氣液過(guò)濾網(wǎng)離子交換法
離子交換法是以圓球形樹(shù)脂(離子交換樹(shù)脂)過(guò)濾原水,水中的離子會(huì)與固定在樹(shù)脂上的離子交換.常見(jiàn)的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法.硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質(zhì)硬度降低的一種前處理程序.軟化機(jī)里面的球狀樹(shù)脂,以兩個(gè)鈉離子交換一個(gè)鈣離子或鎂離子的方式來(lái)軟化水質(zhì).
離子交換樹(shù)脂利用氫離子交換陽(yáng)離子,而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種陽(yáng)離子(例如Na+、Ca2+、Al3+).同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-).從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹(shù)脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成純水.
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽(yáng)離子交換床.也可以將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂與陰離子交換樹(shù)脂混在一起,置于同一個(gè)離子交換床中.不論是那一種形式,當(dāng)樹(shù)脂與水中帶電荷的雜質(zhì)交換完樹(shù)脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進(jìn)行"再生".再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進(jìn)行再生,交換附著在離子交換樹(shù)脂上的雜質(zhì).
若將離子交換法與其他純化水質(zhì)方法(例如反滲透法、過(guò)濾法和活性碳吸附法)組合應(yīng)用時(shí),則離子交換法在整個(gè)純化系統(tǒng)中,將扮演非常重要的一個(gè)部分.離子交換法能有效的去除離子,卻無(wú)法有效的去除大部分的有機(jī)物或微生物.而微生物可附著在樹(shù)脂上,并以樹(shù)脂作為培養(yǎng)基,使得微生物可快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生熱源.因此,需配合其他的純化方法設(shè)計(jì)使用.
氣液過(guò)濾網(wǎng)活性碳吸附法
有機(jī)物可能是陽(yáng)離子、陰離子或非離子性的物質(zhì),離子交換樹(shù)脂可去除原水中一些可溶性的有機(jī)酸和有機(jī)堿(陰離子和陽(yáng)離子),但有些非離子性的有機(jī)物卻會(huì)被樹(shù)脂包覆,這過(guò)程稱為樹(shù)脂的"污染阻塞"現(xiàn)象,不但會(huì)減少樹(shù)脂的壽命,而且降低其交換能力.為保護(hù)離子交換樹(shù)脂,可將活性碳過(guò)濾器安裝在離子交換樹(shù)脂之前,以去除非離子性的有機(jī)物.
活性碳的吸附過(guò)程是利用活性碳過(guò)濾器的孔隙大小及有機(jī)物通過(guò)孔隙時(shí)的滲透率來(lái)達(dá)到的.吸附率和有機(jī)物的分子量及其分子大小有關(guān),某些顆粒狀的活性碳較能有效的去除氯胺.活性碳也能去除水中的自由氯,以保護(hù)純水系統(tǒng)內(nèi)其他對(duì)氧化劑敏感的純化單元.
活性碳通常與其他的處理方法組合應(yīng)用.在設(shè)計(jì)純水系統(tǒng)時(shí),活性碳與其他相關(guān)純化單位的相關(guān)配置,是一項(xiàng)極為重要的項(xiàng)目.
氣液過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾法
微孔過(guò)濾法包括三種類型：深層過(guò)濾(depth)、篩網(wǎng)過(guò)濾(screen)及表面過(guò)濾(surface).深層濾膜是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì),利用隨機(jī)性吸附或是捕捉方式來(lái)滯留顆粒.篩網(wǎng)濾膜基本上是具有一致性的結(jié)構(gòu),就像篩子一般,將大于孔徑的顆粒,都滯留在表面上(這種濾膜的孔徑大小是非常精確的),而表面過(guò)濾則是多層結(jié)構(gòu),當(dāng)溶液通過(guò)濾膜時(shí),較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被滯留下來(lái),并主要堆積在濾膜表面上.
由于上述三種濾膜的功能不同,因此對(duì)濾膜之間的分辨非常重要.由于深層過(guò)濾是一種較為經(jīng)濟(jì)的方式,可去除98%以上的懸浮固體,同時(shí)保護(hù)下游的純化單元不會(huì)敗壞或堵塞,因此通常被作為預(yù)過(guò)濾處理.表面過(guò)濾可去除99.99%以上的懸浮固體,所以也可作為預(yù)過(guò)濾處理或澄清用.微孔薄膜(篩網(wǎng)濾膜)一般被置于純化系統(tǒng)中的最終使用點(diǎn),以去除最后殘留的微量樹(shù)脂碎片、碳屑、膠質(zhì)顆粒和微生物.例如：0.22μm微孔濾膜,其可濾過(guò)所有的細(xì)菌,通常用于將靜脈注射用的液體、血清及抗生素進(jìn)行除菌用.