Полное руководство по очистке воды: все, что вам нужно знать

Глоссарий терминов по очистке воды (обобщенный в восьми основных областях)

1. Сырая вода: Относится к неочищенной природной воде или водопроводной воде городского типа, также известной как необработанная вода.
2. Очищенная вода: Вода, из которой удалены взвешенные примеси.
3. Деионизированная вода: Вода, из которой катионы и анионы были в значительной степени удалены, часто с помощью таких методов, как дистилляция, электродиализ, обратный осмос или ионный обмен.
4. Мутность: Указывает на мутность воды, вызванную взвешенными частицами (включая коллоиды), измеряемую в NTU (нефелометрических единицах мутности). Это ключевой показатель прозрачности воды и потенциального загрязнения.
5. Флокулянт: Химическое вещество, которое заставляет взвешенные в воде частицы объединяться и оседать.
6. Общая щелочность: Общая концентрация веществ в воде, способных нейтрализовать сильные кислоты.
7. Кислотность: Общая концентрация веществ в воде, способных нейтрализовать сильные основания.
8. Твёрдость: Относится к концентрации определенных ионов металлов, обычно кальция и магния, в воде, которые могут образовывать осадки.
9. Проводимость: Способность воды проводить электричество между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии одного сантиметра друг от друга. Косвенно отражает концентрацию растворенной соли.
10. Удельное сопротивление: Индикатор сопротивления воды проводимости электричества, обычно измеряемый в МОм·см. Удельное сопротивление — это величина, обратная проводимости. Например, если проводимость воды составляет 0,2 мкСм/см, ее удельное сопротивление составляет 5 МОм·см.
11. TDS (общее количество растворенных твердых веществ): Концентрация растворенных неорганических веществ, остающихся после фильтрации и испарения, измеряемая в ppm или мг/л. TDS примерно коррелирует с проводимостью (например, 1 ppm TDS соответствует приблизительно 2 мкСм/см проводимости для хлорида натрия).
12. Значение pH: Мера кислотности или щелочности воды, определяемая как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. pH 7,0 является нейтральным; ниже 7,0 является кислым, а выше 7,0 является щелочным.
13. Щелочность: Концентрация веществ в воде, способных нейтрализовать ионы водорода, в основном карбонат-, бикарбонат- и гидроксид-ионы.
14. SDI (Индекс плотности ила): Показатель, указывающий уровень взвешенных твердых частиц в исходной воде, используемой в системах обратного осмоса.
15. Озон: нестабильная, высокореакционная форма кислорода, образующаяся естественным образом при ударе молнии или под действием высоковольтного электричества, часто используемая в качестве окислителя и дезинфицирующего средства.
16. Остаточный хлор: Оставшийся эффективный хлор в воде после дезинфекции в течение определенного периода.
17. Общее количество колиформных бактерий: Мера бактерий группы кишечной палочки, включая аэробные и факультативно анаэробные, грамотрицательные, не образующие спор палочки, которые ферментируют лактозу при 37°C в течение 24 часов, производя кислоту и газ. Количество выражается как количество бактерий группы кишечной палочки на литр воды.
18. Скорость восстановления: Отношение расхода получаемой воды к расходу питательной воды в системе.
19. Скорость отторжения соли: Показатель производительности мембраны, обычно более 97% для однопроходной мембраны обратного осмоса. Рассчитывается как: (проводимость исходной воды – проводимость полученной воды) / проводимость исходной воды.
20. Соленость: Соленость, также известная как минерализация, отражает общее количество растворенных солей в воде, измеряемое как сумма всех присутствующих катионов и анионов.
21. Седиментация: Седиментация — это метод очистки сточных вод, включающий физические и химические процессы. Физическая седиментация, наиболее распространенная форма, использует гравитацию для отделения взвешенных твердых частиц от воды. Это происходит потому, что взвешенные частицы имеют плотность, отличную от плотности воды, заставляя их оседать или всплывать. Химическая седиментация подразумевает добавление химикатов в сточные воды, которые реагируют с растворенными веществами, образуя нерастворимые соединения, которые выпадают в осадок.
22. Очищенная вода: Очищенная вода, также известная как «регенерированная вода» или «переработанная вода», относится к сточным водам, которые были обработаны для соответствия определенным стандартам качества для непитьевого использования. Она находится между питьевой водой и неочищенными сточными водами с точки зрения качества. Регенерированная вода может использоваться для орошения, промышленных процессов или охлаждения, но не пригодна для питья.
23. Органическое загрязнение: Органическое загрязнение относится к природным органическим веществам, таким как углеводы, белки, аминокислоты и жиры, а также к некоторым биоразлагаемым синтетическим органическим соединениям. В основном оно происходит из бытовых сточных вод и промышленных стоков.
24. Концентрационная поляризация: Концентрационная поляризация происходит во время обратного осмоса, когда соль концентрируется на поверхности мембраны, создавая градиент концентрации. Если скорость потока низкая, высокая концентрация соли на поверхности мембраны препятствует диффузии, влияя на эффективность системы.
25. Взвешенные твердые частицы (ВТЧ): Взвешенные твердые частицы относятся к твердым частицам, включая неорганические и органические материалы, ил, глину и микроорганизмы, взвешенные в воде. Концентрация взвешенных твердых частиц является показателем загрязнения воды и измеряется путем высушивания остатка на фильтровальной бумаге при температурах от 103 до 105°C. Единица измерения — мг/л.
26. Аэрация: Аэрация — это процесс переноса кислорода (O2) из воздуха в воду для поддержания микробной активности. Она необходима для обеспечения растворенным кислородом микроорганизмов, таких как активный ил, для облегчения их метаболических процессов.
27. Биохимическая потребность в кислороде (БПК): БПК относится к количеству растворенного кислорода, потребляемого микроорганизмами для разложения органических веществ в воде при определенных условиях. Обычно измеряется в течение пяти дней при 20°C (БПК5) и выражается в мг/л.
28. Химическое потребление кислорода (ХПК): ХПК измеряет количество кислорода, необходимое для окисления органических соединений в сточных водах с использованием сильного окислителя в контролируемых условиях. В качестве окислителя обычно используется дихромат калия, а результат выражается в мг/л.
29. Гидравлический удар: Гидравлический удар, также известный как гидравлический шок, происходит при внезапном изменении расхода воды, например, когда клапан резко закрывается или насос внезапно останавливается. Это вызывает быстрое колебание давления, которое может повредить трубы и оборудование.
30. Адсорбция: Адсорбция — это процесс, при котором загрязняющие вещества удаляются из сточных вод с помощью пористого твердого материала. Загрязняющие вещества притягиваются и удерживаются на поверхности адсорбента, эффективно очищая воду.
31. Ферменты: Ферменты — это биологические катализаторы, вырабатываемые живыми организмами. Состоящие в основном из белков, ферменты ускоряют биохимические реакции, играя решающую роль в биологических процессах.
32. Сточные воды: Сточные воды — это вода, загрязненная в результате деятельности человека, включая бытовые, промышленные и сельскохозяйственные отходы. Это вода, которая была использована и больше не пригодна для своего первоначального назначения.
33. Очистка сточных вод: Очистка сточных вод включает в себя использование различных методов и технологий для удаления загрязняющих веществ из сточных вод, делая их пригодными для сброса или повторного использования. Цель состоит в том, чтобы отделить загрязняющие вещества, переработать пригодные для использования материалы или преобразовать их в безвредные вещества.
34. Повторное использование сточных вод: Повторное использование сточных вод относится к процессу очистки сточных вод до стандарта, который позволяет повторно использовать их в промышленных или бытовых целях, таких как орошение, охлаждение или непитьевые цели. Это также известно как рекультивация воды.
35. Шкала: Накипь образуется, когда качество воды плохое, что со временем приводит к образованию твердых отложений на поверхностях теплообмена. Это происходит, когда растворенные в воде минералы выпадают в осадок и прилипают к поверхностям, влияя на эффективность оборудования.
36. Шлам: Шлам состоит из твердых частиц, взвешенных или осажденных в воде, таких как осадок или остатки химических процессов. Он образуется в процессе очистки воды и требует надлежащей утилизации или дальнейшей обработки для предотвращения воздействия на окружающую среду.
37. Железо, марганец и алюминий: Небольшие количества железа, марганца и алюминия могут вызывать изменение цвета, образование накипи и запах в воде. Железо в восстановленной форме растворимо в воде, но окисляется при контакте с воздухом, образуя нерастворимые частицы, которые могут засорять мембраны и вызывать образование накипи.
38. Очищенная вода: Очищенная вода — это вода, прошедшая фильтрацию для удаления загрязняющих веществ, включая соли и слабые электролиты, такие как кремний и углекислый газ. Содержание общего количества растворенных твердых веществ (TDS) обычно ниже 1,0 мг/л, а проводимость — менее 3 мкСм/см.
39. Сверхчистая вода: Сверхчистая вода — это вода, из которой удалены почти все растворенные твердые частицы и примеси, включая коллоиды, газы, органические материалы и ионы. Она используется в высокоточных отраслях, таких как производство полупроводников. TDS составляет менее 0,1 мг/л, а проводимость — менее 0,1 мкСм/см.
40. Дистиллированная вода: Дистиллированная вода производится путем нагревания воды для создания пара, а затем конденсации пара обратно в жидкую форму. Дистиллированная вода обычно имеет проводимость около 10 мкСм/см. Повторно дистиллированная вода, полученная путем многократной дистилляции, может иметь проводимость всего 1 мкСм/см.
41. Ингибитор образования накипи: Ингибитор накипи — это химическое вещество, которое диспергирует нерастворимые неорганические соли в воде, предотвращая или нарушая осаждение и образование накипи этих солей на металлических поверхностях. Он помогает поддерживать эффективность теплопередачи металлического оборудования за счет снижения образования накипи.
42. Ионообменная смола: Ионообменные смолы являются нерастворимыми полимерами с высокой молекулярной массой и функциональными группами, способными обмениваться ионами. Обычно в сферической форме, эти смолы облегчают обмен ионами между водой и смолой, что делает их эффективными в процессах очистки воды.
43. Ион: Ион — это атом или молекула, которая приобрела или потеряла один или несколько электронов, в результате чего образовалась заряженная частица. Этот процесс, известный как ионизация, происходит, когда атомы достигают стабильной электронной конфигурации, обычно с 8 электронами на внешней оболочке (или 2 для гелия). Ионы классифицируются как катионы (положительно заряженные) или анионы (отрицательно заряженные), и они объединяются, образуя нейтральные соединения, такие как хлорид натрия, состоящий из ионов натрия и хлорида.
44. Скорость производства воды: Скорость производства воды, или поток, относится к количеству воды, которое проходит через мембрану обратного осмоса за единицу времени. Обычно выражается в тоннах в час (т/ч) или галлонах в день (г/д).
45. Электродеионизация (ЭДИ): Электродеионизация (ЭДИ) — это передовая технология очистки воды, разработанная в 1990-х годах, объединяющая методы электродиализа и ионного обмена. EDI использует ионообменные мембраны для селективного переноса ионов и ионообменные смолы для дальнейшего удаления ионов под воздействием электрического поля постоянного тока (DC). Этот процесс эффективно производит сверхчистую воду путем удаления растворенных солей и регенерации смолы без необходимости использования кислотных или щелочных химикатов.

Объяснение основного процесса очистки чистой воды

➣Грубая фильтрация

Грубая фильтрация относится к механической фильтрации, предназначенной для удаления взвешенных твердых частиц, коллоидов, мутности, цвета и запахов из воды. Распространенные методы включают в себя осветлительные резервуары, быстрые песчаные фильтры, многослойные фильтры, фильтры с активированным углем, дисковые фильтры и высокоэффективные волокнистые фильтры.

➣Тонкая фильтрация

Тонкая фильтрация использует специализированные фильтрующие мембраны с более высокой точностью. Распространенные типы включают микрофильтрационные мембраны и фильтрующие картриджи.

➣Ультрафильтрация

Ультрафильтрация это процесс мембранной фильтрации, который удаляет крупные молекулы, коллоиды, бактерии и другие загрязняющие вещества. Он очень эффективен для фильтрации частиц, но не удаляет ионы из воды, что делает ее непригодной для опреснения. 

Ультрафильтрация обычно используется в качестве предварительной обработки для обратного осмоса или для последующей обработки в некоторых системах. Она работает с использованием тангенциального потока и фильтрации под давлением, разделяя частицы на основе молекулярного размера. 

Размер пор ультрафильтрационные мембраны Диапазон составляет от 0,002 до 0,1 мкм. Он удаляет коллоиды, взвешенные твердые частицы, макромолекулярные органические соединения, бактерии, вирусы и простейшие, при этом пропуская более мелкие молекулы и растворенные вещества.

➣Обратный осмос (ОО)

Обратный осмос (ОО) — это технология мембранного разделения, разработанная в 1960-х годах. Она работает путем приложения высокого давления к сырой воде, продавливая ее через полупроницаемую мембрану, которая отделяет растворитель от растворенных веществ, при этом вода перемещается из высокой концентрации в низкую. 

RO удаляет бактерии, вирусы, коллоиды, органические соединения и более 98% растворенных солей. Он известен своими низкими эксплуатационными расходами, простотой эксплуатации, высокой автоматизацией и стабильным качеством воды. По сравнению с другими методами очистки воды, RO предлагает несколько явных преимуществ и широко используется в различных отраслях промышленности.

Основные преимущества РО:

• Работает при комнатной температуре, используя физический метод без фазовых переходов для опреснения и очистки воды.
• Новейшие сверхтонкие композитные мембраны способны достигать показателей опреснения свыше 99,5%, а также удалять коллоиды, органические соединения, бактерии и вирусы.
• Очистка воды осуществляется под давлением, что делает ее одним из самых энергоэффективных методов.
• Не требует большого количества химикатов или кислотно-щелочной регенерации, что исключает выброс химических отходов или загрязнение окружающей среды.
• Системы обратного осмоса могут работать непрерывно, просты в обслуживании и обеспечивают стабильное качество получаемой воды.
• Высокая степень автоматизации сокращает трудозатраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.
• Экономия пространства и небольшая занимаемая площадь.
• Универсальность при работе с водой различного качества, включая солоноватую воду, морскую воду и пресную воду с низкой соленостью.

➣Ионный обмен

Ионный обмен Включает замену ионов в воде на ионы из ионообменных смол. В процессе катионного обмена катионы в воде заменяются ионами водорода, в то время как в процессе анионного обмена анионы заменяются ионами гидроксида. 

А ионообменная система смешанного действия объединяет катионные и анионные смолы в одной колонне, предлагая превосходное качество воды по сравнению с раздельными катионными и анионными слоями. Система смешанного слоя производит воду высокой чистоты путем немедленной нейтрализации обмененных ионов, что приводит к очень низкой проводимости и чрезвычайно чистой воде.

➣Электродеионизация (EDI)

EDI — это передовая технология очистки воды, которая объединяет электродиализ и ионный обмен для достижения деионизации без использования химикатов для регенерации. Система использует электрические поля для перемещения ионов через ионообменные мембраны, непрерывно производя воду высокой чистоты. EDI имеет следующие преимущества:

• Он может непрерывно производить сверхчистую воду, соответствующую определенным стандартам качества.
• Химическая регенерация не требуется, что делает его экологически чистым и не оставляет химических отходов.
• Компактная конструкция, требующая меньше места, с низкими расходами на эксплуатацию и обслуживание.
• Системы EDI проходят предварительную настройку перед отгрузкой, что упрощает установку и запуск.
• Эксплуатация проста, трудоемка низкая, а требования к обучению минимальны.

Производители обычных мембран для очистки воды

-Мембраны для ультрафильтрации (УФ)

• КОХ (США)
• Норит (Нидерланды)
• Шанхайская мембрана Huaneng (Китай)

-Мембраны обратного осмоса (ОО)

• Гидранавтика (США)
• Доу (США)
• КОХ (США)
• General Electric (GE) (США)
• Торай (Япония)
• Sepro (Южная Корея)

-Электродеионизация (ЭДИ)

• General Electric (GE) – E-CELL (США)
• IONPURE (США)
• Электропур (США)
• КАНПУРЕ (Канада)
• Чжэцзян Дунда (Китай)

NEWater, как профессиональный производитель, поставщик и поставщик решений для оборудования для очистки воды, стремится гарантировать качество своей продукции и поддерживать прочную репутацию в отрасли. Мы сотрудничаем с всемирно известными брендами для дальнейшего улучшения наших предложений.

Благодаря нашим собственным производственным преимуществам в сочетании с прочной позицией Китая как ведущего производственного центра мы можем поставлять не только мембраны высшего уровня от известных мировых поставщиков, но и высококачественные, экономически эффективные мембранные аксессуары, произведенные в Китае. Для получения дополнительной информации и запросов на цены, не стесняйтесь обращаться к нам.

Распространенные процессы очистки воды

💧Подземные воды как сырая вода

Песочный фильтр + Прецизионный фильтр + Обратный осмос (RO) + Смешанный слой или EDI

💧Муниципальная водопроводная вода как сырая вода

Песочный фильтр + Фильтр с активированным углем + Точный фильтр + RO + Смешанный слой или EDI

💧Поверхностные воды как сырая вода

• Вариант 1: Фильтр мультимедиа + Фильтр с активированным углем + Прецизионный фильтр + RO + Смешанный слой или EDI
• Вариант 2: Мультимедийный фильтр (или другие методы фильтрации) + Ультрафильтрация + Прецизионный фильтр + RO + Смешанный слой или EDI
• Вариант 3: Дисковый фильтр + Ультрафильтрация + Прецизионный фильтр + RO + Смешанный слой или EDI