การบําบัดน้ําบริสุทธิ์: การแลกเปลี่ยนไอออน, ultrafiltration, Reverse Osmosis

【ภาพรวม】
น้ําบริสุทธิ์/อุปกรณ์บําบัดน้ําบริสุทธิ์พิเศษหมายถึงน้ําที่ตัวกลางนําไฟฟ้าในน้ําถูกกําจัดออกเกือบทั้งหมด และก๊าซ คอลลอยด์ และอินทรียวัตถุที่ไม่แยกตัว (รวมถึงแบคทีเรีย) จะถูกกําจัดออกในระดับที่ต่ํามาก การนําไฟฟ้าโดยทั่วไปคือ 0.055 ~ 0.1us / cm ความต้านทาน (25 °C) >10x106Ω • ซม. และปริมาณเกลือ <0.1㎎/L. The (theoretical) conductivity of ideal pure water is 0.055 us/cm, and the resistivity (25℃) is 18.3x106Ω•cm.
กระบวนการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ :

• เทคโนโลยีการฟอกไตด้วยไฟฟ้า EDI
• เทคโนโลยีการรักษาเมมเบรน รวมถึงการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชั่น รีเวิร์สออสโมซิส ฯลฯ
• เทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนไอออน

การบําบัดน้ํา STARK ผลิตการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ เช่น การฟอกไตด้วยไฟฟ้า EDI, เครื่องแลกเปลี่ยนไอออน, อุปกรณ์กรองพิเศษ, ระบบรีเวิร์สออสโมซิส ฯลฯ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมน้ําบริสุทธิ์และน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น การบําบัดน้ําบริสุทธิ์ในอาหาร การบําบัดน้ําบริสุทธิ์ของเครื่องดื่ม และการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ทางเภสัชกรรม

【ฟอกไตด้วยไฟฟ้า】
การฟอกไตด้วยไฟฟ้าคือการย้ายถิ่นของอนุภาคตัวถูกละลายที่มีประจุไฟฟ้า (เช่นไอออน) ในสารละลายผ่านการซึมผ่านแบบเลือกของเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ภายใต้การกระทําของสนามไฟฟ้า
EDI electrodialyzer ภายใต้การกระทําของสนามไฟฟ้ากระแสตรงการเคลื่อนที่ตามทิศทางของไอออนไดอิเล็กทริกในน้ําผ่านตัวแยกเนื่องจากเมมเบรนแลกเปลี่ยนเป็นการเลือกสําหรับไอออน ระหว่างอิเล็กโทรดคู่หนึ่งของเครื่องวิเคราะห์ไฟฟ้า EDI เมมเบรนลบเมมเบรนบวกและตัวคั่น (A, B) จะถูกจัดเรียงสลับกันเป็นกลุ่มเพื่อสร้างห้องหนาและห้องบาง (นั่นคือไอออนบวกสามารถผ่านเมมเบรนประจุบวกและประจิลบสามารถผ่านเมมเบรนประจุบวก เมมเบรน) ไอออนบวกในน้ําจืดจะย้ายไปยังอิเล็กโทรดลบผ่านเมมเบรนประจุบวกและถูกสกัดกั้นโดยเมมเบรนลบในห้องความเข้มข้น ประจิลบในน้ําจะเคลื่อนตัวไปยังอิเล็กโทรดบวกผ่านเมมเบรนลบและถูกสกัดกั้นโดยเมมเบรนประจุบวกในห้องความเข้มข้นเพื่อให้จํานวนไอออนในน้ําที่ไหลผ่านห้องจืดค่อยๆลดลงมันจะกลายเป็นน้ําจืดและน้ําในห้องความเข้มข้นเนื่องจากการไหลเข้าอย่างต่อเนื่องของประจุลบและไอออนบวกในห้องความเข้มข้น ความเข้มข้นของไอออนอิเล็กทริกยังคงเพิ่มขึ้นและกลายเป็นน้ําเข้มข้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแยกเกลือออกจากเกลือทําให้บริสุทธิ์ความเข้มข้นหรือการกลั่น เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการบําบัดน้ําบริสุทธิ์แยกเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสราคาถูก
ช่วงการใช้งานของเครื่องสังเคราะห์ไฟฟ้าไดอะไลเซอร์ EDI สําหรับการบําบัดน้ําบริสุทธิ์นั้นกว้างขวางมากขึ้นเรื่อยๆ EDI electrodialyzer ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกลั่นน้ําทะเลและการกลั่นน้ําทะเลความเข้มข้นของน้ําทะเลและการกลั่นเกลือเพื่อกลั่นผลิตภัณฑ์นมการขจัดกรดและการทําให้บริสุทธิ์ของน้ําผลไม้การเตรียมผลิตภัณฑ์เคมี ฯลฯ เหมาะสําหรับการบําบัดน้ําประปาในอิเล็กทรอนิกส์, ยา, อุตสาหกรรมเคมี, การผลิตไฟฟ้าพลังความร้อน, อาหาร, เบียร์, เครื่องดื่ม, การพิมพ์และการย้อมสีและอุตสาหกรรมการเคลือบเช่นการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ในอาหาร, การบําบัดน้ําบริสุทธิ์ของเครื่องดื่ม, การบําบัดน้ําบริสุทธิ์ทางเภสัชกรรมและน้ําบริสุทธิ์อื่น ๆ และการเตรียมน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูง

[การแลกเปลี่ยนไอออน]
อุปกรณ์แลกเปลี่ยนไอออนใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนโซเดียมไอออน, ตัวแลกเปลี่ยนไอออนเตียงประจุบวก, ตัวแลกเปลี่ยนไอออนเตียงผสม, เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนเตียงลอย ฯลฯ
อุปกรณ์แลกเปลี่ยนไอออนส่วนใหญ่จะใช้สําหรับการบําบัดน้ําของหม้อไอน้ําแรงดันปานกลางและต่ําโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรมเคมีอุตสาหกรรมเบาสิ่งทอเภสัชกรรมชีวภาพอิเล็กทรอนิกส์พลังงานปรมาณูและการเตรียมและการบําบัดน้ําบริสุทธิ์และน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูงตลอดจนโอกาสที่จําเป็นต้องมีการทําให้น้ํากระด้างอ่อนตัวและการเตรียมน้ําปราศจากไอออนสําหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์แลกเปลี่ยนไอออนยังสามารถใช้สําหรับการเปลี่ยนสีและการทําให้บริสุทธิ์ของอาหารและยาการกู้คืนโลหะมีค่าและวัตถุดิบเคมีการบําบัดน้ําเสียด้วยไฟฟ้าการบําบัดน้ําเสียโลหะหนักใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมน้ําบริสุทธิ์และน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูงเช่นการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ในอาหารการบําบัดน้ําบริสุทธิ์เครื่องดื่มการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ทางเภสัชกรรม ฯลฯ
เครื่องแลกเปลี่ยนประจุลบไอออนบวกมีข้อดีของความต้องการการปรับสภาพน้ําต่ําและต้นทุนต่ํา
เมื่อปริมาณเกลือรวมของน้ําไหลต่ํากว่า 400 มก./ลิตร ตามข้อกําหนดของการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ ค่าการนําไฟฟ้าของคุณภาพน้ําทิ้งของประจลบและตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวกคือ 1.0-0.2 μ S/cm หากปริมาณเกลือทั้งหมดของน้ําไหลมากกว่า 500 มก./ลิตร สามารถขจัดเกลือร่วมกับเครื่องสูบอิเล็กโทรไดอะไลเซอร์และรีเวิร์สออสโมซิส และสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ําทิ้งของการบําบัดน้ําบริสุทธิ์ได้ บริษัท คุ้มครองสิ่งแวดล้อมมณฑลเจียงซู Ruizhi ผลิตอุปกรณ์แลกเปลี่ยนไอออนขนาดใหญ่ขนาดกลางและขนาดเล็ก ตามคุณภาพน้ําเข้าและความต้องการน้ําทางออกของระบบบําบัดน้ําบริสุทธิ์ สามารถให้ผู้ใช้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอิสระ การจับคู่อุปกรณ์เสริม การติดตั้งและการว่าจ้าง กําหนดขั้นตอนการปฏิบัติงาน และฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน หลังจากที่ระบบบําบัดน้ําบริสุทธิ์เริ่มใช้งานแล้ว ระบบจะบํารุงรักษาได้ตลอดเวลา และจะได้รับการสนับสนุนด้านเทคนิคตลอดชีวิตสําหรับอุปกรณ์ป้องกันสิ่งแวดล้อม

[อัลตราฟิลเตรชั่น]
เทคโนโลยี Ultrafiltration เป็นเทคโนโลยีชั้นสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทําน้ําให้บริสุทธิ์การแยกสารละลายและความเข้มข้นตลอดจนการสกัดสารที่มีประโยชน์จากน้ําเสียการทําให้บริสุทธิ์ของน้ําเสียและการนํากลับมาใช้ใหม่ อุปกรณ์บําบัดน้ําบริสุทธิ์มีข้อดีของกระบวนการใช้งานง่ายไม่มีความร้อนประหยัดพลังงานการทํางานแรงดันต่ําและพื้นที่ขนาดเล็ก
อุปกรณ์อัลตราฟิลเตรฟิลต์ใช้เมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันเป็นผลิตภัณฑ์หลักในการกรองคุณภาพน้ําและใช้ความสามารถในการสกัดกั้นของวัสดุที่มีรูพรุนเพื่อสกัดกั้นและกําจัดอนุภาคสิ่งสกปรกบางขนาดในน้ํา ภายใต้ความกดดันสารขนาดเล็กเช่นน้ําโมเลกุลต่ําอินทรีย์และไอออนอนินทรีย์ในสารละลายสามารถเข้าถึงอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนผ่านไมโครพรุนบนผนังไฟเบอร์ในขณะที่สารขนาดใหญ่เช่นแบคทีเรียคอลลอยด์อนุภาคและโมเลกุลขนาดใหญ่อินทรีย์ในสารละลายไม่สามารถสกัดกั้นผ่านผนังไฟเบอร์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการคัดกรองส่วนประกอบต่างๆในสารละลาย กระบวนการนี้ทํางานที่อุณหภูมิปกติโดยไม่มีการเปลี่ยนเฟสและมลพิษทุติยภูมิ
น้ําหนักตัดโมเลกุล (cwco) ของอุปกรณ์อัลตราฟิลเตรชั่นโดยทั่วไปคือ 6000 ถึง 500000 และเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนคือ 100nm (นาโนเมตร) เมมเบรนที่ใช้สําหรับการกรองพิเศษนั้นไม่สมมาตร และขนาดรูพรุนเฉลี่ยของชั้นแยกที่ใช้งานบนพื้นผิวอยู่ที่ประมาณ 10 ~ 200 ซึ่งสามารถสกัดกั้นโมเลกุลขนาดใหญ่และอนุภาคคอลลอยด์ที่มีน้ําหนักโมเลกุลมากกว่า 500 และความแตกต่างของแรงดันใช้งานคือ 0.1 ~ 0.5MPa
ในด้านการบําบัดน้ําบริสุทธิ์อุปกรณ์อัลตราฟิลเตรชั่นสามารถกําจัดแบคทีเรียไวรัสแหล่งความร้อนและสารคอลลอยด์อื่น ๆ ในน้ําดังนั้นจึงใช้ในการเตรียมการบําบัดน้ําบริสุทธิ์พิเศษสําหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์การฉีดสําหรับอุตสาหกรรมยาการบําบัดน้ําบริสุทธิ์บริสุทธิ์สําหรับน้ําอุตสาหกรรมต่างๆและการทําให้บริสุทธิ์ของน้ําดื่ม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยก ความเข้มข้น และการทําให้บริสุทธิ์ของสาร และการเตรียมน้ําบริสุทธิ์และน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น การบําบัดน้ําบริสุทธิ์สําหรับอาหาร การบําบัดน้ําบริสุทธิ์สําหรับเครื่องดื่ม การบําบัดน้ําบริสุทธิ์สําหรับเภสัชกรรม เป็นต้น

[รีเวิร์สออสโมซิส]
อุปกรณ์น้ําบริสุทธิ์รีเวิร์สออสโมซิสเป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสโดยทั่วไปจะเหมือนกับโมเลกุลของน้ํา เฉพาะอนุภาคที่มีขนาดใกล้เคียงกับโมเลกุลของน้ําเท่านั้นที่สามารถผ่านได้ และสามารถแยกอนุภาคหรือสิ่งสกปรกอื่นๆ ออกได้ เพื่อทําให้น้ําดิบบริสุทธิ์ ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่ขับเคลื่อนด้วยความดันโดยการเลือกเมมเบรนที่ซึมผ่านได้ (กึ่งซึมผ่านได้) เมื่อความดันที่ใช้ในระบบมากกว่าความดันออสโมติกของสารละลายที่ไหลเข้าโมเลกุลของน้ําจะแทรกซึมเมมเบรนอย่างต่อเนื่องไหลเข้าสู่ท่อกลางผ่านช่องทางการผลิตน้ําจากนั้นสิ่งสกปรกเช่นไอออน สารอินทรีย์แบคทีเรียไวรัส ฯลฯ ที่ไหลออกจากน้ําที่ปลายด้านหนึ่งจะถูกสกัดกั้นที่ด้านน้ําเข้าของเมมเบรนจากนั้นไหลออกที่ปลายน้ําเข้มข้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการแยกและทําให้บริสุทธิ์ของการบําบัดน้ําบริสุทธิ์
ด้วยการลดต้นทุนอุปกรณ์บําบัดน้ําบริสุทธิ์แบบรีเวิร์สออสโมซิสและต้นทุนการดําเนินงานอย่างต่อเนื่องอุตสาหกรรมจํานวนมากขึ้นเรื่อยๆ (พลังงานไฟฟ้าปิโตรเลียมถ่านหินอุตสาหกรรมเคมี ฯลฯ ) กําลังใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อผลิตน้ําปราศจากเกลือสําหรับกระบวนการต่างๆ อุปกรณ์ Reverse Osmosis ใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนซึ่งสามารถกําจัดไอออนที่มีประจุสารอนินทรีย์อนุภาคคอลลอยด์แบคทีเรียและสารอินทรีย์ในน้ําได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นอุปกรณ์บําบัดน้ําบริสุทธิ์ในอุดมคติในการเตรียมน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูงการแยกเกลือออกจากน้ํากร่อยและกระบวนการบําบัดน้ําเสีย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอิเล็กทรอนิกส์, ยา, อาหาร, เครื่องดื่ม, สิ่งทอ, เคมี, โรงไฟฟ้าและสาขาอื่น ๆ เช่นการบําบัดน้ําบริสุทธิ์อาหาร, การบําบัดน้ําบริสุทธิ์เครื่องดื่ม, การบําบัดน้ําบริสุทธิ์ทางเภสัชกรรม ฯลฯ
ระบบ Reverse Osmosis โดยทั่วไปประกอบด้วยระบบปรับสภาพอุปกรณ์รีสโมซิสระบบหลังการบําบัดระบบทําความสะอาดและระบบควบคุมไฟฟ้า การไหลของกระบวนการทั่วไปของอุปกรณ์บําบัดน้ําบริสุทธิ์พิเศษมีดังนี้:
1. การปรับสภาพ - รีเวิร์สออสโมซิส - ถังเก็บน้ําบริสุทธิ์ - เครื่องแลกเปลี่ยนไอออน - หลอด UV - ปั๊มน้ําบริสุทธิ์ - จุดน้ํา
2. การปรับสภาพ - รีเวิร์สออสโมซิสปฐมภูมิ - รีเวิร์สออสโมซิสทุติยภูมิ (เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสประจุบวก) - ถังเก็บน้ําบริสุทธิ์ - ปั๊มน้ําบริสุทธิ์ - หลอดยูวี - จุดน้ํา
3. การปรับสภาพ - รีเวิร์สออสโมซิส - ถังเก็บน้ําระดับกลาง - ปั๊มน้ําระดับกลาง - อุปกรณ์ EDI - ถังเก็บน้ําบริสุทธิ์ - ปั๊มน้ําบริสุทธิ์ - หลอด UV - จุดน้ํา
4. การปรับสภาพ→อุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต →อุปกรณ์ RO หลัก →อุปกรณ์ RO รอง→ถังเก็บน้ําระดับกลาง→อุปกรณ์ EDI →อุปกรณ์ลดออกซิเจน→ถังน้ําบริสุทธิ์ที่ปิดสนิทไนโตรเจน→การกําจัดอุปกรณ์ TOC UV → ขัดเตียงผสม→อุปกรณ์กรองพิเศษ→จุดน้ํา
คุณภาพของน้ําทิ้งของระบบบําบัดน้ําบริสุทธิ์เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM ของอเมริกาและมาตรฐานคุณภาพน้ําบริสุทธิ์พิเศษของกระทรวงอิเล็กทรอนิกส์ (เกรด 4: 18 ม. Ω *ซม. 15 ม. Ω *ซม. 2 ม. Ω *ซม. และ 0.5 ม. Ω *ซม.)
ระบบการปรับสภาพโดยทั่วไปประกอบด้วยปั๊มน้ําดิบ, อุปกรณ์จ่ายยา, ตัวกรองทรายควอตซ์, ตัวกรองถ่านกัมมันต์, ตัวกรองความแม่นยํา ฯลฯ หน้าที่หลักคือการลดดัชนีมลพิษของน้ําดิบและสิ่งสกปรกอื่น ๆ เช่นคลอรีนตกค้างเพื่อให้เป็นไปตามข้อกําหนดของรีเวิร์สออสโมซิส การกําหนดค่าอุปกรณ์ของระบบปรับสภาพจะต้องถูกกําหนดตามเงื่อนไขเฉพาะของน้ําดิบ
อุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสส่วนใหญ่ประกอบด้วยปั๊มแรงดันสูงหลายขั้นตอนองค์ประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเปลือกเมมเบรน (ภาชนะรับความดัน) หน้าที่หลักคือการขจัดสิ่งสกปรกในน้ําและทําให้น้ําทิ้งตรงตามข้อกําหนดการใช้งาน
ระบบหลังการบําบัดจะถูกเพิ่มเข้ามาเมื่อรีเวิร์สออสโมซิสไม่สามารถตอบสนองความต้องการของน้ําทิ้งได้ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งเครื่อง เช่น เตียงประจลบ, เตียงไอออนบวก, เตียงผสม, การฆ่าเชื้อ, การกรองพิเศษ, EDI เป็นต้น ระบบหลังการบําบัดสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ําทิ้งของรีเวิร์สออสโมซิสได้ดีขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของการบําบัดน้ําบริสุทธิ์
ระบบทําความสะอาดส่วนใหญ่ประกอบด้วยถังเก็บน้ําทําความสะอาดปั๊มน้ําทําความสะอาดและตัวกรองที่มีความแม่นยํา เมื่อดัชนีน้ําทิ้งที่ปนเปื้อนของระบบรีเวิร์สออสโมซิสไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้จําเป็นต้องทําความสะอาดระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพ
ระบบควบคุมไฟฟ้าใช้เพื่อควบคุมการทํางานปกติของระบบรีเวิร์สออสโมซิสทั้งหมด รวมถึงแผงหน้าปัด, แผงควบคุม, การป้องกันไฟฟ้าต่างๆ, ตู้ควบคุมไฟฟ้า ฯลฯ