水，極水之分，即是裝置的脫鹽部分。

隔板的主要材料為聚丙烯，起著支撐陰羊膜并與之形成濃淡水室的作用。

電極主要形成離子交換膜所需的電場。電極由布水頭、多孔板、PVC邊框組成。

夾緊裝置主要是固定陰陽離子交換膜、電極、隔板等使之成為一個整體。

防漏膠板是在電極和隔板之間的，起著防止系統(tǒng)在電極邊漏水的現(xiàn)象。

酸洗系統(tǒng)是整個裝置中不可缺少的部分。當(dāng)電滲析裝置產(chǎn)生脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降、操作壓力升高等不正?，F(xiàn)象時應(yīng)判斷系統(tǒng)是由于何種原因如結(jié)垢、無機(jī)物污堵、有機(jī)物污堵等構(gòu)成的而采取相應(yīng)的化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)清洗。

可控硅整流柜是裝置的能量饋入部位，是將工頻交流電通過可控硅整流器件整流為電壓可調(diào)的直流電壓，加在電極上在膜堆內(nèi)形成直流電場以牽引溶液中的陰陽離子產(chǎn)生定向移動。

可控硅整流柜的主要參數(shù)為：整流電壓、工作電流以及整流功率。流量計、壓力表、ABS管材管件、閥門是電滲析的附屬配件，起著顯示電滲析裝置的各種運行參數(shù)、水室的接通以及水流方向的切換等作用。

12、電滲析有那些優(yōu)缺點？

電滲析的優(yōu)點為：能耗低，占地面積??；操作簡單，噪音低；出水水質(zhì)穩(wěn)定，在脫鹽過程中無相的變化；污染環(huán)境小；適用范圍較廣為200-40000mg/h。

電滲析的缺點為：安裝較為復(fù)雜；脫鹽效果不太徹底一般為75%；水回收率低一般為50%。13、電滲析的脫鹽原理是什么？

電滲析裝置中的陰陽離子交換膜具有選擇透過性，當(dāng)溶液中的離子在電場作用下發(fā)生定向移動時，利用陰陽離子交換膜的選擇透過性而透過或不透過相應(yīng)的交換膜在不同的水室中形成了濃水或淡水。

14、電滲析濃、淡、極水分布比例大致為多少？

電滲析裝置中的濃水、淡水、極水的分布比例大致為

4：4：2，因此在電滲析除鹽系統(tǒng)中節(jié)約極水的措施是非常有意義的；

常用節(jié)約極水的措施有部分濃水充當(dāng)極水后進(jìn)行排放或采用極水循環(huán)；極水循環(huán)系統(tǒng)具體方式是軟化水或脫鹽水+NaCL溶液充當(dāng)極水循環(huán)。

15、如何選擇好的陰陽異相離子交換膜

質(zhì)量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個特點：

（1）選擇透過性強(qiáng)。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標(biāo)，它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果，其選擇透過性大于85%。

（2）膜電阻小。電滲析器由幾百對離子交換膜組成，因此膜電阻在總電阻中占很大比重，如電阻小則操作電壓低、電流效率高。

（3）較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。在陰陽離子遷移的過程中，濃水室會形成濃度較大的離子溶液；在發(fā)生極化時，膜兩側(cè)滯留層PH值也要發(fā)生變化，特別是極水參加化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的氧氣和氯氣，這樣就必須要求膜具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性以延長電滲析器的使用壽命。

（4）較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。

（5）較低的擴(kuò)散性能。

（6）對強(qiáng)電解質(zhì)具有很高的脫除效果。

16、

電滲析的電極是由什么材料做成的？規(guī)格有那些？各有什么優(yōu)缺點？

電滲析的電極分為幾種：鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極；

電極根據(jù)電滲析本體尺寸的不同而有所不同，常見的工程用電極規(guī)格有：800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm

等。

不同的電極材料有著不同的特點：

鈦鍍鉑電極：耐腐蝕性相當(dāng)好，可以在非常苛刻的條件下使用，但鉑的價格昂貴，資源較少，限制著其在國內(nèi)的推廣。

鈦涂釕電極：是在鈦基體上涂敷釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的化合物，經(jīng)高溫處理后形成其混合氧化物，具有優(yōu)越的耐腐蝕性能，很適合作為電極材料。

石墨電極：石墨電極很容易被腐蝕，其原因主要有化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨損；石墨作為陽極時，由于陽極氧化，石墨被氧化為CO2或CO，使其晶體結(jié)構(gòu)被破壞而損壞；在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機(jī)械作用而造成的，高流速的極水對石墨有很強(qiáng)的沖刷作用，另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對石墨有沖擊作用，加上電化學(xué)腐蝕，往往造成石墨顆粒剝落污染水質(zhì)甚至堵塞極水通道；隨著鈦涂釕電極的出現(xiàn)，石墨電極已逐漸被淘汰。

不銹鋼電極：一般說來，不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用，否則因為天然水中多含有氯離子，會導(dǎo)致不銹鋼的陽極溶解生成二價的鐵、鎳和鉻離子。正確選擇電極的材料對于延長電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運行費用具有重要的意義，對于不同水質(zhì)可選用不同材料的電極：

以氯化物為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕電極。

以硫酸鹽為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。

以重碳酸鈣為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。

混合離子的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。

17、電滲析的濃差極化現(xiàn)象是什么？濃差極化的危害有那些？

當(dāng)電滲析的工作電流超過極限電流時在陰離子交換膜與淡水的界面處產(chǎn)生水電解，生成了H+和OH-離子，使這些離子參與了電荷的傳遞時即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。

極化的危害簡而言之是使一種電能消耗在與除鹽無關(guān)的電解水上，因而造成電能的浪費，而且OH-離子進(jìn)入濃水室后和CO32-及CaCO3

水垢，使膜和電滲析的性能下降。

極化時脫鹽室膜面上電解質(zhì)離子的濃度比主體溶液濃度低得多，引起很高的極化電位，而濃水室膜面濃度則比主體溶液濃度高得多，使水中易形成沉淀的離子在膜面上產(chǎn)生沉淀，其結(jié)果是：膜對表觀電阻明顯增大，電流密度下降，脫鹽率降低。

電流效率下降，因為很大一部分電流消耗在水的電解上，以產(chǎn)生H+和OH-離子代消耗的反離子來傳遞電荷。

若陰膜先極化，脫鹽室水離解產(chǎn)生的H+離子透過陽膜進(jìn)入濃水室，使脫鹽室膜面呈堿性，容易使Ca2+、Mg2+離子和CO32-形成CaCO3

沉淀。若陽膜先極化，脫鹽室水解產(chǎn)生的OH-離子透過陰膜進(jìn)入濃縮室，使被陰膜阻擋的Ca2+、Mg2+離子容易形成結(jié)垢。

膜面上形成的沉淀除了是膜電阻增加、單位產(chǎn)水電耗量明顯增加、水流阻力升高以外，還因溶液PH值變化使離子交換膜受到腐蝕而縮短了使用壽命。

18、淡水室、濃水室、極水室是如何區(qū)分的？

一張陽膜、一張隔板、一張陰膜組成一個膜對，陽膜、陰膜中間構(gòu)成水室，在電場作用下，水室中的離子產(chǎn)生定向移動，當(dāng)水室中離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而離開該水室時，該水室稱為淡水室；

相反，離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而進(jìn)入該水室時，該水室稱為濃水室；陽膜、陰膜或隔板與電極之間產(chǎn)生的水室稱為極水室。

19、濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的？其意義是什么？

在當(dāng)前的水處理行業(yè)中，濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是以可編程控制器為控制核心，以系統(tǒng)產(chǎn)水工藝運行時間為控制函數(shù)，利用電動或氣動直通閥門、三通閥門來定時切換濃淡水的水流方向，使淡水始終流入產(chǎn)水箱，而濃水固定排入濃水循環(huán)箱。

濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義，第一該系統(tǒng)的水回收率較高可達(dá)到80%（視進(jìn)水水質(zhì)而定），在一些大型的水處理系統(tǒng)中節(jié)水的效果非常明顯。

第二該系統(tǒng)的造價比較低，對系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的要求比較低，容易推廣（在一些對回收率要求較高而又不能夠投入較多資金的企業(yè)或廠礦的水處理項目中比較有競爭力）。20、水處理系統(tǒng)工程中需要那些種類水泵？不同廠家的水泵該如何選型？

水處理系統(tǒng)工程中大致需要普通型泵、增壓型泵、防腐蝕型泵。

普通型泵一般選用IS型鑄鐵水泵；

增壓型水泵一般選用不銹鋼水泵如丹麥格蘭夫進(jìn)口高壓泵（根據(jù)具體情況而定）；

防腐蝕型水泵一般選用IH型化工泵或工程塑料水泵。

不同廠家的水泵型號都有所不同，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求選擇水泵的流量；其次根據(jù)工藝要求選擇水泵的揚程（1公斤約等于10米揚程，1MPa約等于10公斤）；

再次根據(jù)工藝要求來選擇水泵的材質(zhì)（主要是指水泵泵頭的材質(zhì)）；

最后根據(jù)各種水泵的耗電量來選擇即能達(dá)到工藝要求又能節(jié)省系統(tǒng)能耗的水泵。

21、水錘現(xiàn)象是什么？如何解決這一問題？

“水錘”是由于壓力容器中混有空氣，在啟動裝置的時候沒有采用必須的手段來排除容器中的空氣，以至于高壓水流混雜著空氣向容器內(nèi)運動時產(chǎn)生劇烈的震動，嚴(yán)重時會將膜元件擊的粉碎，帶來不可恢復(fù)的損失。

“防范在先、預(yù)防為主”，如何防止產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象就顯得相當(dāng)重要。一般采取的措施有：

（1）高壓泵采用軟啟動方式避免，如降壓啟動、變頻調(diào)速啟動、帶自動控制器的串電阻啟動。

（2）在操作方式上避免，如在啟動時將進(jìn)口閥門關(guān)閉或關(guān)小，然后緩慢打開閥門，直到達(dá)到系統(tǒng)工作壓力時為止。

（3）利用控制防止避免，如用PLC控制一電動慢開門，在幾十秒的時間內(nèi)打開閥門。

（4）利用安裝工藝防止，如在濃水排放口設(shè)一回流管道，使得管道的最高點超過反滲透裝置中最高的壓力容器，這樣在裝置停止運行時就會在壓力容器內(nèi)存滿水。

以上幾點是工程應(yīng)用中常采用的措施，可都采納也可根據(jù)實際情況采用幾點，值得注意的是不論哪一個工程第4點是必須的。22、反滲透濃水排放管為什么必須比裝置高出一點？

濃水排放閥在反滲透運行時是始終打開的，這樣當(dāng)反滲透裝置停止運行時，如果排放管的最高點低于壓力容器的最高點時就會產(chǎn)生“虹吸”現(xiàn)象，壓力容器中的水會由于自重通過濃水排放管流出反滲透裝置。

在壓力容器中混入了空氣，一是容易引起水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，二是停機(jī)運行時空氣中的氧氣會對反滲透膜元件產(chǎn)生或多或少的氧化作用，影響膜元件的使用壽命。

23、電滲析、反滲透的進(jìn)水指標(biāo)？

電滲析的進(jìn)水指標(biāo)有：

溫度范圍：4-40℃

含鐵、錳量：Fe≤0.3mg/l，Mn≤0.1mg/l濁度：小于0.3mg/l（對0.9mm厚的隔板）

SDI約等于0游離氯：CL≤0.3mg-0.5mg/l

反滲透的進(jìn)水指標(biāo)有：

含鐵量：Fe≤1mg/l游離氯：CL≤0.1mgSD