水处理基础知识.doc

水 处 理 技 术 知 识水处理基础知识在人类与自然的互动关系上，水是其中最重要的因素水是生命之源，人类身体的组成物中水占 70% 以上，地球表面中水面亦占 70%以上，水的质量好坏与我们身体健康密切相关世界卫生组 织（ WTO ）调查表明： 80%以上的疾病和 50%以上的儿童死亡都和饮用水质不良有关今天在座诸位能够在此接受水处理相关知识的培训，不仅是今后您们工作之必需，也同样对您 们自身健康非常有益！ 下面的资料可能会有不正确或者不够正确的地方希望大家多多指教共同进步 一常用计量单位1、长度单位：千米（ Km ）=103 米米（ m） =103 毫米毫米（ mm） =103 微米微米（ μm）=103 纳米纳米（ nm）=10-9 米纳米技术是今天高科技领域的一个热门话题， 科学家们研究发现， 在纳米级的微细状态下， 物质的构成和性能较通常状态有奇异的变化，导致了很多新材料新工艺的诞生2、重量单位：吨（ T）=103 千克千克（ Kg）=103 克克（ g） =103 毫克毫克（ mg） =10-3 微克微克（ μg）=10-6 克纳克（ ng）=10-9 克3、体积单位：方（ m3）=103 升升（ L）=103 毫升美制加仑（ G ）=3.78 升4、重量体积比（溶液浓度） ：1 ppm=1mg/L （ 百万分之一浓度 ）1 ppb=1μ g/L （十亿分之一浓度 ）1 ppt=1 ng/L （ 万亿分之一浓度 ）5、压力单位：千克力 /平方厘米（ kg/cm 2） =0.1 兆帕斯卡（ Mpa）6、电导率电导率是表示水中溶解离子导电能力的指标。

没有离子的理想纯水，不会产生电流电导 率用电导率仪测量，其单位为微西门子 /厘米（ μs/cm） 电导率也是测量水中离子浓度的简便方 法，但不能精确反映离子种类离子构成不同，电导值也不同；但电导的数值随离子浓度增加 而增加 TDS（溶解固体总量）仪是利用变换因子将电导率值转换为 TDS值在水质分析中，可用不同离子对应的不同转换系数或溶解固体总量（ TDS）对应的单一转换系数，估算电导率的数值可用二氧化碳的 ppm浓度的平方根乘以 0.6 求得其电导率；硅离子对电导率变化不产生影响 RO高纯水最精确的电导率数值是测量的否则，高纯水暴露于空气之中，将改变其二 氧化碳含量导致电导率降低7、电阻值 （M Ω.cm）我们习惯用电导率反映纯水的纯度，用电 （Siemens） ，代号为 S，纯水的电导值很低，常 超纯水的电阻值很大，常用 MΩ 表示用 μS表示电阻国际单位为欧姆，代号为 Ω，电导率（μs/cm）和电阻值 （M Ω.cm）其数值互为倒数值， 为水的纯度的测定方法单位之一 水中含有阴阳离子，离子为导电介质，通过测量水的电导率（电阻值）可以表明水中的所含离 子的多少，由此间接反映了水的纯度的高低。

通常， 阻率反映超纯水的纯度电导国际单位为西门子5μ s/cm=0.2M Ω.cm1μ s/cm=1MΩ .cm0.5 μ s/cm=2MΩ .cm0.2 μ s/cm=5MΩ .cm0.1 μ s/cm=10MΩ .cm18.25MΩ .cm=0.055 μ s/cm8、 TDS 值指水中溶解性固形物总含量 （Total Dissolved Solids 缩写 ），通常用以测量源水的水质，测量工具 即是 TDS 笔，测量原理实际上是通过测量水的电导率从而间接反映出 TDS 值水中溶解的可 溶性固形物越多， 它的 TDS 值越大，水的电导率也越大， 通常 TDS 值约为电导率测试值的 1/2， 中国长江流域城市自来水 TDS 值通常为 100～ 200ppm，黄河流域自来水 TDS 值通常为 300～ 600ppm备注： TDS 值与水的含盐量 （也称矿化度 ）是不同的两种概念， TDS 值通常大于水的含盐量，因 为 TDS 不仅包括水的溶解盐量，还包括了溶解的有机物质只有在水很干净有机物含量很低 的前提下，才可用 TDS 值近似表示水的含盐量 （或矿化度 ）国标生活饮用水的 TDS 值要求为≤ 100ppm 。

9、浊度 由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒而发生浑浊现象，其浑浊的程序即称为浑浊度 （单位为“度” ），1升的水中含有 1mg的SiO2（二氧化硅 ）的浑浊程度即为 1度，国标生活饮用水的浊度 要求为小于 5 度10、PH 值PH 值能够表示出溶液酸性、碱PH 值表示水中 H +浓度的负对数值，也称为氢离子指数， 性的变化幅度的数量级的大小强酸性水溶液：PH<5.0弱酸性水溶液：PH=5.0 ～ 6.4中性水溶液：PH=6.5 ～ 8.0弱碱性水溶液：PH=8.1 ～ 10强碱性水溶液：PH>1011.脱盐率和透盐率脱盐率――通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比脱盐率＝（ 1－产水含盐量 /进水含盐量）× 100％ 透盐率――进水中可溶性杂质透过膜的百分比透盐率＝ 100％－脱盐率回收率＝（产水量 / 进水流量）× 100％二水中杂质H2O=H++OH-在自然界中，单纯由 H2O 分子构成的纯水是不存在的，水中通常含有以下各种杂质：1、 颗粒物质： 水中不溶性的大于 10μm 的无机和有机杂质 （其中大于 40μm 的肉眼可见） ， 如自来水中常有的泥沙、金属氧化物或氢氧化物等。

2、 离子物质：指溶于水后解离为阴、阳离子的物质 ,水中阴、阳离子的总和称作水的含盐量水中铁锰 （Fe2+、Mn2+）含量超标 （＞0.3mg/L） ，应通过锰砂过滤器或曝气 装置去除铁锰离子，否则将会对 RO 膜形成不可清除的沉积污堵3、 胶体：按大小，胶体是介于离子和颗粒物之间的物质，其尺寸在 0.1μm～ 0.01μ m，通常带有负电荷，易与有机物质结合4、 有机物： 物质可分为有机物和无机物两大类， 碳氢类化合物属有机物， 非碳氢类化合物 为无机物有机物通常可以燃烧，为构成生命的主要物质天然有机物主要 为水生生物产生的腐殖酸近年来，工业废液、肥料、杀虫剂等人工合成有 机物对水环境有很大污染溶解于水中的有机物质，主要是多功能团芳香族 类的大分子弱性有机酸，易吸附在 RO 膜滤层而导致 RO 膜性能的衰退5、 气体： O2、CO2、NH3、N2 等部分气体可溶于水，在水中反应后生成某些酸根离子，影 响成品水的水质超纯水若敞放于空气中，水质即迅速下降6、 微生物：细菌、病毒、孢子等，其尺寸为微米级7、 热原：纯水属极低营养环境之水体， 但仍有少量细菌——革兰阴性类细菌——可以生存， 其及诱导菌类进入人体血液，会导致发热，高烧甚至死亡，故称为热原（又 称为内毒素）。

注射用水和生物细胞类实验用水要求必须去除热源 注：内毒素 （Endotoxin） ，又名脂多糖（ Lipopolysaccharide ， LPS），主要是革 兰氏阴性细菌（ Gram-Negative Bacterial ， GNB ）合成的一种毒素，是细菌细 胞壁的外部结构由 O- 特异性侧链、核心多糖、类脂 A 组成其中核心多糖 分为连接 O- 特异链的外核部分和连接类脂 A 的内核部分，内核部分含有庚 糖的2-酮基-3-脱氧辛酸（KDO ）两种特殊的糖类分子， 而KDO和类脂 A具 有毒性［ 1］这些成分性质稳定，耐热、毒性较外毒素弱，对组织器官无选 择性［ 2 ］人们已逐渐认识到感染状态所致的全身炎性反应综合征（ SIRS）以及进一步恶化发展成为多器官功能障碍综合征（ MODS ）使严重感染患者走向死亡的主要途径，而该恶性进展的关键启动因子即为内毒素［ 4］内毒素可直接和一系列宿主炎性细胞如单核细胞、中性粘细胞、内质细胞相互作 用，刺激其释放肿瘤坏死因子（ TNF ）和白介素 1（IL-1 ）等细胞因子当 机体接受大量的内毒素刺激时，将触发强力的炎症反应，最终导致败血性休 克［ 3］。

8、 消毒剂：原水经自来水公司处理后，水中会留有次氯酸钠等消毒剂，余氯为强氧化物质对 RO 膜有相当的破坏作用， 故要以活性炭单元滤除余氯 可以使 RO 膜产水量加大脱盐 率降低三水的分类在不同的场合，水有不同的种类区别，其水质亦有明显的差别1、地下水与地表水 地下水——有机物和微生物污染较少，而钙镁等离子则溶解较多，硬度较高易结水垢；有 时铁 /锰 /氟离子超标，不能满足生产生活用水需求地表水——较地下水有机物和微生物污染较多，如果该地属石灰岩地区，其地表水往往也 有较大的硬度，如四川的德阳、绵阳、广元、阿坝等地区2、硬水与软水 硬水——水中钙镁等金属离子的总浓度称为硬度，硬水对锅炉等生产用水影响很大，应对 其进行软化 /脱盐处理硬度大于 200mg/L 的通常就称之为硬水软水——即硬度较小的水3、原水与净水原水——通常是指水处理设备的进水，如常用的城市自来水 （国际称为生活饮用水 ）/ 城郊地下水/野外地表水等，常以 TDS 值（水中溶解性总固体含量）检测其水质 ,中国城市自来水 TDS值通常为 100～400ppm 净水——原水经过水处理设施处理后即称之为净水除去了原水中绝大部分无机TDS 值通常 <5PPm, 电导4、纯净水与蒸馏水 纯净水——原水经过反渗透和杀菌装置等成套水处理设施后， 盐离子、微生物和有机物杂质 ,可以直接生饮的纯水。

蒸馏水——以蒸馏方式制备的纯水，通常不用于饮用5、纯水和超纯水 纯水——以反渗透、蒸馏、离子交换等方法制备的去离子水，其 率通常 <10 μs/cm（电阻值 >0.1M Ω.cm）超纯水——以离子交换、蒸馏、电除盐等方法将纯水进一步提纯去离子即得，其 TDS 值 不可测，电导率通常 <0.1μs/cm（电阻值 >10M Ω.cm），其离子几乎完全去除理论上最纯水电 阻值为 18.25 M Ω.cm6、纯化水和注射用水 纯化水——医药行业用纯水称之为纯化水，电导率通常要求 <2 μs/cm注射用水——纯化水经多效蒸馏 /超滤法再次提纯去除热原后用以配制注射剂四水处理行业的基础技术（一）、反渗透处理技术1、渗透基本原理 当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水 侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那 么水的自发流动将受到抑制而减慢， 当施加的压力达到某一数值时， 水通过膜的净流量等于零， 这个压力称为渗透压力， 当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时， 水的流向就会逆转， 此时， 盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（ RO ）处理的基本原理。

2、反渗透简介源于美国二十世RO（ Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术， 纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前 已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领 域 RO 反渗透膜（材质为芳香族聚酰胺复合材料）孔 径小至纳米级 （1纳米=10-9 米），在一定的压力下， H2O 分子可以通过 RO 膜，而源水中的无机盐、 重金属离子、 有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过 RO 膜，从 而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开 来 RO 膜过滤后的纯水电导率≤ 5 μs/cm, 符合国家实 验室三级用水标准 再经过原子级离子交换柱循环过滤， 出水电阻率可以达到 18.2M .cm，超过国家实验室一级 。