常见水处理方法汇总

2020.12.06 点击835次

几种常见的水处理方法

1、沉淀过滤法

这是一种最原始的过滤方法，它是依靠水中微粒杂质的自身重量下沉来达到分离的目的。常用于水中杂质颗粒较大的场所，如江河湖水的初步自然澄清过滤。

2、蒸馏法

蒸馏法是把水加热，变成气体，分出混入气相中的低沸点成分或飞沫成分，低沸点气体放于大气中。不挥发性不纯物残留于液相中，成为浓缩液排出。如此把水精制成高纯度的水。此法耗电耗水量很大，且使用时需有人看守，使用不方便，现已较少使用。

3、薄膜微孔过滤(MF)法

薄膜微孔过滤法包括三种形式：深层过滤、筛网过滤、表面过滤。

深层过滤是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用隋性吸附或是捕捉方式来留住颗粒，如常用的多介质过滤或砂滤；深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会被堵塞，因此通常做为预处理。

表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被留下来，并主要堆积在滤膜表面上，如常用的PP纤维过滤。表面过滤可去除99.9%以上的悬浮固体，所以也可作为预处理或澄清用。

筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就象筛子一般，将大于孔径的颗粒，都留在表面上(这种滤膜的孔量度是非常精准的)，如超纯水机终端使用的用点保安过滤器；筛网过滤微孔过滤一般被置于纯化系统中的最终使用点，以去除最后的残留微量树脂片、碳屑、胶体和微生物。

4、活性炭吸附法

活性炭依靠吸附和过滤作用主要去除水中的异色、异味、余氯、残留消毒物等有机物杂质。

5、电渗析

渗析是一种物理现象。如将两种不同浓度的盐水，用一张渗透膜隔开，浓度高的盐水中的溶质如无机盐离子通过膜向浓度低的盐水中渗透，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。因为是以浓度差作为推动力，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，就可以在膜的两边加一直流电极。电解质在电场的作用下，会加快迁移的速度，这就称为电渗析。

电渗析耗电量大，且渗析膜片易坏，在反渗透技术出现后已很少使用。

6、离子交换(IX)法

离子交换法的原理是将原水中的无机盐阴阳离子如钙离子Ca²⁺、镁离子Mg²⁺、硫酸盐SO₄^2-、硝酸盐NO₃^-等，通过与离子交换树脂交换，使水中的阴、阳离子与树脂中的阴阳离子相交换，从而使水得到软化或纯化。

注1：原水是指相对于每一个过滤单元而言，其进水就称为原水。

离子交换树脂分为阴离子树脂(R-OH)和阳离子树脂(H-R和Na-R)两种，其中阳离子树脂根据其活性基团的不同而分为钠型树脂(Na-R)和氢型树脂(H-R)。钠型树脂常用于水质软化，氢型树脂常和阴离子树脂R-OH一起配合使用，以去除水中的无机盐阴阳离子，使水质纯化为超纯水。

注2：离子交换树脂指离子交换树脂的高分子基团通常以R表示。

纯化过程：

如以H-R代表氢型阳树脂，其纯化水质的交换过程如下：

2H-R＋Ca²⁺= R₂Ca＋2H^＋

2R-OH+ SO₄^2-= R₂SO₄+ 2OH^-

以上过程中生成的H^＋和OH^-再反应：

H^＋+ OH^-=H₂O

即水质通过离子交换器后，水中的无机盐阴阳离子被置换成H₂O，达到纯化的目的。

软化过程：

如以Na-R代表钠型树脂，其交换过程如下：

2Na-R＋Ca²⁺=R₂Ca＋2Na^＋

2Na-R＋Mg²⁺=R₂Mg＋2Na⁺

即水质通过钠离子交换器后，水中的Ca²⁺、Mg²⁺被置换成Na⁺，达到软化的目的。

再生过程：

离子交换树脂使用一段时间后，树脂中的离子被交换完全后，达到饱和程度，失去离子交换能力，此时就需要对树脂进行再生。

软化树脂需要用Nacl即食盐溶液进行再生，再生过程的化学反应与上述软化过程的离子交换反应正好相反。

纯化水用阳树脂需要用酸进行再生，阴树脂需要用碱进行再生。再生过程的化学反应与上述纯化过程的离子交换反应正好相反。

7、超过滤(UF)法

微孔薄膜是依其过滤孔径的大小来去除微粒，而超滤(UF)薄膜则像一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极微细的孔，以达到分离溶液中不同大小分子之目的。

超滤膜是一种强韧、薄、具有选择性的通透膜，通常认为其过滤孔径约为0.01μm，可截留某种特定大小以上的分子，包括：胶质、微生物和热源。较小的分子，例如：水和离子，都可通过滤膜。

超滤法常用于果汁浓缩、中草药提取、反渗透的预处理、超纯水的终端保安过滤等。

8、反渗透(RO)法

一种高新膜分离技术。它是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透水而不能透过溶质的选择性，从含有各种无机物、有机物、微生物的水体中，提取纯水的物质分离过程。反渗透膜的孔径小于10埃(1埃等于10－10米)，具有极强的筛分作用，其脱盐率高达99%，除菌率大于99.5%。可去除水中的无机盐、糖类、氨基酸、细菌、病毒等杂质。现已广泛应用于海水的淡化处理、纯净水的生产，超纯水的制备、及其它以细菌、热原、胶体、微粒和有机物为去除目的的先进工艺。

如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，RO是将自来水纯化的经济的有效方法，同时也是超纯水系统优秀的前处理方法。

9、紫外线(UV)、臭氧灭菌法

紫外线灭菌法：紫外灯所放射出来的254nm的紫外线是一种有效的杀菌方法，因为细菌中的DNA及蛋白质会有吸收紫外线导致死亡。

臭氧灭菌法：采用臭氧发生器产生臭氧，加入纯水中，灭菌效果极好。

10、EDI法

一种新的去离子水处理方法。又称连续电除盐技术，EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。这种方法不需再用酸碱对树脂进行再生，环保性好。现已广泛应用。

各种水处理方法与处理对象的比较

方法	离子状物质	微粒子	微生物	热源	有机物
活性炭过滤	不适用	不好；因炭沫等而增加	不好；层内的微生物增殖	不好；有除去能,也会因层内菌而增加1000-2000	良；有效果
离子交换	优良；大致完全脱盐	不好；因树脂破片等而增加	不好；层内的微生物增殖	不适用	不好；稍有除去能力，但常自行氧化劣化而成为有机物源
反渗透	良；脱盐率90-99%	优良；10埃以上者除去	优良	良；内毒素0.1ng/ml以下兔子试验合格鲎鱼试验	尚可；依有机物种类除去40-90%分子量200-300以下穿过
超滤(UF)	不除去	优良；20埃以上者除去	优良	良	尚可；也取决于分划分子量,除去分子量1万-2万以上的物质
精密过滤	不适用	优良；除去能力大	良	不适用	不适用
蒸馏	优良；大致完全脱盐(μs=0.2)	优良；除去但要注意,飞沫同伴	优良；除去	优良；内毒素0.1ng/ml以下大白鼠试验合格鲎鱼试验	优良；除去
紫外线杀菌	不好；有机物氧化分解，如CO₂溶解于水产生的水质电阻变化	不适用	良；杀菌	不适用	良；有机物氧化分解