凈水技術(shù)

主辦單位:上海市凈水技術(shù)學(xué)會(huì) 上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會(huì)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)辦公室

地址:上海市徐匯區(qū)宛平南路75號(hào)2號(hào)樓市建設(shè)交通委科技委《凈水技術(shù)》雜志社

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凈水技術(shù)關(guān)系到千百萬人的飲水安全和身體健康，我們應(yīng)該不斷吸收和采用先進(jìn)技術(shù)裝備，不斷提高凈水器的質(zhì)量以滿足人民群眾日益高漲的消費(fèi)需要。凈水器按水質(zhì)處理方式，可分為以下11大類。

1.軟化法

是指將水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定程度的水。水在軟化過程中，只是軟化水質(zhì)，而不能改善水質(zhì)。

2.蒸餾法

是指將水煮沸，然后收集蒸汽，使之冷卻和凝結(jié)成液體。蒸餾水是極安全的飲用水，但有一些問題要進(jìn)一步探討。由于蒸餾水不含礦物質(zhì)，這成為反對(duì)者提出人的壽命容易老化的理由。另外利用蒸餾法成本較高，耗費(fèi)能源，不能去除水中揮發(fā)性物質(zhì)。

3.煮沸法

是指自來水煮沸后飲用，這是一種古老的方法，在國內(nèi)普遍地應(yīng)用。水煮沸可殺死細(xì)菌，但對(duì)一些化學(xué)物質(zhì)和重金屬不能去除，即使其含量極低，所以飲用仍是不安全的。

4.陶瓷過濾法

陶瓷濾芯由于選用的是純天然物理材料，所以在凈水器使用過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染，同時(shí)以不像純水機(jī)那 樣把水中各種礦物質(zhì)全部卻除，它會(huì)保留水中有益礦物質(zhì)、同時(shí)有效去除泥砂、細(xì)菌、鐵銹，能夠適應(yīng)水質(zhì)非常惡劣的情況。目前國際上過濾精度最高的雙控制膜陶瓷濾芯是一種含有兩層控制膜層高精度陶瓷濾芯，平均孔徑 0.1微米，有更好的濾除效果。同時(shí)，濾芯壽命更長(zhǎng)，一般濾芯必須保證一定的壁厚來實(shí)現(xiàn)凈化功能，雙控膜濾芯則可以突破必須保證一定厚度的限制。

5.磁化法

是指利用磁場(chǎng)效應(yīng)處理水，稱為水的磁化處理。磁化處理的過程就是水在垂直于磁力線的方向通過磁鐵后，即完成磁化處理的過程。中國對(duì)水的磁化處理，到目前為止仍是處于實(shí)踐和研究的初級(jí)階段，國外的凈水器沒有磁化功能的要求，因?yàn)榇呕粚儆趦羲姆秶?，而是屬于醫(yī)療方面的問題。

6.礦化法

是指在凈化的基礎(chǔ)上再向水中增添對(duì)人體有益的礦物元素(如鈣、鋅、鍶等元素)。市售凈水器一般通過在凈水器中添加麥飯石來達(dá)到礦化的目的，但國家衛(wèi)生部已經(jīng)明令指出:"涉水產(chǎn)品不得宣傳任何保健功能"。

7.臭氧、紫外線殺菌

這些方面都只能殺菌，去除不掉水中的重金屬和化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)殺死的細(xì)菌尸體仍殘留在水中，而成為熱原。

8.電解法

把凈化后的水進(jìn)行電解，始于日本，這種設(shè)備稱為電解水機(jī)。它是把水先進(jìn)行凈化處理，然后再進(jìn)行電解活化，其堿性活化水與人體內(nèi)環(huán)境之PH值相對(duì)應(yīng)，對(duì)人體有保健作用，適于飲用;酸性活化水可用于洗臉、洗澡，有美容作用。不過，電解水對(duì)人體到底有多大的好處，尚需進(jìn)一步探討。

9.活性碳吸附

10.RO逆滲透膜

RO逆滲透是一種通過國際流行的反滲透等辦法，對(duì)原水進(jìn)行過濾處理(物理法)后不添加任何化合物而生產(chǎn)出可供人類直接飲用的純凈水機(jī)器(也稱為終端凈水設(shè)備)。

11.復(fù)合型

當(dāng)一種工藝難以去除水中有害物質(zhì)時(shí)，采用二種或兩種以上的工藝即為復(fù)合型。如活性炭吸附與紫外線殺菌、活性炭吸附與反滲透、活性炭吸附與微過濾(超過濾)、聚丙烯超細(xì)纖維與活恬炭與微過濾(超過濾)等。

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本刊設(shè)置欄目:專論與綜述、給水處理、廢水處理及回用、分析與監(jiān)測(cè)、經(jīng)驗(yàn)交流、設(shè)備與材料、凈水信息等。

1、壓縮雙電層:膠團(tuán)雙電層的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大，隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低，最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度減小。 當(dāng)兩個(gè)膠?；ハ嘟咏鼤r(shí)，由于擴(kuò)散層厚度減小，電位降低，因此它們互相排斥的力就減小了，也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響，但由于擴(kuò)散層減薄，它們相撞時(shí)的距離就減小了，這樣相互間的吸力就大了?？梢娖渑懦馀c吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢(shì)能消失了)，膠粒得以迅速凝聚。 實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑，膠粒與水溶液，混凝劑與水溶液三個(gè)方面的相互作用，是一個(gè)綜合的現(xiàn)象。

2、吸附電中和: 吸附電中和作用指粒表面對(duì)異號(hào)離子，異號(hào)膠?；蜴湢铍x分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面，但在不少的情況下，其它的作用了超過靜電引力。舉例來說，用Na+與十二烷基銨離子(C12H25NH3+)去除帶負(fù)電荷的碘化銀溶液造成的濁度，發(fā)現(xiàn)同是一價(jià)的有機(jī)胺離子脫穩(wěn)的能力比Na+大得多，Na+過量投加不會(huì)造成膠粒再穩(wěn)，而有機(jī)胺離子則不然，超過一定投置時(shí)能使膠粒發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象，說明膠粒吸附了過多的反離子，使原來帶的負(fù)電荷轉(zhuǎn)變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時(shí)也發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象以及帶來電荷變號(hào)。上面的現(xiàn)象用吸附電中和的機(jī)理解釋是很合適的。

3、吸附架橋作用: 吸附架橋作用機(jī)理主要是指高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個(gè)大的同號(hào)膠粒中間由于有一個(gè)異號(hào)膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結(jié)構(gòu)，它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團(tuán)，當(dāng)高聚合物與膠粒接觸時(shí)，基團(tuán)能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應(yīng)而相互吸附，而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中，可以與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附，這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少，上述聚合物伸 展部分粘連不著第二個(gè)膠粒，則這個(gè)伸展部分遲早還會(huì)被原先的膠粒吸附在其他部位上，這個(gè)聚合物就不能起架橋作用了，而膠粒又處于穩(wěn)定狀態(tài)。高分子絮凝劑投加量過大時(shí)，會(huì)使膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒，如受到劇烈的長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開，重又卷回原所在膠粒表面，造成再穩(wěn)定狀態(tài)。

pH變化實(shí)際上是氫離子濃度的改變，沉淀化合物的酸或堿部分會(huì)與溶液中的氫氧根或氫離子結(jié)合，導(dǎo)致沉淀平衡發(fā)生移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)了沉淀。

pH對(duì)磷的釋放和吸收具有不同的影響。pH值偏低時(shí)，有利于聚磷菌對(duì)聚磷酸的水解，磷的釋放速率和釋放量較大;試驗(yàn)證明pH值在6~8的范圍內(nèi)時(shí)，磷的厭氧釋放比較穩(wěn)定。pH值偏高時(shí)，有利于磷的吸收，其吸收速率和吸收量較大。pH值低于6.5時(shí)生物除磷的效果會(huì)大大下降。綜合考慮，曝氣池混合液的pH值應(yīng)控制在6.5~8.0的范圍內(nèi)。我廠進(jìn)水的pH值始終穩(wěn)定在此范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)pH對(duì)除磷產(chǎn)生影響。