16 de septiembre de 2022
STARK WATER TREATMENT: Proceso de tratamiento de agua pura y principio de tratamiento
¿Qué es el tratamiento de agua pura?
Agua pura significa que el agua pura generalmente utiliza agua del grifo urbana como fuente de agua. A través de la filtración multicapa, se pueden eliminar sustancias nocivas como los microorganismos, pero al mismo tiempo, se eliminan los minerales requeridos por el cuerpo humano como el flúor, el potasio, el calcio y el magnesio.
Debido a la descarga incontrolada de aguas residuales industriales, aguas residuales domésticas y contaminación agrícola, las aguas superficiales actuales no solo contienen lodo, arena, descomposición animal y vegetal. También hay una gran cantidad de sustancias como lejía, pesticidas, metales pesados, cal, hierro y otras sustancias que ponen en peligro la salud humana. La acumulación a largo plazo de estos contaminantes en el cuerpo humano es extremadamente dañina para la salud humana y puede causar cáncer, mutagénesis y distorsión. Un verdadero asesino. Sin embargo, el proceso tradicional de producción de agua del grifo no solo no puede eliminar los compuestos orgánicos que contiene, sino que si se agrega cloro en la producción de agua del grifo, generará una contaminación orgánica nueva y más fuerte, como el cloroformo, que hace que el agua del grifo sea más mutagénica que el agua natural. Además, después de que el agua del grifo sale de la fábrica, debe pasar por un largo sistema de tuberías de suministro de agua, especialmente el tanque de agua en el techo de los edificios residenciales de gran altura, existe una "contaminación secundaria" relativamente grave. Este tipo de agua, por supuesto, no se puede beber cruda. Incluso si se hierve, solo puede esterilizar pero no eliminar los productos químicos nocivos. Además, beber agua pura no solo puede eliminar los daños a la salud, sino que también beneficia la salud y la longevidad. Debido a que cuanto más pura es el agua, mejor es la función del portador, más fuerte es la capacidad de disolver varios metabolitos en el cuerpo, más fácil es que el cuerpo humano la absorba, lo que es beneficioso para la producción de líquido corporal para saciar la sed y aliviar la fatiga. Por lo tanto, para mantener la salud, mejorar la salud de las personas, desarrollar el negocio del agua pura y producir agua potable de alta calidad, el tratamiento de agua pura consiste en purificar el agua del grifo dos veces y filtrar aún más las sustancias nocivas como los cloruros y las bacterias en el agua del grifo para lograr la eliminación. bacterias y efecto desinfectante.
El método de tratamiento de agua pura
1. Tratamiento de agua pura por microfiltración por membrana (MF)
Los métodos de filtración microporosa de membrana incluyen tres formas: filtración en profundidad, filtración en pantalla y filtración en superficie. La filtración en profundidad es una matriz hecha de fibras tejidas o materiales comprimidos, y utiliza la adsorción o captura inerte para retener partículas, como la filtración multimedia de uso común o la filtración de arena; La filtración en profundidad es una forma relativamente económica de eliminar el 98 % o más de los sólidos en suspensión, al tiempo que protege la unidad de purificación posterior para que no se bloquee, por lo que generalmente se usa como pretratamiento.
La filtración superficial es una estructura multicapa. Cuando la solución pasa a través de la membrana del filtro, las partículas más grandes que los poros dentro de la membrana del filtro quedarán atrás y se acumularán principalmente en la superficie de la membrana del filtro, como la filtración de fibra PP comúnmente utilizada. La filtración superficial puede eliminar más del 99,9% de los sólidos en suspensión, por lo que también se puede utilizar como pretratamiento o clarificación.
La membrana del filtro de tamiz básicamente tiene una estructura consistente, al igual que un tamiz, dejando partículas más grandes que el tamaño de los poros en la superficie (la medición de los poros de esta membrana de filtro es muy precisa), como el terminal utilizado en las máquinas de agua ultrapura Utilice filtros de seguridad puntuales; La microfiltración generalmente se coloca en el punto de uso final en el sistema de purificación para eliminar los últimos rastros restantes de escamas de resina, virutas de carbono, coloides y microorganismos.
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2. Tratamiento de agua pura por adsorción de carbón activado
La adsorción de carbón activado es un método en el que una o más sustancias nocivas en el agua se adsorben en la superficie sólida y se eliminan utilizando la naturaleza porosa del carbón activado. La adsorción de carbón activado tiene un buen efecto en la eliminación de materia orgánica, coloides, microorganismos, cloro residual, olor, etc. en el agua. Al mismo tiempo, debido a que el carbón activado tiene un cierto efecto reductor, también tiene un buen efecto de eliminación de oxidantes en el agua.
Dado que la función de adsorción del carbón activado tiene un valor de saturación, cuando se alcanza la capacidad de adsorción saturada, la función de adsorción del filtro de carbón activado se reducirá considerablemente. Por lo tanto, es necesario prestar atención para analizar la capacidad de adsorción del carbón activado y reemplazar el carbón activado a tiempo o llevar a cabo la desinfección y recuperación con vapor a alta presión. Sin embargo, al mismo tiempo, la materia orgánica adsorbida en la superficie del carbón activado puede convertirse en una fuente de nutrientes o caldo de cultivo para la reproducción bacteriana, por lo que el problema de la reproducción microbiana en el filtro de carbón activado también es digno de atención. La desinfección regular es necesaria para controlar el crecimiento bacteriano. Vale la pena señalar que en la etapa inicial del uso de carbón activado (o la etapa inicial de operación del carbón activado recién reemplazado), una pequeña cantidad de carbón activado en polvo muy fino puede ingresar al sistema de ósmosis inversa con el flujo de agua, lo que resulta en un ensuciamiento del canal de flujo de la membrana de ósmosis inversa y causa la operación. La presión aumenta, la producción de permeado cae y la caída de presión en todo el sistema aumenta, y este daño es difícil de recuperar con los métodos de limpieza convencionales. Por lo tanto, el carbón activado debe enjuagarse y eliminarse el polvo fino antes de que el agua filtrada pueda enviarse al sistema de ósmosis inversa posterior. El carbón activado tiene un gran efecto, pero se debe prestar atención a la desinfección y el carbón activado nuevo debe enjuagarse durante su uso.
3. Tratamiento de agua pura por ósmosis inversa (RO)
La ósmosis inversa significa que cuando se aplica una presión mayor que la presión osmótica en el lado de la solución concentrada, el solvente en la solución concentrada fluirá hacia la solución diluida, y la dirección del flujo de este solvente es opuesta a la dirección de la ósmosis original. Este proceso se denomina ósmosis inversa. Este principio se utiliza en el campo de la separación de líquidos para la purificación, la eliminación de impurezas y el tratamiento de sustancias líquidas.
El principio de funcionamiento de la membrana de ósmosis inversa: una membrana que es selectiva para sustancias permeables se llama membrana semipermeable, y una membrana que solo puede permear un solvente pero no puede permear un soluto generalmente se denomina membrana semipermeable ideal. Cuando se coloca el mismo volumen de solución diluida (como agua dulce) y solución concentrada (como agua salada) a ambos lados de la membrana semipermeable, el solvente en la solución diluida pasará naturalmente a través de la membrana semipermeable y fluirá al lado de la solución concentrada espontáneamente, este fenómeno se llama penetración. Cuando la ósmosis alcanza el equilibrio, el nivel de líquido en el lado de la solución concentrada será más alto que el nivel de líquido de la solución diluida a cierta altura, es decir, se forma una diferencia de presión, y esta diferencia de presión es la presión osmótica. La ósmosis inversa es un movimiento de migración inversa de la ósmosis. Es un método de separación que separa el soluto y el solvente en el solvente mediante la intercepción selectiva de la membrana semipermeable bajo el accionamiento de presión. Ha sido ampliamente utilizado en la purificación de diversas soluciones. El ejemplo de aplicación más común es en el proceso de tratamiento de agua, utilizando la tecnología de ósmosis inversa para eliminar impurezas como iones inorgánicos, bacterias, virus, materia orgánica y coloides en el agua cruda para obtener agua pura de alta calidad.
4. Tratamiento de agua pura de intercambio iónico (IX)
El equipo de agua pura de intercambio iónico es un proceso tradicional de tratamiento de agua que reemplaza varios aniones y cationes en el agua a través de resinas de intercambio aniónico y catiónico. Las resinas de intercambio aniónico y catiónico se combinan en diferentes proporciones para formar un sistema de lecho catiónico de intercambio iónico. El sistema de lecho aniónico y el sistema de lecho mixto de intercambio iónico (lecho compuesto), y el sistema de lecho mixto (lecho compuesto) se utilizan generalmente en el proceso terminal de producción de agua ultrapura y agua de alta pureza después de la filtración por ósmosis inversa y otros procesos de tratamiento de agua. Es uno de los medios insustituibles para preparar agua ultrapura y agua de alta pureza. La conductividad del efluente puede ser inferior a 1uS/cm, y la resistividad del efluente puede alcanzar más de 1MΩ.cm. De acuerdo con los diferentes requisitos de calidad y uso del agua, la resistividad del efluente se puede controlar entre 1 ~ 18MΩ.cm. Es ampliamente utilizado en la preparación de agua ultrapura y agua de alta pureza en industrias como la electrónica, la energía eléctrica, el agua ultrapura, la industria química, el agua ultrapura de galvanoplastia, el agua de alimentación de calderas y el agua ultrapura médica.
Las sales contenidas en el agua cruda como Ca(HCO3)2, MgSO4 y otras sales de calcio y magnesio sodio, al fluir a través de la capa de resina de intercambio, los cationes Ca2+, Mg2+, etc. son reemplazados por los grupos activos de la resina catiónica, y los aniones HCO3-, SO42-, etc. Sustituida por los grupos activos de la resina aniónica, el agua queda así ultrapurificada. Si el contenido de bicarbonato en el agua cruda es alto, se debe establecer una torre de desgasificación entre las columnas de intercambio aniónico y catiónico para eliminar el gas CO2 y reducir la carga del lecho aniónico.
5. Tratamiento de agua ultrapura ultravioleta (UV)
El proceso principal de la reproducción celular es: se abre la larga cadena de ADN. Después de abrir, las unidades de adenina de cada cadena larga buscan unidades de timina para unirse, y cada cadena larga puede copiar la misma cadena que la otra cadena larga que se acaba de separar. , restaurar el ADN completo antes de la división original y convertirse en una nueva base celular. Los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 240-280 nm pueden romper la capacidad del ADN para producir proteínas y replicarse. Entre ellos, los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 265 nm tienen la mayor capacidad de matar bacterias y virus. Después de que el ADN y el ARN de las bacterias y los virus se dañan, se pierde su capacidad para producir proteínas y su capacidad reproductiva. Debido a que las bacterias y los virus generalmente tienen un ciclo de vida muy corto, las bacterias y los virus que no pueden reproducirse morirán rápidamente. Los rayos ultravioleta se utilizan para evitar la supervivencia de microorganismos en el agua del grifo con el fin de lograr el efecto de esterilización y desinfección.
Solo las fuentes de luz de mercurio artificial (aleación) pueden emitir suficiente intensidad ultravioleta (UVC) para la desinfección de ingeniería. El tubo de la lámpara germicida ultravioleta está hecho de vidrio de cuarzo. La lámpara de mercurio se divide en tres tipos según la diferencia de presión de vapor de mercurio en la lámpara después del encendido y la diferencia de intensidad de salida ultravioleta: lámpara de mercurio de baja presión y baja intensidad, lámparas de lámpara de mercurio de alta intensidad y baja presión y lámparas de mercurio de alta intensidad.
El efecto bactericida está determinado por la dosis de irradiación recibida por los microorganismos y, al mismo tiempo, también se ve afectado por la energía de salida de los rayos ultravioleta, que está relacionada con el tipo de lámpara, la intensidad de la luz y el tiempo de uso. A medida que la lámpara envejece, perderá entre un 30% y un 50% de su intensidad. .
La dosis de irradiación ultravioleta se refiere a la cantidad de rayos ultravioleta de una longitud de onda específica necesaria para lograr una determinada tasa de inactivación bacteriana: dosis de irradiación (J/m2) = tiempo (s) de irradiación × intensidad UVC (W/m2) Cuanto mayor sea la dosis de irradiación, mayor será la eficacia de la desinfección. Debido a los requisitos de tamaño del equipo, el tiempo de irradiación general es de solo unos segundos. Por lo tanto, la intensidad de salida UVC de la lámpara se ha convertido en el parámetro más importante para medir el rendimiento del equipo de desinfección con luz ultravioleta.
6. Tratamiento de agua pura por ultrafiltración (UF)
La tecnología de ultrafiltración es una tecnología de alta tecnología ampliamente utilizada en la purificación de agua, la separación de soluciones, la concentración, la extracción de sustancias útiles de las aguas residuales y la purificación y reutilización de aguas residuales. Se caracteriza por un proceso de uso simple, sin calentamiento, ahorro de energía, operación a baja presión y tamaño reducido del dispositivo.
Principio de tratamiento de agua pura por ultrafiltración (UF): La ultrafiltración es un proceso de separación por membrana basado en el principio de separación de tamizado y presión como fuerza motriz. , cojín bacteriano y materia orgánica macromolecular. Puede ser ampliamente utilizado en la separación, concentración y purificación de sustancias. El proceso de ultrafiltración no tiene inversión de fase y funciona a temperatura ambiente. Está especialmente indicado para la separación de sustancias sensibles al calor. Tiene buena resistencia a la temperatura, resistencia a ácidos y álcalis y resistencia a la oxidación. Se puede utilizar de forma continua durante mucho tiempo en condiciones de menos de 60 °C y pH de 2-11. .
La membrana de ultrafiltración de fibra hueca es la forma más madura y avanzada de tecnología de ultrafiltración. El diámetro exterior de la fibra hueca es de 0,5-2,0 mm y el diámetro interior es de 0,3-1,4 mm. La pared de la fibra hueca está cubierta de microporos. El agua bruta fluye a presión en el exterior o en la cavidad interna de la fibra hueca, formando un tipo de presión externa y un tipo de presión interna respectivamente. La ultrafiltración es un proceso de filtración dinámico, y las sustancias atrapadas se pueden eliminar con la concentración, sin bloquear la superficie de la membrana, y puede funcionar continuamente durante mucho tiempo.
7. Tratamiento de agua pura EDI
El principio de funcionamiento del equipo de tratamiento de agua ultrapura EDI: el sistema de electrodesionización (EDI) está principalmente bajo la acción del campo eléctrico de CC, el movimiento direccional de los iones dieléctricos en el agua a través del separador y la permeación selectiva de iones por la membrana de intercambio para mejorar la calidad del agua. Una tecnología científica de tratamiento de agua para la purificación. Entre un par de electrodos del electrodializador, generalmente la membrana aniónica, la membrana catiónica y los separadores (A, B) se disponen alternativamente en grupos para formar una cámara de concentración y una cámara delgada (es decir, los cationes pueden pasar a través de la membrana catiónica y los aniones pueden pasar a través de la membrana catódica). Los cationes en el agua dulce migran al electrodo negativo a través de la membrana catiónica y son interceptados por la membrana negativa en la cámara de concentración; los aniones en el agua migran al electrodo positivo hacia la membrana negativa y son interceptados por la membrana catiónica en la cámara de concentración, de modo que la cantidad de iones en el agua que pasa a través de la cámara dulce disminuye gradualmente, se convierte en agua dulce, y el agua en la cámara de concentración, debido a la afluencia continua de aniones y cationes en la cámara de concentración, La concentración de iones dieléctricos continúa aumentando y se convierte en agua concentrada, para lograr el propósito de desalinización, purificación, concentración o refinación.
Ventajas de los equipos de tratamiento de agua ultrapura EDI:
(1) No es necesario regenerar ácido-base: En el lecho mixto, la resina debe regenerarse con productos químicos y ácido-base, mientras que el EDI elimina la manipulación y el trabajo pesado de estas sustancias nocivas. proteger el medio ambiente.
(2) Operación continua y simple: en el lecho mixto, el proceso de operación se complica debido al cambio de cada regeneración y calidad del agua, mientras que el proceso de producción de agua de EDI es estable y continuo, y la calidad del agua del agua producida es constante. Procedimientos operativos complicados, la operación se simplifica enormemente.
(3) Requisitos de instalación reducidos: el sistema EDI tiene un volumen más pequeño que un lecho mixto con una capacidad de tratamiento de agua similar. Adopta una estructura de bloques de construcción y se puede construir de manera flexible de acuerdo con la altura y el aroma del sitio. El diseño modular hace que el EDI sea fácil de mantener durante el trabajo de producción
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8. Esterilización con ozono, tratamiento de agua ultrapura
El principio de desinfección del ozono (O3) es: la estructura molecular del ozono es inestable a temperatura y presión normales, y se descompone rápidamente en oxígeno (O2) y un solo átomo de oxígeno (O); Este último tiene una fuerte actividad y es extremadamente dañino para las bacterias. Una oxidación fuerte lo matará, y el exceso de átomos de oxígeno se recombinará en átomos de oxígeno ordinarios (O2) por sí mismos, y no hay residuos tóxicos, por lo que se llama desinfectante no contaminante. Virus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y bacterias diversas, etc.) Tienen una capacidad de matar extremadamente fuerte y también son muy efectivos para matar micina.
(1) El mecanismo y el proceso de esterilización del ozono pertenecen al proceso bioquímico, que oxida y descompone la glucosa oxidasa necesaria para la oxidación de la glucosa dentro de las bacterias.
(2) Interactúa directamente con bacterias y virus, destruye sus orgánulos y ácido ribonucleico, descompone polímeros macromoleculares como ADN, ARN, proteínas, lípidos y polisacáridos, y destruye el proceso de producción y reproducción metabólica de las bacterias.
(3) Penetra en el tejido de la membrana celular, invade la membrana celular y actúa sobre la lipoproteína de la membrana externa y el lipopolisacárido interno, lo que hace que las células penetren y se distorsionen, lo que resulta en lisis celular y muerte. Y los genes genéticos, las cepas parásitas, las partículas de virus parásitos, los bacteriófagos, los micoplasmas y los pirógenos (metabolitos bacterianos y virales, endotoxinas) de las bacterias muertas se disuelven y desnaturalizan para morir.
Agua pura significa que el agua pura generalmente utiliza agua del grifo urbana como fuente de agua. A través de la filtración multicapa, se pueden eliminar sustancias nocivas como los microorganismos, pero al mismo tiempo, se eliminan los minerales requeridos por el cuerpo humano como el flúor, el potasio, el calcio y el magnesio.
Debido a la descarga incontrolada de aguas residuales industriales, aguas residuales domésticas y contaminación agrícola, las aguas superficiales actuales no solo contienen lodo, arena, descomposición animal y vegetal. También hay una gran cantidad de sustancias como lejía, pesticidas, metales pesados, cal, hierro y otras sustancias que ponen en peligro la salud humana. La acumulación a largo plazo de estos contaminantes en el cuerpo humano es extremadamente dañina para la salud humana y puede causar cáncer, mutagénesis y distorsión. Un verdadero asesino. Sin embargo, el proceso tradicional de producción de agua del grifo no solo no puede eliminar los compuestos orgánicos que contiene, sino que si se agrega cloro en la producción de agua del grifo, generará una contaminación orgánica nueva y más fuerte, como el cloroformo, que hace que el agua del grifo sea más mutagénica que el agua natural. Además, después de que el agua del grifo sale de la fábrica, debe pasar por un largo sistema de tuberías de suministro de agua, especialmente el tanque de agua en el techo de los edificios residenciales de gran altura, existe una "contaminación secundaria" relativamente grave. Este tipo de agua, por supuesto, no se puede beber cruda. Incluso si se hierve, solo puede esterilizar pero no eliminar los productos químicos nocivos. Además, beber agua pura no solo puede eliminar los daños a la salud, sino que también beneficia la salud y la longevidad. Debido a que cuanto más pura es el agua, mejor es la función del portador, más fuerte es la capacidad de disolver varios metabolitos en el cuerpo, más fácil es que el cuerpo humano la absorba, lo que es beneficioso para la producción de líquido corporal para saciar la sed y aliviar la fatiga. Por lo tanto, para mantener la salud, mejorar la salud de las personas, desarrollar el negocio del agua pura y producir agua potable de alta calidad, el tratamiento de agua pura consiste en purificar el agua del grifo dos veces y filtrar aún más las sustancias nocivas como los cloruros y las bacterias en el agua del grifo para lograr la eliminación. bacterias y efecto desinfectante.
El método de tratamiento de agua pura
1. Tratamiento de agua pura por microfiltración por membrana (MF)
Los métodos de filtración microporosa de membrana incluyen tres formas: filtración en profundidad, filtración en pantalla y filtración en superficie. La filtración en profundidad es una matriz hecha de fibras tejidas o materiales comprimidos, y utiliza la adsorción o captura inerte para retener partículas, como la filtración multimedia de uso común o la filtración de arena; La filtración en profundidad es una forma relativamente económica de eliminar el 98 % o más de los sólidos en suspensión, al tiempo que protege la unidad de purificación posterior para que no se bloquee, por lo que generalmente se usa como pretratamiento.
La filtración superficial es una estructura multicapa. Cuando la solución pasa a través de la membrana del filtro, las partículas más grandes que los poros dentro de la membrana del filtro quedarán atrás y se acumularán principalmente en la superficie de la membrana del filtro, como la filtración de fibra PP comúnmente utilizada. La filtración superficial puede eliminar más del 99,9% de los sólidos en suspensión, por lo que también se puede utilizar como pretratamiento o clarificación.
La membrana del filtro de tamiz básicamente tiene una estructura consistente, al igual que un tamiz, dejando partículas más grandes que el tamaño de los poros en la superficie (la medición de los poros de esta membrana de filtro es muy precisa), como el terminal utilizado en las máquinas de agua ultrapura Utilice filtros de seguridad puntuales; La microfiltración generalmente se coloca en el punto de uso final en el sistema de purificación para eliminar los últimos rastros restantes de escamas de resina, virutas de carbono, coloides y microorganismos.
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2. Tratamiento de agua pura por adsorción de carbón activado
La adsorción de carbón activado es un método en el que una o más sustancias nocivas en el agua se adsorben en la superficie sólida y se eliminan utilizando la naturaleza porosa del carbón activado. La adsorción de carbón activado tiene un buen efecto en la eliminación de materia orgánica, coloides, microorganismos, cloro residual, olor, etc. en el agua. Al mismo tiempo, debido a que el carbón activado tiene un cierto efecto reductor, también tiene un buen efecto de eliminación de oxidantes en el agua.
Dado que la función de adsorción del carbón activado tiene un valor de saturación, cuando se alcanza la capacidad de adsorción saturada, la función de adsorción del filtro de carbón activado se reducirá considerablemente. Por lo tanto, es necesario prestar atención para analizar la capacidad de adsorción del carbón activado y reemplazar el carbón activado a tiempo o llevar a cabo la desinfección y recuperación con vapor a alta presión. Sin embargo, al mismo tiempo, la materia orgánica adsorbida en la superficie del carbón activado puede convertirse en una fuente de nutrientes o caldo de cultivo para la reproducción bacteriana, por lo que el problema de la reproducción microbiana en el filtro de carbón activado también es digno de atención. La desinfección regular es necesaria para controlar el crecimiento bacteriano. Vale la pena señalar que en la etapa inicial del uso de carbón activado (o la etapa inicial de operación del carbón activado recién reemplazado), una pequeña cantidad de carbón activado en polvo muy fino puede ingresar al sistema de ósmosis inversa con el flujo de agua, lo que resulta en un ensuciamiento del canal de flujo de la membrana de ósmosis inversa y causa la operación. La presión aumenta, la producción de permeado cae y la caída de presión en todo el sistema aumenta, y este daño es difícil de recuperar con los métodos de limpieza convencionales. Por lo tanto, el carbón activado debe enjuagarse y eliminarse el polvo fino antes de que el agua filtrada pueda enviarse al sistema de ósmosis inversa posterior. El carbón activado tiene un gran efecto, pero se debe prestar atención a la desinfección y el carbón activado nuevo debe enjuagarse durante su uso.
3. Tratamiento de agua pura por ósmosis inversa (RO)
La ósmosis inversa significa que cuando se aplica una presión mayor que la presión osmótica en el lado de la solución concentrada, el solvente en la solución concentrada fluirá hacia la solución diluida, y la dirección del flujo de este solvente es opuesta a la dirección de la ósmosis original. Este proceso se denomina ósmosis inversa. Este principio se utiliza en el campo de la separación de líquidos para la purificación, la eliminación de impurezas y el tratamiento de sustancias líquidas.
El principio de funcionamiento de la membrana de ósmosis inversa: una membrana que es selectiva para sustancias permeables se llama membrana semipermeable, y una membrana que solo puede permear un solvente pero no puede permear un soluto generalmente se denomina membrana semipermeable ideal. Cuando se coloca el mismo volumen de solución diluida (como agua dulce) y solución concentrada (como agua salada) a ambos lados de la membrana semipermeable, el solvente en la solución diluida pasará naturalmente a través de la membrana semipermeable y fluirá al lado de la solución concentrada espontáneamente, este fenómeno se llama penetración. Cuando la ósmosis alcanza el equilibrio, el nivel de líquido en el lado de la solución concentrada será más alto que el nivel de líquido de la solución diluida a cierta altura, es decir, se forma una diferencia de presión, y esta diferencia de presión es la presión osmótica. La ósmosis inversa es un movimiento de migración inversa de la ósmosis. Es un método de separación que separa el soluto y el solvente en el solvente mediante la intercepción selectiva de la membrana semipermeable bajo el accionamiento de presión. Ha sido ampliamente utilizado en la purificación de diversas soluciones. El ejemplo de aplicación más común es en el proceso de tratamiento de agua, utilizando la tecnología de ósmosis inversa para eliminar impurezas como iones inorgánicos, bacterias, virus, materia orgánica y coloides en el agua cruda para obtener agua pura de alta calidad.
4. Tratamiento de agua pura de intercambio iónico (IX)
El equipo de agua pura de intercambio iónico es un proceso tradicional de tratamiento de agua que reemplaza varios aniones y cationes en el agua a través de resinas de intercambio aniónico y catiónico. Las resinas de intercambio aniónico y catiónico se combinan en diferentes proporciones para formar un sistema de lecho catiónico de intercambio iónico. El sistema de lecho aniónico y el sistema de lecho mixto de intercambio iónico (lecho compuesto), y el sistema de lecho mixto (lecho compuesto) se utilizan generalmente en el proceso terminal de producción de agua ultrapura y agua de alta pureza después de la filtración por ósmosis inversa y otros procesos de tratamiento de agua. Es uno de los medios insustituibles para preparar agua ultrapura y agua de alta pureza. La conductividad del efluente puede ser inferior a 1uS/cm, y la resistividad del efluente puede alcanzar más de 1MΩ.cm. De acuerdo con los diferentes requisitos de calidad y uso del agua, la resistividad del efluente se puede controlar entre 1 ~ 18MΩ.cm. Es ampliamente utilizado en la preparación de agua ultrapura y agua de alta pureza en industrias como la electrónica, la energía eléctrica, el agua ultrapura, la industria química, el agua ultrapura de galvanoplastia, el agua de alimentación de calderas y el agua ultrapura médica.
Las sales contenidas en el agua cruda como Ca(HCO3)2, MgSO4 y otras sales de calcio y magnesio sodio, al fluir a través de la capa de resina de intercambio, los cationes Ca2+, Mg2+, etc. son reemplazados por los grupos activos de la resina catiónica, y los aniones HCO3-, SO42-, etc. Sustituida por los grupos activos de la resina aniónica, el agua queda así ultrapurificada. Si el contenido de bicarbonato en el agua cruda es alto, se debe establecer una torre de desgasificación entre las columnas de intercambio aniónico y catiónico para eliminar el gas CO2 y reducir la carga del lecho aniónico.
5. Tratamiento de agua ultrapura ultravioleta (UV)
El proceso principal de la reproducción celular es: se abre la larga cadena de ADN. Después de abrir, las unidades de adenina de cada cadena larga buscan unidades de timina para unirse, y cada cadena larga puede copiar la misma cadena que la otra cadena larga que se acaba de separar. , restaurar el ADN completo antes de la división original y convertirse en una nueva base celular. Los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 240-280 nm pueden romper la capacidad del ADN para producir proteínas y replicarse. Entre ellos, los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 265 nm tienen la mayor capacidad de matar bacterias y virus. Después de que el ADN y el ARN de las bacterias y los virus se dañan, se pierde su capacidad para producir proteínas y su capacidad reproductiva. Debido a que las bacterias y los virus generalmente tienen un ciclo de vida muy corto, las bacterias y los virus que no pueden reproducirse morirán rápidamente. Los rayos ultravioleta se utilizan para evitar la supervivencia de microorganismos en el agua del grifo con el fin de lograr el efecto de esterilización y desinfección.
Solo las fuentes de luz de mercurio artificial (aleación) pueden emitir suficiente intensidad ultravioleta (UVC) para la desinfección de ingeniería. El tubo de la lámpara germicida ultravioleta está hecho de vidrio de cuarzo. La lámpara de mercurio se divide en tres tipos según la diferencia de presión de vapor de mercurio en la lámpara después del encendido y la diferencia de intensidad de salida ultravioleta: lámpara de mercurio de baja presión y baja intensidad, lámparas de lámpara de mercurio de alta intensidad y baja presión y lámparas de mercurio de alta intensidad.
El efecto bactericida está determinado por la dosis de irradiación recibida por los microorganismos y, al mismo tiempo, también se ve afectado por la energía de salida de los rayos ultravioleta, que está relacionada con el tipo de lámpara, la intensidad de la luz y el tiempo de uso. A medida que la lámpara envejece, perderá entre un 30% y un 50% de su intensidad. .
La dosis de irradiación ultravioleta se refiere a la cantidad de rayos ultravioleta de una longitud de onda específica necesaria para lograr una determinada tasa de inactivación bacteriana: dosis de irradiación (J/m2) = tiempo (s) de irradiación × intensidad UVC (W/m2) Cuanto mayor sea la dosis de irradiación, mayor será la eficacia de la desinfección. Debido a los requisitos de tamaño del equipo, el tiempo de irradiación general es de solo unos segundos. Por lo tanto, la intensidad de salida UVC de la lámpara se ha convertido en el parámetro más importante para medir el rendimiento del equipo de desinfección con luz ultravioleta.
6. Tratamiento de agua pura por ultrafiltración (UF)
La tecnología de ultrafiltración es una tecnología de alta tecnología ampliamente utilizada en la purificación de agua, la separación de soluciones, la concentración, la extracción de sustancias útiles de las aguas residuales y la purificación y reutilización de aguas residuales. Se caracteriza por un proceso de uso simple, sin calentamiento, ahorro de energía, operación a baja presión y tamaño reducido del dispositivo.
Principio de tratamiento de agua pura por ultrafiltración (UF): La ultrafiltración es un proceso de separación por membrana basado en el principio de separación de tamizado y presión como fuerza motriz. , cojín bacteriano y materia orgánica macromolecular. Puede ser ampliamente utilizado en la separación, concentración y purificación de sustancias. El proceso de ultrafiltración no tiene inversión de fase y funciona a temperatura ambiente. Está especialmente indicado para la separación de sustancias sensibles al calor. Tiene buena resistencia a la temperatura, resistencia a ácidos y álcalis y resistencia a la oxidación. Se puede utilizar de forma continua durante mucho tiempo en condiciones de menos de 60 °C y pH de 2-11. .
La membrana de ultrafiltración de fibra hueca es la forma más madura y avanzada de tecnología de ultrafiltración. El diámetro exterior de la fibra hueca es de 0,5-2,0 mm y el diámetro interior es de 0,3-1,4 mm. La pared de la fibra hueca está cubierta de microporos. El agua bruta fluye a presión en el exterior o en la cavidad interna de la fibra hueca, formando un tipo de presión externa y un tipo de presión interna respectivamente. La ultrafiltración es un proceso de filtración dinámico, y las sustancias atrapadas se pueden eliminar con la concentración, sin bloquear la superficie de la membrana, y puede funcionar continuamente durante mucho tiempo.
7. Tratamiento de agua pura EDI
El principio de funcionamiento del equipo de tratamiento de agua ultrapura EDI: el sistema de electrodesionización (EDI) está principalmente bajo la acción del campo eléctrico de CC, el movimiento direccional de los iones dieléctricos en el agua a través del separador y la permeación selectiva de iones por la membrana de intercambio para mejorar la calidad del agua. Una tecnología científica de tratamiento de agua para la purificación. Entre un par de electrodos del electrodializador, generalmente la membrana aniónica, la membrana catiónica y los separadores (A, B) se disponen alternativamente en grupos para formar una cámara de concentración y una cámara delgada (es decir, los cationes pueden pasar a través de la membrana catiónica y los aniones pueden pasar a través de la membrana catódica). Los cationes en el agua dulce migran al electrodo negativo a través de la membrana catiónica y son interceptados por la membrana negativa en la cámara de concentración; los aniones en el agua migran al electrodo positivo hacia la membrana negativa y son interceptados por la membrana catiónica en la cámara de concentración, de modo que la cantidad de iones en el agua que pasa a través de la cámara dulce disminuye gradualmente, se convierte en agua dulce, y el agua en la cámara de concentración, debido a la afluencia continua de aniones y cationes en la cámara de concentración, La concentración de iones dieléctricos continúa aumentando y se convierte en agua concentrada, para lograr el propósito de desalinización, purificación, concentración o refinación.
Ventajas de los equipos de tratamiento de agua ultrapura EDI:
(1) No es necesario regenerar ácido-base: En el lecho mixto, la resina debe regenerarse con productos químicos y ácido-base, mientras que el EDI elimina la manipulación y el trabajo pesado de estas sustancias nocivas. proteger el medio ambiente.
(2) Operación continua y simple: en el lecho mixto, el proceso de operación se complica debido al cambio de cada regeneración y calidad del agua, mientras que el proceso de producción de agua de EDI es estable y continuo, y la calidad del agua del agua producida es constante. Procedimientos operativos complicados, la operación se simplifica enormemente.
(3) Requisitos de instalación reducidos: el sistema EDI tiene un volumen más pequeño que un lecho mixto con una capacidad de tratamiento de agua similar. Adopta una estructura de bloques de construcción y se puede construir de manera flexible de acuerdo con la altura y el aroma del sitio. El diseño modular hace que el EDI sea fácil de mantener durante el trabajo de producción
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8. Esterilización con ozono, tratamiento de agua ultrapura
El principio de desinfección del ozono (O3) es: la estructura molecular del ozono es inestable a temperatura y presión normales, y se descompone rápidamente en oxígeno (O2) y un solo átomo de oxígeno (O); Este último tiene una fuerte actividad y es extremadamente dañino para las bacterias. Una oxidación fuerte lo matará, y el exceso de átomos de oxígeno se recombinará en átomos de oxígeno ordinarios (O2) por sí mismos, y no hay residuos tóxicos, por lo que se llama desinfectante no contaminante. Virus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y bacterias diversas, etc.) Tienen una capacidad de matar extremadamente fuerte y también son muy efectivos para matar micina.
(1) El mecanismo y el proceso de esterilización del ozono pertenecen al proceso bioquímico, que oxida y descompone la glucosa oxidasa necesaria para la oxidación de la glucosa dentro de las bacterias.
(2) Interactúa directamente con bacterias y virus, destruye sus orgánulos y ácido ribonucleico, descompone polímeros macromoleculares como ADN, ARN, proteínas, lípidos y polisacáridos, y destruye el proceso de producción y reproducción metabólica de las bacterias.
(3) Penetra en el tejido de la membrana celular, invade la membrana celular y actúa sobre la lipoproteína de la membrana externa y el lipopolisacárido interno, lo que hace que las células penetren y se distorsionen, lo que resulta en lisis celular y muerte. Y los genes genéticos, las cepas parásitas, las partículas de virus parásitos, los bacteriófagos, los micoplasmas y los pirógenos (metabolitos bacterianos y virales, endotoxinas) de las bacterias muertas se disuelven y desnaturalizan para morir.
