16 Septemba 2022
MATIBABU YA MAJI YA STARK: Mchakato wa matibabu ya maji safi na kanuni ya matibabu
Matibabu ya maji safi ni nini?
Maji safi yanamaanisha kuwa maji safi kwa ujumla hutumia maji ya bomba ya mijini kama chanzo cha maji. Kupitia uchujaji wa safu nyingi, vitu vyenye madhara kama vile vijidudu vinaweza kuondolewa, lakini wakati huo huo, madini yanayohitajika na mwili wa binadamu kama vile fluorine, potasiamu, kalsiamu na magnesiamu huondolewa.
Kwa sababu ya kutokwa bila kudhibitiwa kwa maji machafu ya viwandani, maji machafu ya nyumbani na uchafuzi wa kilimo, maji ya sasa ya uso sio tu yana matope, mchanga, wanyama na kuoza kwa mimea. Pia kuna idadi kubwa ya vitu kama vile bleach, dawa za kuulia wadudu, metali nzito, chokaa, chuma na vitu vingine vinavyohatarisha afya ya binadamu. Mkusanyiko wa muda mrefu wa uchafuzi huu katika mwili wa binadamu ni hatari sana kwa afya ya binadamu, na unaweza kusababisha saratani, mutagenesis, na upotoshaji. Muuaji wa kweli. Walakini, mchakato wa jadi wa uzalishaji wa maji ya bomba sio tu hauwezi kuondoa misombo ya kikaboni ndani yake, lakini ikiwa klorini itaongezwa katika uzalishaji wa maji ya bomba, itazalisha uchafuzi mpya na wenye nguvu wa kikaboni kama klorofomu, ambayo hufanya maji ya bomba kuwa ya mutagenic zaidi kuliko maji ya asili. Zaidi ya hayo, baada ya maji ya bomba kuondoka kiwandani, inahitaji kupitia mfumo mrefu wa bomba la utoaji wa maji, hasa tanki la maji juu ya paa la majengo ya makazi ya juu, kuna "uchafuzi wa sekondari" mbaya. Aina hii ya maji, bila shaka, haiwezi kunywa mbichi. Hata ikiwa imechemshwa, inaweza tu sterilize lakini sio kuondoa kemikali hatari. Zaidi ya hayo, kunywa maji safi hakuwezi tu kuondoa madhara kwa afya, lakini pia kufaidika na afya na maisha marefu. Kwa sababu maji safi, kazi bora ya carrier, nguvu ya uwezo wa kufuta metabolites mbalimbali katika mwili, ni rahisi kufyonzwa na mwili wa binadamu, ambayo ni ya manufaa kwa uzalishaji wa maji ya mwili ili kukata kiu na kupunguza uchovu. Kwa hivyo, ili kudumisha afya, kuboresha afya ya watu, kuendeleza biashara ya maji safi, na kuzalisha maji ya kunywa ya hali ya juu, matibabu ya maji safi ni kusafisha maji ya bomba mara mbili, na kuchuja zaidi vitu vyenye madhara kama vile kloridi na bakteria katika maji ya bomba ili kufikia uondoaji. bakteria na athari ya disinfection.
Njia ya matibabu ya maji safi
1. Matibabu ya maji safi ya membrane (MF)
Mbinu za kuchuja microporous za membrane ni pamoja na aina tatu: uchujaji wa kina, uchujaji wa skrini, na uchujaji wa uso. Uchujaji wa kina ni tumbo lililotengenezwa kwa nyuzi zilizofumwa au nyenzo zilizoshinikizwa, na hutumia adsorption ajizi au kunasa ili kuhifadhi chembe, kama vile uchujaji wa media nyingi unaotumiwa sana au uchujaji wa mchanga; Uchujaji wa kina ni njia ya kiuchumi ya kuondoa 98% au zaidi ya yabisi iliyosimamishwa, huku ikilinda kitengo cha utakaso wa chini kutoka kwa kuzuiwa, kwa hivyo kawaida hutumiwa kama matibabu ya mapema.
Uchujaji wa uso ni muundo wa safu nyingi. Wakati suluhisho linapita kwenye utando wa chujio, chembe kubwa kuliko pores ndani ya membrane ya chujio zitaachwa nyuma na hujilimbikiza juu ya uso wa membrane ya chujio, kama vile uchujaji wa nyuzi za PP zinazotumiwa sana. Uchujaji wa uso unaweza kuondoa zaidi ya 99.9% ya yabisi iliyosimamishwa, kwa hivyo inaweza pia kutumika kama matibabu ya awali au ufafanuzi.
Utando wa chujio cha ungo kimsingi una muundo thabiti, kama vile ungo, na kuacha chembe kubwa kuliko saizi ya pore juu ya uso (kipimo cha pore cha utando huu wa chujio ni sahihi sana), kama vile terminal inayotumiwa katika mashine za maji safi Tumia vichungi vya usalama vya uhakika; Uchujaji wa matundu Microfiltration kwa ujumla huwekwa katika hatua ya matumizi ya mwisho katika mfumo wa utakaso ili kuondoa athari za mwisho zilizobaki za flakes za resin, chips za kaboni, colloids na microorganisms.
.jpg?imageView2/1/format/webp)
2. Matibabu ya maji safi ya kaboni iliyoamilishwa
Adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ni njia ambayo dutu moja au zaidi hatari katika maji hutangazwa kwenye uso thabiti na kuondolewa kwa kutumia asili ya vinyweleo ya kaboni iliyoamilishwa. Adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ina athari nzuri katika kuondoa vitu vya kikaboni, colloids, microorganisms, klorini iliyobaki, harufu, nk ndani ya maji. Wakati huo huo, kwa sababu kaboni iliyoamilishwa ina athari fulani ya kupunguza, pia ina athari nzuri ya kuondoa kwenye vioksidishaji ndani ya maji.
Kwa kuwa kazi ya adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ina thamani ya kueneza, wakati uwezo wa adsorption uliojaa unafikiwa, kazi ya adsorption ya chujio cha kaboni iliyoamilishwa itapunguzwa sana. Kwa hiyo, ni muhimu kuzingatia kuchambua uwezo wa adsorption wa kaboni iliyoamilishwa, na kuchukua nafasi ya kaboni iliyoamilishwa kwa wakati au kutekeleza disinfection na kupona kwa mvuke wa shinikizo la juu. Walakini, wakati huo huo, vitu vya kikaboni vilivyotangazwa juu ya uso wa kaboni iliyoamilishwa inaweza kuwa chanzo cha virutubisho au mazalia ya uzazi wa bakteria, kwa hivyo shida ya uzazi wa microbial katika chujio cha kaboni iliyoamilishwa pia inastahili kuzingatiwa. Disinfection ya mara kwa mara ni muhimu ili kudhibiti ukuaji wa bakteria. Ikumbukwe kwamba katika hatua ya awali ya kutumia kaboni iliyoamilishwa (au hatua ya awali ya uendeshaji wa kaboni mpya iliyoamilishwa), kiasi kidogo cha kaboni nzuri sana iliyoamilishwa inaweza kuingia kwenye mfumo wa reverse osmosis na mtiririko wa maji, na kusababisha uchafu wa njia ya mtiririko wa membrane ya reverse osmosis na kusababisha operesheni. Shinikizo huongezeka, hupenya matone ya uzalishaji, na kushuka kwa shinikizo kwenye mfumo huongezeka, na uharibifu huu ni ngumu kupona na njia za kawaida za kusafisha. Kwa hivyo, kaboni iliyoamilishwa lazima ioshwe na poda laini iondolewe kabla ya maji yaliyochujwa kutumwa kwa mfumo unaofuata wa RO. Kaboni iliyoamilishwa ina athari kubwa, lakini tahadhari inapaswa kulipwa kwa disinfection na kaboni mpya iliyoamilishwa lazima ioshwe safi wakati wa matumizi.
3. Reverse osmosis (RO) matibabu ya maji safi
Osmosis ya nyuma inamaanisha kuwa wakati shinikizo kubwa kuliko shinikizo la osmotic linatumiwa upande wa suluhisho la kujilimbikizia, kutengenezea katika suluhisho la kujilimbikizia litapita kwenye suluhisho la dilute, na mwelekeo wa mtiririko wa kutengenezea hii ni kinyume na mwelekeo wa osmosis ya awali. Utaratibu huu unaitwa reverse osmosis. Kanuni hii hutumiwa katika uwanja wa kujitenga kwa kioevu kwa utakaso, kuondolewa kwa uchafu, na matibabu ya vitu vya kioevu.
Kanuni ya kufanya kazi ya membrane ya reverse osmosis: utando ambao huchagua vitu vinavyoweza kupenyeza huitwa utando wa nusu-permeable, na utando ambao unaweza tu kupenya kutengenezea lakini hauwezi kupenya solute kwa ujumla huitwa utando bora wa nusu-permeable. Wakati kiasi sawa cha suluhisho la dilute (kama maji safi) na suluhisho la kujilimbikizia (kama maji ya chumvi) limewekwa pande zote mbili za utando unaoweza kupenyeza, kutengenezea katika suluhisho la dilute kawaida itapita kwenye utando wa semipermeable na kutiririka kwa upande wa suluhisho lililojilimbikizia kwa hiari, Jambo hili linaitwa kupenya. Wakati osmosis inafikia usawa, kiwango cha kioevu upande wa suluhisho la kujilimbikizia kitakuwa cha juu kuliko kiwango cha kioevu cha suluhisho la dilute kwa urefu fulani, ambayo ni, tofauti ya shinikizo huundwa, na tofauti hii ya shinikizo ni shinikizo la osmotic. Reverse osmosis ni harakati ya uhamiaji wa nyuma ya osmosis. Ni njia ya kujitenga ambayo hutenganisha solute na kutengenezea katika kutengenezea kwa njia ya kuingilia kwa kuchagua kwa membrane ya semipermeable chini ya gari la shinikizo. Imetumika sana katika utakaso wa ufumbuzi mbalimbali. Mfano wa kawaida wa matumizi ni katika mchakato wa matibabu ya maji, kwa kutumia teknolojia ya reverse osmosis kuondoa uchafu kama vile ioni isokaboni, bakteria, virusi, vitu vya kikaboni na colloids katika maji ghafi ili kupata maji safi ya hali ya juu.
4. Kubadilishana kwa ioni (IX) matibabu ya maji safi
Kubadilishana kwa ioni vifaa vya maji safi ni mchakato wa jadi wa matibabu ya maji ambayo hubadilisha anions na cations mbalimbali ndani ya maji kupitia resini za kubadilishana anion na cation. Resini za kubadilishana anion na cation zinalingana kwa uwiano tofauti ili kuunda mfumo wa kitanda cha cation cha kubadilishana ioni. Mfumo wa kitanda cha anion na mfumo wa mchanganyiko wa kitanda cha ioni (kitanda cha kiwanja), na mfumo wa kitanda kilichochanganywa (kitanda cha kiwanja) kawaida hutumiwa katika mchakato wa mwisho wa kuzalisha maji safi na maji ya usafi wa juu baada ya kuinua kwa osmosis na michakato mingine ya matibabu ya maji. Ni moja wapo ya njia zisizoweza kubadilishwa za kuandaa maji safi na maji ya usafi wa juu. Conductivity ya maji taka inaweza kuwa chini ya 1uS/cm, na upinzani wa maji taka unaweza kufikia zaidi ya 1MΩ.cm. Kulingana na mahitaji tofauti ya ubora wa maji na matumizi, upinzani wa maji taka unaweza kudhibitiwa kati ya 1 ~ 18MΩ.cm. Inatumika sana katika utayarishaji wa maji safi zaidi na maji ya usafi wa juu katika tasnia kama vile vifaa vya elektroniki, nishati ya umeme, maji safi zaidi, tasnia ya kemikali, maji safi zaidi, maji ya kulisha boiler na maji safi ya matibabu.
Chumvi zilizomo kwenye maji ghafi kama vile Ca(HCO3)2, MgSO4 na chumvi zingine za kalsiamu na magnesiamu za sodiamu, wakati wa kutiririka kupitia safu ya resin ya kubadilishana, cations Ca2+, Mg2+, nk hubadilishwa na vikundi hai vya resin ya cation, na anions HCO3-, SO42-, nk. Imebadilishwa na vikundi vya kazi vya resin ya anion, maji husafishwa zaidi. Ikiwa maudhui ya bicarbonate katika maji ghafi ni ya juu, mnara wa kuondoa gesi unapaswa kuanzishwa kati ya nguzo za kubadilishana anion na cation ili kuondoa gesi ya CO2 na kupunguza mzigo wa kitanda cha anion.
5. Matibabu ya maji safi ya ultraviolet (UV)
Mchakato kuu wa uzazi wa seli ni: mlolongo mrefu wa DNA hufunguliwa. Baada ya kufungua, vitengo vya adenine vya kila mnyororo mrefu hutafuta vitengo vya thymine kujiunga, na kila mnyororo mrefu unaweza kunakili mnyororo sawa na mnyororo mwingine mrefu ambao umetenganishwa hivi punde. , kurejesha DNA kamili kabla ya mgawanyiko wa asili, na kuwa msingi mpya wa seli. Mionzi ya ultraviolet yenye urefu wa 240-280nm inaweza kuvunja uwezo wa DNA kuzalisha protini na kuiga. Miongoni mwao, miale ya ultraviolet yenye urefu wa urefu wa 265nm ina uwezo mkubwa wa kuua bakteria na virusi. Baada ya DNA na RNA ya bakteria na virusi kuharibiwa, uwezo wao wa kuzalisha protini na uwezo wa uzazi umepotea. Kwa sababu bakteria na virusi kwa ujumla huwa na mzunguko mfupi sana wa maisha, bakteria na virusi ambavyo haviwezi kuzaliana vitakufa haraka. Mionzi ya ultraviolet hutumiwa kuzuia kuishi kwa microorganisms katika maji ya bomba ili kufikia athari ya sterilization na disinfection.
Vyanzo vya mwanga vya zebaki bandia (aloi) pekee vinaweza kutoa nguvu ya kutosha ya ultraviolet (UVC) kwa kuua viini vya uhandisi. Bomba la taa ya ultraviolet ni limetengenezwa kwa glasi ya quartz. Taa ya zebaki imegawanywa katika aina tatu kulingana na tofauti ya shinikizo la mvuke wa zebaki kwenye taa baada ya taa na tofauti ya nguvu ya pato la ultraviolet: shinikizo la chini la taa ya zebaki, taa za zebaki za shinikizo la kati na shinikizo la chini taa za zebaki za kiwango cha juu.
Athari ya baktericidal imedhamiriwa na kipimo cha mionzi kilichopokelewa na microorganisms, na wakati huo huo, pia huathiriwa na nishati ya pato la mionzi ya ultraviolet, ambayo inahusiana na aina ya taa, nguvu ya mwanga na wakati wa matumizi. Wakati taa inazeeka, itapoteza 30% -50% ya nguvu yake. .
Dozi ya mionzi ya ultraviolet inarejelea kiasi cha miale ya ultraviolet ya urefu maalum wa wimbi unaohitajika ili kufikia kiwango fulani cha uanzishaji wa bakteria: kipimo cha mionzi (J/m2) = muda wa mionzi (s) × nguvu ya UVC (W/m2) Kadiri kipimo cha mionzi kinavyoongezeka, ndivyo ufanisi wa kuua viini unavyoongezeka. Kwa sababu ya mahitaji ya ukubwa wa vifaa, wakati wa jumla wa mionzi ni sekunde chache tu. Kwa hiyo, nguvu ya pato la UVC ya taa imekuwa parameter muhimu zaidi ya kupima utendaji wa vifaa vya disinfection vya mwanga wa ultraviolet.
6. Matibabu ya maji safi ya Ultrafiltration (UF)
Teknolojia ya Ultrafiltration ni teknolojia ya hali ya juu inayotumika sana katika utakaso wa maji, utengano wa suluhisho, mkusanyiko, uchimbaji wa vitu muhimu kutoka kwa maji machafu, na utakaso na matumizi ya maji machafu na matumizi tena. Ina sifa ya mchakato rahisi wa matumizi, hakuna inapokanzwa, kuokoa nishati, operesheni ya shinikizo la chini, na alama ndogo ya kifaa.
Kanuni ya matibabu ya maji safi ya Ultrafiltration (UF): Ultrafiltration ni mchakato wa kutenganisha utando kulingana na kanuni ya kujitenga ya ungo na shinikizo kama nguvu ya kuendesha gari. , mto wa bakteria na vitu vya kikaboni vya macromolecular. Inaweza kutumika sana katika kujitenga, mkusanyiko na utakaso wa vitu. Mchakato wa ultrafiltration hauna ubadilishaji wa awamu na hufanya kazi kwa joto la kawaida. Inafaa hasa kwa mgawanyiko wa vitu vinavyohisi joto. Ina upinzani mzuri wa joto, upinzani wa asidi na alkali na upinzani wa oxidation. Inaweza kutumika mfululizo kwa muda mrefu chini ya hali ya chini ya 60 ° C na pH ya 2-11. .
Utando wa ultrafiltration wa nyuzi mashimo ni aina iliyokomaa zaidi na ya hali ya juu ya teknolojia ya ultrafiltration. Kipenyo cha nje cha nyuzi mashimo ni 0.5-2.0mm, na kipenyo cha ndani ni 0.3-1.4mm. Ukuta wa nyuzi mashimo umefunikwa na micropores. Maji ghafi hutiririka chini ya shinikizo kwa nje au cavity ya ndani ya nyuzi mashimo, na kutengeneza aina ya shinikizo la nje na aina ya shinikizo la ndani kwa mtiririko huo. Ultrafiltration ni mchakato wa kuchuja wenye nguvu, na vitu vilivyonaswa vinaweza kuondolewa na mkusanyiko, bila kuzuia uso wa membrane, na inaweza kukimbia kwa muda mrefu.
7. Matibabu ya maji safi ya EDI
Kanuni ya kufanya kazi ya vifaa vya matibabu ya maji ya EDI ultrapure: Mfumo wa Electrodeionization (EDI) uko chini ya hatua ya uwanja wa umeme wa DC, harakati ya mwelekeo wa ioni za dielectric ndani ya maji kupitia kitenganishi, na upenyezaji wa kuchagua wa ioni na membrane ya kubadilishana ili kuboresha ubora wa maji. Teknolojia ya kisayansi ya matibabu ya maji kwa utakaso. Kati ya jozi ya elektroni za electrodialyser, kawaida membrane ya anion, membrane ya cation na vitenganishi (A, B) hupangwa kwa vikundi ili kuunda chumba cha mkusanyiko na chumba nyembamba (yaani, cations zinaweza kupita kwenye membrane ya cationic, na anions zinaweza kupita kwenye cathode. membrane). Cations katika maji safi huhamia kwenye elektrodi hasi kupitia utando wa cationic na huingiliwa na utando hasi kwenye chumba cha mkusanyiko; anions ndani ya maji huhamia kwenye elektrodi chanya kuelekea utando hasi na huingiliwa na membrane ya cationic kwenye chumba cha mkusanyiko, ili idadi ya ioni ndani ya maji inayopita kwenye chumba safi ipungue polepole, Inakuwa maji safi, na maji katika chumba cha mkusanyiko, kwa sababu ya utitiri unaoendelea wa anions na cations katika chumba cha mkusanyiko, Mkusanyiko wa ioni ya dielectric inaendelea kuongezeka, na inakuwa maji yaliyojilimbikizia, ili kufikia madhumuni ya kuondoa chumvi, utakaso, mkusanyiko au kusafisha.
Faida za vifaa vya matibabu ya maji ya EDI ultrapure:
(1) Hakuna haja ya kuzaliwa upya kwa asidi-msingi: Katika kitanda mchanganyiko, resin inahitaji kuzalishwa upya na kemikali na asidi-msingi, wakati EDI huondoa utunzaji na kazi nzito ya vitu hivi vyenye madhara. kulinda mazingira.
(2) Operesheni inayoendelea na rahisi: katika kitanda mchanganyiko, mchakato wa operesheni unakuwa mgumu kutokana na mabadiliko ya kila kuzaliwa upya na ubora wa maji, wakati mchakato wa uzalishaji wa maji wa EDI ni thabiti na endelevu, na ubora wa maji wa maji yanayozalishwa ni mara kwa mara. Taratibu ngumu za uendeshaji, operesheni imerahisishwa sana.
(3) Mahitaji ya ufungaji yaliyopunguzwa: Mfumo wa EDI una kiasi kidogo kuliko kitanda kilichochanganywa na uwezo sawa wa matibabu ya maji. Inachukua muundo wa ujenzi na inaweza kujengwa kwa urahisi kulingana na urefu na harufu ya tovuti. Ubunifu wa kawaida hufanya EDI iwe rahisi kudumisha wakati wa kazi ya uzalishaji
.jpg?imageView2/1/format/webp)
8. Sterilization ya ozoni matibabu ya maji safi zaidi
Kanuni ya disinfection ya ozoni (O3) ni: muundo wa molekuli ya ozoni hauna utulivu kwa joto la kawaida na shinikizo, na hutengana haraka na kuwa oksijeni (O2) na atomi moja ya oksijeni (O); Mwisho una shughuli kali na ni hatari sana kwa bakteria. Oxidation kali itaua, na atomi za oksijeni za ziada zitaungana tena kuwa atomi za kawaida za oksijeni (O2) peke yao, na hakuna mabaki ya sumu, kwa hivyo inaitwa disinfectant isiyo ya uchafuzi. Virusi, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa na bakteria anuwai, nk) wana uwezo mkubwa sana wa kuua, na pia ni nzuri sana kwa kuua mycin.
(1) Utaratibu wa sterilization na mchakato wa ozoni ni wa mchakato wa biochemical, ambao huoksidisha na kuoza oksidi ya glukosi muhimu kwa oxidation ya glucose ndani ya bakteria.
(2) Inaingiliana moja kwa moja na bakteria na virusi, huharibu organelles zao na asidi ya ribonucleic, hutenganisha polima za macromolecular kama vile DNA, RNA, protini, lipids na polysaccharides, na kuharibu uzalishaji wa kimetaboliki na mchakato wa uzazi wa bakteria.
(3) Hupenya kwenye tishu za membrane ya seli, huvamia utando wa seli na hufanya kazi kwenye lipoprotein ya utando wa nje na lipopolysaccharide ya ndani, na kusababisha seli kupenya na kupotosha, na kusababisha lysis ya seli na kifo. Na jeni za maumbile, aina za vimelea, chembe za virusi vya vimelea, bacteriophages, mycoplasmas na pyrojeni (metabolites za bakteria na virusi, endotoxins) katika bakteria waliokufa huyeyushwa na kubadilishwa ili kufa.
Maji safi yanamaanisha kuwa maji safi kwa ujumla hutumia maji ya bomba ya mijini kama chanzo cha maji. Kupitia uchujaji wa safu nyingi, vitu vyenye madhara kama vile vijidudu vinaweza kuondolewa, lakini wakati huo huo, madini yanayohitajika na mwili wa binadamu kama vile fluorine, potasiamu, kalsiamu na magnesiamu huondolewa.
Kwa sababu ya kutokwa bila kudhibitiwa kwa maji machafu ya viwandani, maji machafu ya nyumbani na uchafuzi wa kilimo, maji ya sasa ya uso sio tu yana matope, mchanga, wanyama na kuoza kwa mimea. Pia kuna idadi kubwa ya vitu kama vile bleach, dawa za kuulia wadudu, metali nzito, chokaa, chuma na vitu vingine vinavyohatarisha afya ya binadamu. Mkusanyiko wa muda mrefu wa uchafuzi huu katika mwili wa binadamu ni hatari sana kwa afya ya binadamu, na unaweza kusababisha saratani, mutagenesis, na upotoshaji. Muuaji wa kweli. Walakini, mchakato wa jadi wa uzalishaji wa maji ya bomba sio tu hauwezi kuondoa misombo ya kikaboni ndani yake, lakini ikiwa klorini itaongezwa katika uzalishaji wa maji ya bomba, itazalisha uchafuzi mpya na wenye nguvu wa kikaboni kama klorofomu, ambayo hufanya maji ya bomba kuwa ya mutagenic zaidi kuliko maji ya asili. Zaidi ya hayo, baada ya maji ya bomba kuondoka kiwandani, inahitaji kupitia mfumo mrefu wa bomba la utoaji wa maji, hasa tanki la maji juu ya paa la majengo ya makazi ya juu, kuna "uchafuzi wa sekondari" mbaya. Aina hii ya maji, bila shaka, haiwezi kunywa mbichi. Hata ikiwa imechemshwa, inaweza tu sterilize lakini sio kuondoa kemikali hatari. Zaidi ya hayo, kunywa maji safi hakuwezi tu kuondoa madhara kwa afya, lakini pia kufaidika na afya na maisha marefu. Kwa sababu maji safi, kazi bora ya carrier, nguvu ya uwezo wa kufuta metabolites mbalimbali katika mwili, ni rahisi kufyonzwa na mwili wa binadamu, ambayo ni ya manufaa kwa uzalishaji wa maji ya mwili ili kukata kiu na kupunguza uchovu. Kwa hivyo, ili kudumisha afya, kuboresha afya ya watu, kuendeleza biashara ya maji safi, na kuzalisha maji ya kunywa ya hali ya juu, matibabu ya maji safi ni kusafisha maji ya bomba mara mbili, na kuchuja zaidi vitu vyenye madhara kama vile kloridi na bakteria katika maji ya bomba ili kufikia uondoaji. bakteria na athari ya disinfection.
Njia ya matibabu ya maji safi
1. Matibabu ya maji safi ya membrane (MF)
Mbinu za kuchuja microporous za membrane ni pamoja na aina tatu: uchujaji wa kina, uchujaji wa skrini, na uchujaji wa uso. Uchujaji wa kina ni tumbo lililotengenezwa kwa nyuzi zilizofumwa au nyenzo zilizoshinikizwa, na hutumia adsorption ajizi au kunasa ili kuhifadhi chembe, kama vile uchujaji wa media nyingi unaotumiwa sana au uchujaji wa mchanga; Uchujaji wa kina ni njia ya kiuchumi ya kuondoa 98% au zaidi ya yabisi iliyosimamishwa, huku ikilinda kitengo cha utakaso wa chini kutoka kwa kuzuiwa, kwa hivyo kawaida hutumiwa kama matibabu ya mapema.
Uchujaji wa uso ni muundo wa safu nyingi. Wakati suluhisho linapita kwenye utando wa chujio, chembe kubwa kuliko pores ndani ya membrane ya chujio zitaachwa nyuma na hujilimbikiza juu ya uso wa membrane ya chujio, kama vile uchujaji wa nyuzi za PP zinazotumiwa sana. Uchujaji wa uso unaweza kuondoa zaidi ya 99.9% ya yabisi iliyosimamishwa, kwa hivyo inaweza pia kutumika kama matibabu ya awali au ufafanuzi.
Utando wa chujio cha ungo kimsingi una muundo thabiti, kama vile ungo, na kuacha chembe kubwa kuliko saizi ya pore juu ya uso (kipimo cha pore cha utando huu wa chujio ni sahihi sana), kama vile terminal inayotumiwa katika mashine za maji safi Tumia vichungi vya usalama vya uhakika; Uchujaji wa matundu Microfiltration kwa ujumla huwekwa katika hatua ya matumizi ya mwisho katika mfumo wa utakaso ili kuondoa athari za mwisho zilizobaki za flakes za resin, chips za kaboni, colloids na microorganisms.
.jpg?imageView2/1/format/webp)
2. Matibabu ya maji safi ya kaboni iliyoamilishwa
Adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ni njia ambayo dutu moja au zaidi hatari katika maji hutangazwa kwenye uso thabiti na kuondolewa kwa kutumia asili ya vinyweleo ya kaboni iliyoamilishwa. Adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ina athari nzuri katika kuondoa vitu vya kikaboni, colloids, microorganisms, klorini iliyobaki, harufu, nk ndani ya maji. Wakati huo huo, kwa sababu kaboni iliyoamilishwa ina athari fulani ya kupunguza, pia ina athari nzuri ya kuondoa kwenye vioksidishaji ndani ya maji.
Kwa kuwa kazi ya adsorption ya kaboni iliyoamilishwa ina thamani ya kueneza, wakati uwezo wa adsorption uliojaa unafikiwa, kazi ya adsorption ya chujio cha kaboni iliyoamilishwa itapunguzwa sana. Kwa hiyo, ni muhimu kuzingatia kuchambua uwezo wa adsorption wa kaboni iliyoamilishwa, na kuchukua nafasi ya kaboni iliyoamilishwa kwa wakati au kutekeleza disinfection na kupona kwa mvuke wa shinikizo la juu. Walakini, wakati huo huo, vitu vya kikaboni vilivyotangazwa juu ya uso wa kaboni iliyoamilishwa inaweza kuwa chanzo cha virutubisho au mazalia ya uzazi wa bakteria, kwa hivyo shida ya uzazi wa microbial katika chujio cha kaboni iliyoamilishwa pia inastahili kuzingatiwa. Disinfection ya mara kwa mara ni muhimu ili kudhibiti ukuaji wa bakteria. Ikumbukwe kwamba katika hatua ya awali ya kutumia kaboni iliyoamilishwa (au hatua ya awali ya uendeshaji wa kaboni mpya iliyoamilishwa), kiasi kidogo cha kaboni nzuri sana iliyoamilishwa inaweza kuingia kwenye mfumo wa reverse osmosis na mtiririko wa maji, na kusababisha uchafu wa njia ya mtiririko wa membrane ya reverse osmosis na kusababisha operesheni. Shinikizo huongezeka, hupenya matone ya uzalishaji, na kushuka kwa shinikizo kwenye mfumo huongezeka, na uharibifu huu ni ngumu kupona na njia za kawaida za kusafisha. Kwa hivyo, kaboni iliyoamilishwa lazima ioshwe na poda laini iondolewe kabla ya maji yaliyochujwa kutumwa kwa mfumo unaofuata wa RO. Kaboni iliyoamilishwa ina athari kubwa, lakini tahadhari inapaswa kulipwa kwa disinfection na kaboni mpya iliyoamilishwa lazima ioshwe safi wakati wa matumizi.
3. Reverse osmosis (RO) matibabu ya maji safi
Osmosis ya nyuma inamaanisha kuwa wakati shinikizo kubwa kuliko shinikizo la osmotic linatumiwa upande wa suluhisho la kujilimbikizia, kutengenezea katika suluhisho la kujilimbikizia litapita kwenye suluhisho la dilute, na mwelekeo wa mtiririko wa kutengenezea hii ni kinyume na mwelekeo wa osmosis ya awali. Utaratibu huu unaitwa reverse osmosis. Kanuni hii hutumiwa katika uwanja wa kujitenga kwa kioevu kwa utakaso, kuondolewa kwa uchafu, na matibabu ya vitu vya kioevu.
Kanuni ya kufanya kazi ya membrane ya reverse osmosis: utando ambao huchagua vitu vinavyoweza kupenyeza huitwa utando wa nusu-permeable, na utando ambao unaweza tu kupenya kutengenezea lakini hauwezi kupenya solute kwa ujumla huitwa utando bora wa nusu-permeable. Wakati kiasi sawa cha suluhisho la dilute (kama maji safi) na suluhisho la kujilimbikizia (kama maji ya chumvi) limewekwa pande zote mbili za utando unaoweza kupenyeza, kutengenezea katika suluhisho la dilute kawaida itapita kwenye utando wa semipermeable na kutiririka kwa upande wa suluhisho lililojilimbikizia kwa hiari, Jambo hili linaitwa kupenya. Wakati osmosis inafikia usawa, kiwango cha kioevu upande wa suluhisho la kujilimbikizia kitakuwa cha juu kuliko kiwango cha kioevu cha suluhisho la dilute kwa urefu fulani, ambayo ni, tofauti ya shinikizo huundwa, na tofauti hii ya shinikizo ni shinikizo la osmotic. Reverse osmosis ni harakati ya uhamiaji wa nyuma ya osmosis. Ni njia ya kujitenga ambayo hutenganisha solute na kutengenezea katika kutengenezea kwa njia ya kuingilia kwa kuchagua kwa membrane ya semipermeable chini ya gari la shinikizo. Imetumika sana katika utakaso wa ufumbuzi mbalimbali. Mfano wa kawaida wa matumizi ni katika mchakato wa matibabu ya maji, kwa kutumia teknolojia ya reverse osmosis kuondoa uchafu kama vile ioni isokaboni, bakteria, virusi, vitu vya kikaboni na colloids katika maji ghafi ili kupata maji safi ya hali ya juu.
4. Kubadilishana kwa ioni (IX) matibabu ya maji safi
Kubadilishana kwa ioni vifaa vya maji safi ni mchakato wa jadi wa matibabu ya maji ambayo hubadilisha anions na cations mbalimbali ndani ya maji kupitia resini za kubadilishana anion na cation. Resini za kubadilishana anion na cation zinalingana kwa uwiano tofauti ili kuunda mfumo wa kitanda cha cation cha kubadilishana ioni. Mfumo wa kitanda cha anion na mfumo wa mchanganyiko wa kitanda cha ioni (kitanda cha kiwanja), na mfumo wa kitanda kilichochanganywa (kitanda cha kiwanja) kawaida hutumiwa katika mchakato wa mwisho wa kuzalisha maji safi na maji ya usafi wa juu baada ya kuinua kwa osmosis na michakato mingine ya matibabu ya maji. Ni moja wapo ya njia zisizoweza kubadilishwa za kuandaa maji safi na maji ya usafi wa juu. Conductivity ya maji taka inaweza kuwa chini ya 1uS/cm, na upinzani wa maji taka unaweza kufikia zaidi ya 1MΩ.cm. Kulingana na mahitaji tofauti ya ubora wa maji na matumizi, upinzani wa maji taka unaweza kudhibitiwa kati ya 1 ~ 18MΩ.cm. Inatumika sana katika utayarishaji wa maji safi zaidi na maji ya usafi wa juu katika tasnia kama vile vifaa vya elektroniki, nishati ya umeme, maji safi zaidi, tasnia ya kemikali, maji safi zaidi, maji ya kulisha boiler na maji safi ya matibabu.
Chumvi zilizomo kwenye maji ghafi kama vile Ca(HCO3)2, MgSO4 na chumvi zingine za kalsiamu na magnesiamu za sodiamu, wakati wa kutiririka kupitia safu ya resin ya kubadilishana, cations Ca2+, Mg2+, nk hubadilishwa na vikundi hai vya resin ya cation, na anions HCO3-, SO42-, nk. Imebadilishwa na vikundi vya kazi vya resin ya anion, maji husafishwa zaidi. Ikiwa maudhui ya bicarbonate katika maji ghafi ni ya juu, mnara wa kuondoa gesi unapaswa kuanzishwa kati ya nguzo za kubadilishana anion na cation ili kuondoa gesi ya CO2 na kupunguza mzigo wa kitanda cha anion.
5. Matibabu ya maji safi ya ultraviolet (UV)
Mchakato kuu wa uzazi wa seli ni: mlolongo mrefu wa DNA hufunguliwa. Baada ya kufungua, vitengo vya adenine vya kila mnyororo mrefu hutafuta vitengo vya thymine kujiunga, na kila mnyororo mrefu unaweza kunakili mnyororo sawa na mnyororo mwingine mrefu ambao umetenganishwa hivi punde. , kurejesha DNA kamili kabla ya mgawanyiko wa asili, na kuwa msingi mpya wa seli. Mionzi ya ultraviolet yenye urefu wa 240-280nm inaweza kuvunja uwezo wa DNA kuzalisha protini na kuiga. Miongoni mwao, miale ya ultraviolet yenye urefu wa urefu wa 265nm ina uwezo mkubwa wa kuua bakteria na virusi. Baada ya DNA na RNA ya bakteria na virusi kuharibiwa, uwezo wao wa kuzalisha protini na uwezo wa uzazi umepotea. Kwa sababu bakteria na virusi kwa ujumla huwa na mzunguko mfupi sana wa maisha, bakteria na virusi ambavyo haviwezi kuzaliana vitakufa haraka. Mionzi ya ultraviolet hutumiwa kuzuia kuishi kwa microorganisms katika maji ya bomba ili kufikia athari ya sterilization na disinfection.
Vyanzo vya mwanga vya zebaki bandia (aloi) pekee vinaweza kutoa nguvu ya kutosha ya ultraviolet (UVC) kwa kuua viini vya uhandisi. Bomba la taa ya ultraviolet ni limetengenezwa kwa glasi ya quartz. Taa ya zebaki imegawanywa katika aina tatu kulingana na tofauti ya shinikizo la mvuke wa zebaki kwenye taa baada ya taa na tofauti ya nguvu ya pato la ultraviolet: shinikizo la chini la taa ya zebaki, taa za zebaki za shinikizo la kati na shinikizo la chini taa za zebaki za kiwango cha juu.
Athari ya baktericidal imedhamiriwa na kipimo cha mionzi kilichopokelewa na microorganisms, na wakati huo huo, pia huathiriwa na nishati ya pato la mionzi ya ultraviolet, ambayo inahusiana na aina ya taa, nguvu ya mwanga na wakati wa matumizi. Wakati taa inazeeka, itapoteza 30% -50% ya nguvu yake. .
Dozi ya mionzi ya ultraviolet inarejelea kiasi cha miale ya ultraviolet ya urefu maalum wa wimbi unaohitajika ili kufikia kiwango fulani cha uanzishaji wa bakteria: kipimo cha mionzi (J/m2) = muda wa mionzi (s) × nguvu ya UVC (W/m2) Kadiri kipimo cha mionzi kinavyoongezeka, ndivyo ufanisi wa kuua viini unavyoongezeka. Kwa sababu ya mahitaji ya ukubwa wa vifaa, wakati wa jumla wa mionzi ni sekunde chache tu. Kwa hiyo, nguvu ya pato la UVC ya taa imekuwa parameter muhimu zaidi ya kupima utendaji wa vifaa vya disinfection vya mwanga wa ultraviolet.
6. Matibabu ya maji safi ya Ultrafiltration (UF)
Teknolojia ya Ultrafiltration ni teknolojia ya hali ya juu inayotumika sana katika utakaso wa maji, utengano wa suluhisho, mkusanyiko, uchimbaji wa vitu muhimu kutoka kwa maji machafu, na utakaso na matumizi ya maji machafu na matumizi tena. Ina sifa ya mchakato rahisi wa matumizi, hakuna inapokanzwa, kuokoa nishati, operesheni ya shinikizo la chini, na alama ndogo ya kifaa.
Kanuni ya matibabu ya maji safi ya Ultrafiltration (UF): Ultrafiltration ni mchakato wa kutenganisha utando kulingana na kanuni ya kujitenga ya ungo na shinikizo kama nguvu ya kuendesha gari. , mto wa bakteria na vitu vya kikaboni vya macromolecular. Inaweza kutumika sana katika kujitenga, mkusanyiko na utakaso wa vitu. Mchakato wa ultrafiltration hauna ubadilishaji wa awamu na hufanya kazi kwa joto la kawaida. Inafaa hasa kwa mgawanyiko wa vitu vinavyohisi joto. Ina upinzani mzuri wa joto, upinzani wa asidi na alkali na upinzani wa oxidation. Inaweza kutumika mfululizo kwa muda mrefu chini ya hali ya chini ya 60 ° C na pH ya 2-11. .
Utando wa ultrafiltration wa nyuzi mashimo ni aina iliyokomaa zaidi na ya hali ya juu ya teknolojia ya ultrafiltration. Kipenyo cha nje cha nyuzi mashimo ni 0.5-2.0mm, na kipenyo cha ndani ni 0.3-1.4mm. Ukuta wa nyuzi mashimo umefunikwa na micropores. Maji ghafi hutiririka chini ya shinikizo kwa nje au cavity ya ndani ya nyuzi mashimo, na kutengeneza aina ya shinikizo la nje na aina ya shinikizo la ndani kwa mtiririko huo. Ultrafiltration ni mchakato wa kuchuja wenye nguvu, na vitu vilivyonaswa vinaweza kuondolewa na mkusanyiko, bila kuzuia uso wa membrane, na inaweza kukimbia kwa muda mrefu.
7. Matibabu ya maji safi ya EDI
Kanuni ya kufanya kazi ya vifaa vya matibabu ya maji ya EDI ultrapure: Mfumo wa Electrodeionization (EDI) uko chini ya hatua ya uwanja wa umeme wa DC, harakati ya mwelekeo wa ioni za dielectric ndani ya maji kupitia kitenganishi, na upenyezaji wa kuchagua wa ioni na membrane ya kubadilishana ili kuboresha ubora wa maji. Teknolojia ya kisayansi ya matibabu ya maji kwa utakaso. Kati ya jozi ya elektroni za electrodialyser, kawaida membrane ya anion, membrane ya cation na vitenganishi (A, B) hupangwa kwa vikundi ili kuunda chumba cha mkusanyiko na chumba nyembamba (yaani, cations zinaweza kupita kwenye membrane ya cationic, na anions zinaweza kupita kwenye cathode. membrane). Cations katika maji safi huhamia kwenye elektrodi hasi kupitia utando wa cationic na huingiliwa na utando hasi kwenye chumba cha mkusanyiko; anions ndani ya maji huhamia kwenye elektrodi chanya kuelekea utando hasi na huingiliwa na membrane ya cationic kwenye chumba cha mkusanyiko, ili idadi ya ioni ndani ya maji inayopita kwenye chumba safi ipungue polepole, Inakuwa maji safi, na maji katika chumba cha mkusanyiko, kwa sababu ya utitiri unaoendelea wa anions na cations katika chumba cha mkusanyiko, Mkusanyiko wa ioni ya dielectric inaendelea kuongezeka, na inakuwa maji yaliyojilimbikizia, ili kufikia madhumuni ya kuondoa chumvi, utakaso, mkusanyiko au kusafisha.
Faida za vifaa vya matibabu ya maji ya EDI ultrapure:
(1) Hakuna haja ya kuzaliwa upya kwa asidi-msingi: Katika kitanda mchanganyiko, resin inahitaji kuzalishwa upya na kemikali na asidi-msingi, wakati EDI huondoa utunzaji na kazi nzito ya vitu hivi vyenye madhara. kulinda mazingira.
(2) Operesheni inayoendelea na rahisi: katika kitanda mchanganyiko, mchakato wa operesheni unakuwa mgumu kutokana na mabadiliko ya kila kuzaliwa upya na ubora wa maji, wakati mchakato wa uzalishaji wa maji wa EDI ni thabiti na endelevu, na ubora wa maji wa maji yanayozalishwa ni mara kwa mara. Taratibu ngumu za uendeshaji, operesheni imerahisishwa sana.
(3) Mahitaji ya ufungaji yaliyopunguzwa: Mfumo wa EDI una kiasi kidogo kuliko kitanda kilichochanganywa na uwezo sawa wa matibabu ya maji. Inachukua muundo wa ujenzi na inaweza kujengwa kwa urahisi kulingana na urefu na harufu ya tovuti. Ubunifu wa kawaida hufanya EDI iwe rahisi kudumisha wakati wa kazi ya uzalishaji
.jpg?imageView2/1/format/webp)
8. Sterilization ya ozoni matibabu ya maji safi zaidi
Kanuni ya disinfection ya ozoni (O3) ni: muundo wa molekuli ya ozoni hauna utulivu kwa joto la kawaida na shinikizo, na hutengana haraka na kuwa oksijeni (O2) na atomi moja ya oksijeni (O); Mwisho una shughuli kali na ni hatari sana kwa bakteria. Oxidation kali itaua, na atomi za oksijeni za ziada zitaungana tena kuwa atomi za kawaida za oksijeni (O2) peke yao, na hakuna mabaki ya sumu, kwa hivyo inaitwa disinfectant isiyo ya uchafuzi. Virusi, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa na bakteria anuwai, nk) wana uwezo mkubwa sana wa kuua, na pia ni nzuri sana kwa kuua mycin.
(1) Utaratibu wa sterilization na mchakato wa ozoni ni wa mchakato wa biochemical, ambao huoksidisha na kuoza oksidi ya glukosi muhimu kwa oxidation ya glucose ndani ya bakteria.
(2) Inaingiliana moja kwa moja na bakteria na virusi, huharibu organelles zao na asidi ya ribonucleic, hutenganisha polima za macromolecular kama vile DNA, RNA, protini, lipids na polysaccharides, na kuharibu uzalishaji wa kimetaboliki na mchakato wa uzazi wa bakteria.
(3) Hupenya kwenye tishu za membrane ya seli, huvamia utando wa seli na hufanya kazi kwenye lipoprotein ya utando wa nje na lipopolysaccharide ya ndani, na kusababisha seli kupenya na kupotosha, na kusababisha lysis ya seli na kifo. Na jeni za maumbile, aina za vimelea, chembe za virusi vya vimelea, bacteriophages, mycoplasmas na pyrojeni (metabolites za bakteria na virusi, endotoxins) katika bakteria waliokufa huyeyushwa na kubadilishwa ili kufa.
