水處理基礎(chǔ)知識—過濾材料篇

1、 過濾材料篇目錄一PP棉濾芯二活性炭濾芯三膜處理濾芯四KDF濾料五離子交換樹脂一、PP棉濾芯PP熔噴濾芯材質(zhì)：食品級聚丙烯精度：1m-100m陶瓷濾芯材質(zhì)：陶瓷精度：0.1m二者均屬于微濾范疇PP棉基本知識 又名PP熔噴式濾芯，采用無毒無味的 聚丙烯粒子，經(jīng)過加熱熔融、噴絲、牽引、接受成形而制成的管狀濾芯。技術(shù)特點 流量大、精度高 耐腐蝕、耐壓高 不會產(chǎn)生二次污染 使用壽命長，過濾成本低 化學(xué)成分干凈，符合食用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)PP棉優(yōu)劣鑒別方法1、看 顏色潔白的PP棉比較好，發(fā)黃的或灰色的材質(zhì)都不好；2、摸 好的PP棉手感非常柔軟,彈性高,不會有任何異物感和硬物感；3、拽 好PP棉拽的時候很輕松，不費

2、力。 二、活性炭濾芯活性炭基本知識 活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?；钚蕴亢写罅课⒖?，具有巨大的比表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無機(jī)物，包含某些有毒重金屬?；钚蕴抗δ?吸附功能 隨水溫增加而減少；隨PH值降低而增加。 過濾功能 流速快時，活性炭所提供的顆粒表面積越大，對水中懸浮物 的附著力越強(qiáng)。分類方式名稱備注活性炭原材料煤質(zhì)炭椰殼炭載銀炭活性炭目數(shù)顆粒炭410；830；1230；1240粉炭3060；80325定制活性炭預(yù)處理酸洗煤基炭為主水洗椰殼炭為主活性炭在飲用水領(lǐng)域的分類椰殼炭煤基炭碘值1000850灰分3%10%

3、密度0.45-0.55Kg/m3磨損值9075水份3%3%硬度9090粒徑410；830；1230；1240常用水處理活性炭技術(shù)指標(biāo)活性炭目數(shù)和碘值活性炭目數(shù)， 指的就是篩網(wǎng)密度、粒度或粗細(xì)度。一般定義是指在1英寸*1英寸的面積內(nèi)的篩網(wǎng)，物料能通過該篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的孔數(shù)即定義為目數(shù)。 單位體積中目數(shù)越多，接觸空氣面積最大，吸附性越好。目數(shù)越大顆粒越小。但過水性要差一些。 碘值， 表示有機(jī)化合物中不飽和程度的一種指標(biāo)。指100g物質(zhì)中所能吸收（加成）碘的克數(shù)。主要用于油脂、脂肪酸、蠟及聚酯類等物質(zhì)的測定。不飽和程度愈大，碘值愈高。干性油的碘值大于非干性油的碘值。活性炭纖維材質(zhì)：ACF主要功能：超越活

4、性炭的吸附能力活性炭濾芯材質(zhì)：椰殼活性炭主要功能：脫色、脫氯、除臭活性炭檢測指標(biāo) 碘吸附值 主要為檢測液體物質(zhì)的吸附能力， 四氯化碳吸附值 主要為檢測氣體物質(zhì)的吸附能力活性炭檢測方法 掂重量看體積：同等重量包裝的情況下，性能好的活性炭比劣質(zhì)活性炭體積大許多。 看氣泡：將一小把活性炭投入水中，由于水的滲透作用，水會逐漸浸入活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)中，迫使孔隙中的空氣排出，從而產(chǎn)生一連串的極為細(xì)小的氣泡，在水中拉出一條細(xì)小的氣泡線，同時會發(fā)出絲絲的氣泡聲。這種現(xiàn)象發(fā)生得越劇烈，持續(xù)時間越長，活性炭的吸附性就越好?；钚蕴吭诩矣蔑嬘盟袠I(yè)中的應(yīng)用 去除天然有機(jī)物 去除臭味及異味 去除鹵代烴，如氯仿、四氯化碳

5、去除殺蟲劑 其他應(yīng)用：脫色、去除藻毒素、保護(hù)反滲透膜組件三、膜處理濾芯膜的種類和功能對比膜的種類膜的種類膜的功能膜的功能分離驅(qū)動力分離驅(qū)動力透過物質(zhì)透過物質(zhì)被截留物質(zhì)被截留物質(zhì)微濾（MF）溶液的微濾、脫微粒子壓力差水、溶劑和溶解物懸浮物、細(xì)菌類、微粒子超濾（UF）脫除溶液中的膠體、各類大分子壓力差溶劑、離子和小分子蛋白質(zhì)、各類酶、細(xì)菌、病毒、膠體、微粒子反滲透（RO）脫除溶液中的鹽類及低分子物質(zhì)壓力差水、溶劑無機(jī)鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD等各類有害物質(zhì)超濾膜的基礎(chǔ)知識 超濾膜的孔徑為0.001-0.02微米之間，其為多孔膜，結(jié)構(gòu)具有不對稱性，按材料分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。通過壓力能篩出小于孔

6、徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500 道爾頓(原子質(zhì)量單位）、粒徑大于220納米的顆粒。 超濾膜的制膜材料有機(jī)材料 纖維素酯類（CA/CTA）、聚砜類（PS/SPS）、聚烯烴類（PPPAN）、氟材料（PVDF/PTEE）無機(jī)材料 陶瓷、玻璃、氧化鋁、氧化鋅超濾膜的清洗 為了維持膜通量的穩(wěn)定，必須定期對膜進(jìn)行清洗，每次30-60秒?；瘜W(xué)清洗時間，一般最短1天，最長6個月。有機(jī)物清洗采用堿液清洗；蛋白質(zhì)清洗采用酶劑清洗；細(xì)菌、微生物、藻類清洗采用過氧化氫、次氯酸鈉等氧化劑清洗。 反滲透膜的孔徑最小，孔徑在0.0001 微米，除水分子以外，其他所有雜質(zhì)顆粒（包括離子）大多都不能通過反滲透膜。反滲透膜

7、的基礎(chǔ)知識反滲透原理反滲透膜的剖面圖RO膜的技術(shù)發(fā)展：醋酸纖維膜 聚酰胺膜 復(fù)合膜反滲透膜的種類參數(shù)參數(shù)復(fù)合膜復(fù)合膜醋酸膜醋酸膜PH使用范圍2-124-6使用壓力（Kg/cm2）1530脫鹽率（%）TDS9998硅（SiO2）9995使用3年后脫鹽率的變化9998.7%9896%耐氯性0.1ppm1ppm抗污染能力強(qiáng)弱商業(yè)化時間1981年1962年主要影響反滲透膜的因素 硬度的影響 膠體物質(zhì)的影響 氧化性物質(zhì)的影響 有機(jī)物的影響 PH值的影響 水溫的影響 進(jìn)水鹽濃度的影響 壓力的影響三種方式可提高RO膜通水量：1、提高原水水溫；2、通過提高系統(tǒng)操作壓力來彌補(bǔ)系統(tǒng)產(chǎn)水的不足；3、使用低壓（大通量

8、）RO膜元件。 水溫與反滲透膜的脫鹽率常溫時溫度每變化1度，RO反滲透膜的產(chǎn)水量改變約3%，由水的粘度變化造成，（更高的水溫）低的水粘度更利于水流透過膜，即：水通量隨著溫度的降低而降低。同時，水溫的降低將使得系統(tǒng)的脫鹽率升高（膜元件類型不同，升高幅度不同），產(chǎn)水水質(zhì)的提高。 RO反滲透凈水機(jī)幾個指標(biāo) 進(jìn)水壓力應(yīng)在4.5-7公斤/平方厘米； RO反滲透膜大多采用芳香聚酰胺復(fù)合膜； 海水淡化條件下，壓力應(yīng)在60公斤/平方厘米； 在25度條件下，溫度每升1度產(chǎn)水增加2.7%，反之亦反； 50G膜產(chǎn)水量7.88L/H，凈水出水量不小于48L/H。 四、KDF濾料KDF基礎(chǔ)知識 KDF（白金粒子轉(zhuǎn)換材料

9、）是一種高純度的銅鋅合金，利用電化學(xué)氧化還原法去除水中污染物，并控制細(xì)菌及藻類成長。KDF分類KDF55：銅鋅各占50%的比例，呈金黃色合金顆粒；KDF85：銅占比85%，鋅占比15%，呈黑褐色合金顆粒；n KDF通過電化學(xué)反應(yīng)使水的pH值升高，降低碳酸鈣的溶解度，結(jié)果使碳酸鈣垢容易析出； n 由于KDF處理介質(zhì)中鋅離子的溶出，水中的鋅離子含量有所增加，水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機(jī)理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結(jié)晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀，在容器的器壁上形成軟垢，而不是結(jié)晶為方解石型的硬垢。KDF減少礦物質(zhì)結(jié)垢的原理 KDF55處理介質(zhì)的顆粒平均尺寸大約為60目，最小的顆粒約115目，也能起到物理過

10、濾去除懸浮物質(zhì)的作用，通常KDF55過濾介質(zhì)能夠有效地去除直徑小至50m的顆粒。 由鋼鐵材料制成的輸水管件腐蝕時，鐵氧化形成FeO膠體，F(xiàn)eO與KDF接觸，也可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)eO最終形成Fe2O3固體沉淀在KDF表面，可用反沖洗方法將它們?nèi)コ?，KDF減少懸浮物的原理 KDF去除水中的鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁等可溶性重金屬離子，它們的去除是通過電化學(xué)氧化還原反應(yīng)和催化作用完成的。KDF去除重金屬的原理 KDF55能去除水中的氧化劑，例如余氯。該作用是通過電化學(xué)氧化還原反應(yīng)完成的。KDF去除氧化劑的原理 KDF抑制微生物的原理 KDF處理介質(zhì)不是通過一種機(jī)理、而是幾種機(jī)理控制微生物的

11、生長繁殖，通過每一種的單獨作用或協(xié)同作用來達(dá)到抑制微生物的作用。主要機(jī)理包括：氧化還原電位的變化，氫氧根離子和過氧化氫的形成，介質(zhì)中鋅的溶出等。KDF的作用 去除強(qiáng)氧化劑 去除重金屬 去除硫化氫 減少懸浮固體 減少礦物質(zhì)結(jié)垢 抑制微生物繁殖五、離子交換樹脂 離子交換技術(shù)是最為經(jīng)濟(jì)有效的離子交換技術(shù)是最為經(jīng)濟(jì)有效的水質(zhì)軟化技術(shù)，同時也是家庭較大水質(zhì)軟化技術(shù)，同時也是家庭較大用水量軟化的唯一方法。用水量軟化的唯一方法。 用水量較小的飲用水軟化則應(yīng)該用水量較小的飲用水軟化則應(yīng)該使用反滲透或納濾技術(shù)來實現(xiàn)。使用反滲透或納濾技術(shù)來實現(xiàn)。 如果僅僅是解決飲用水的結(jié)垢問如果僅僅是解決飲用水的結(jié)垢問題，也可以

12、使用電極阻垢法或者電題，也可以使用電極阻垢法或者電氣石物理阻垢技術(shù)來防止硬水在加氣石物理阻垢技術(shù)來防止硬水在加熱時結(jié)垢。熱時結(jié)垢。電極阻垢主要技術(shù)：高頻電磁場用途：用水量大的阻垢場合物理阻垢主要技術(shù)：托瑪琳（電氣石）用途：用水量小的阻垢場合離子交換樹脂基礎(chǔ)知識 離子交換樹脂由樹脂母體（骨架）和交換基團(tuán)構(gòu)成。離子交換樹脂在生成過程中先采用凝膠法生成樹脂母體小球（具有空間網(wǎng)架多孔結(jié)構(gòu)的高分子小球），其引入不同功能交換基團(tuán)，時期具有相應(yīng)的離子交換功能。離子交換樹脂軟化原理 Na型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂中的Na交換去除水中的Ca+、Mg+飽和的樹脂在用5-8%的NaCl溶液再生，原水經(jīng)過樹脂軟化之后，其處理后的水中含鹽量并沒有降低。軟水機(jī)樹脂交換示意圖離子交換樹脂的基本類型離子樹脂轉(zhuǎn)型強(qiáng)酸性陽離子樹脂強(qiáng)堿性陰離子