常见的水处理方法

2018/12/13
常见的水处理方法

常见的水处理方法

常用的水处理方法有:(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法等。

一、沉淀物过滤法

沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净。这些颗粒物质如果没有清除,会对透析用水其他精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法,所以这个步骤常用在水纯化的初步处理,或有必要时,在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多,例如网状滤器,沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小,就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子,就无法阻拦下来。

二、硬水软化法

硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,来降低水源内之钙镁离子的浓度。

三、活性炭吸附法

活性炭是由木头、残木屑、水果核、椰子壳、煤炭或石油底渣等物质在高温下干馏炭化而成,制成后还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其他分子量在60~300道尔顿的溶解性有机物质。活性炭的表面呈颗粒状,内部是多孔的,孔内有许多约10nm~100Å大小的毛细管,1g的活性炭内部表面积高达700~1400m²,而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。

四、去离子法

去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除,与硬水软化器一样,也是利用离子交换树脂的原理。在这里使用两种树脂——阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H⁺)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH⁻)来交换阴离子,氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水。

五、逆渗透法(反渗透法)

逆渗透法可以有效的清除溶解于水中的无机物、有机物、细菌、热原及其它颗粒等,是透析用水之处理中最重要的一环。所谓"渗透(osmosis)"是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,其中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作"渗透压(osmotic pressure)",如果施加的力量大于渗透压时,则水份的移动会反方向而行,也就是从高浓度的一方流向低浓度的一方,这种现象就叫作"逆渗透(reverse osmosis)"。

六、超过滤法(超滤法)

超过滤法与逆渗透法类似,也是使用半透膜,但它无法控制离子的清除,因为膜之孔径较大,约10~200Å之间。只能排除细菌、病毒、热原及颗粒状物等,对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最后步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效,与活性碳类似,平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。

七、蒸馏法

蒸馏法是古老却也是有效的水处理法,它可以清除任何不可挥发性的杂质,但是无法排除可挥发性的污染物,它需要很大的储水槽来存放,这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因,血液透析用水不用这种方式来处理。

八、紫外线消毒法

紫外线消毒法是常使用的方法之一。紫外线消毒不产生任何二次污染物,属于国际上最新一代的消毒技术,它以其高效率、广谱性、低成本、长寿命、大水量、无污染等其他消毒手段无法比拟的优点,已在西方发达国家逐渐成为一种主流消毒手段。它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质,使其无法繁殖,其中最重要的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯(杀菌灯)的253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同,只是灯管内部不涂萤光物质,灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型、浸泡型及流水型

九、生物化学法

生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分为活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。生物化学水处理法的流程:

原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀池→过滤→消毒→出水


江西中跃环保科技有限公司(位于江西九江,主营一体化污水处理设备)在承接新建或提标改造水处理项目时,可根据原水水质、出水标准及客户需求,灵活选用上述九种水处理方法组合,提供从预处理到深度处理的全流程解决方案:

一、沉淀物过滤法(预处理)设备配套

设备类型

具体配置

格栅

粗格栅(间隙20~50mm)+机械细格栅(回转式/阶梯式/网板式,间隙3~10mm),自带渣物输送压榨一体机

沉砂池

平流式沉砂池或曝气沉砂池(带穿孔管曝气、砂水分离器),去除>0.2mm无机砂砾

石英砂过滤器

滤速8~12m/h,石英砂粒径0.5~1.2mm,可去除>20~50μm悬浮颗粒

多介质过滤器

无烟煤+石英砂+石榴石多层滤料,滤速10~15m/h,截留效果更佳

滤芯过滤器

PP熔喷滤芯(精度1~100μm)、不锈钢滤网过滤器,用于精密预处理

二、硬水软化法(离子交换)设备配套

  • 阳离子交换树脂(Na⁺型):用于硬水软化,将Ca²⁺、Mg²⁺交换为Na⁺,降低硬度至<50mg/L(以CaCO₃计);

  • 设备配套:提供离子交换软化罐(玻璃钢/不锈钢材质)、自动多路阀(时间型/流量型)、再生盐箱、NaCl盐液配比系统

  • 再生周期:根据原水硬度和用水量设定(一般1~7天再生一次),自动反洗→吸盐→慢洗→快洗→回注,全程自动完成;

  • 适用场景:锅炉补给水、空调循环水、部分工业工艺用水预处理。

三、活性炭吸附法设备配套

  • 活性炭类型:颗粒活性炭(GAC,粒径0.5~2mm)、粉末活性炭(PAC,粒径<0.18mm)、活性炭纤维(ACF);

  • 设备配套

    • 活性炭过滤器(GAC,滤速8~12m/h),用于去除余氯(>99%)、氯氨、色度、异味及分子量60~300Da的溶解性有机物;

    • 活性炭吸附柱(PAC投加+后续过滤),用于深度去除难降解有机污染物;

    • 活性炭滤芯(精度0.5~10μm),用于终端精处理;

  • 再生方式:热再生(700~900℃)、蒸汽吹脱、化学再生(酸碱处理),饱和后可更换新炭或再生回用;

  • 配套仪表:COD在线仪+UV₂₅₄在线监测仪,实时监控活性炭吸附效果。

四、去离子法(离子交换除盐)设备配套

  • 阴/阳离子交换树脂组合

    • 阳离子交换树脂(H⁺型):交换Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺/³⁺等阳离子,出水硬度≈0;

    • 阴离子交换树脂(OH⁻型):交换Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻、HCO₃⁻等阴离子,出水电导率可降至<10μS/cm;

  • 设备配套:提供阴阳离子交换器(玻璃钢/不锈钢)、混床(MB)、自动多路阀、再生液(HCl/NaOH)储罐及加药泵

  • 适用范围:电子行业超纯水(电阻率>10MΩ·cm)、锅炉补给水、实验室用水、部分工业工艺用水。

五、逆渗透法(反渗透RO)设备配套

  • 膜元件:芳香族聚酰胺复合膜(TFC),脱盐率>99%,可去除无机离子、有机物、细菌、热原等;

  • 设备配套

    • 多介质过滤器+活性炭过滤器+阻垢剂加药装置(PE桶+计量泵)+5μm保安过滤器→预处理段;

    • 高压泵(多级离心泵,扬程100~600m)→提供跨膜压力;

    • RO膜元件及压力容器(FRP/不锈钢)→核心分离单元;

    • CIP化学清洗系统(酸洗/碱洗回路+清洗泵+清洗箱)→膜污染后恢复通量;

    • 产水/浓水流量计+电导率仪+pH计+ORP在线监测→运行监控;

  • 系统回收率:一般60%~75%(视原水水质),浓水可回流至前端调节池或达标排放;

  • 适用场景:中水回用、零排放预处理、电子超纯水、锅炉补给水、饮用水深度净化。

六、超过滤法(超滤UF)设备配套

  • 膜类型:中空纤维膜(PVDF/PES/PS材料),孔径0.01~0.1μm(10~100nm),截留分子量(MWCO)1~100kDa;

  • 设备配套

    • UF膜组件(中空纤维/平板/卷式)及膜架

    • 进水泵+反冲洗泵+气洗系统(气水联合反冲洗,每30~60min反洗一次);

    • 进水/产水流量计+压力传感器+浊度仪→运行监控;

  • 主要作用

    • RO前置保护:截留细菌、胶体、大分子有机物,防止RO膜污染,延长RO膜寿命2~3倍;

    • 终端精处理:用于饮用水/工艺用水最后一道保障,出水浊度<0.1NTU,细菌去除率>99.9%;

  • 操作压力:0.1~0.3MPa,能耗仅为RO的1/5~1/10。

七、蒸馏法

  • 虽然文中提到血液透析不用蒸馏法,但在某些特殊工业场景(如制药注射用水WFI、实验室高纯水、特殊化工分离)仍有应用;

  • 设备配套:提供多效蒸发器(MED)、蒸汽压缩蒸馏器(VCD),可将给水制成电阻率>1MΩ·cm的蒸馏水或注射用水;

  • 注意:需配套大容量储水槽(不锈钢316L材质),储水槽和输送管路需定期清洗消毒(巴氏消毒/臭氧消毒),防止二次污染。

八、紫外线消毒法设备配套

  • 紫外线灯管:低压汞灯,主波长253.7nm,石英玻璃管(紫外线穿透率>90%);

  • 设备类型

    • 照射型:明渠式UV消毒器,用于渠道/管道内水流消毒;

    • 浸泡型:UV灯管浸入水中,用于密闭压力容器内消毒;

    • 流水型:水从石英套管外流过,灯管在套管内,适合管道式连续消毒;

  • 剂量要求

    • 一般消毒:15~30mJ/cm²

    • 高等级消毒(如饮用水/回用水):40mJ/cm²以上;

  • 设备配套:提供UV消毒器(不锈钢316L外壳+石英套管+UV灯管+电子镇流器)、UV强度传感器+运行时间累计器+自动清洗装置(机械/化学清洗)

  • 优势:无化学药剂残留、不产生消毒副产物(如THMs)、启动即开即停、维护简单。

九、生物化学法(生化处理)工程承接

1. 活性污泥法(A/O、A²/O、氧化沟、SBR/CASS)

  • A/O工艺格栅→调节池→缺氧(DO<0.5mg/L)→好氧(DO=2~4mg/L,SRT>15~25d)→二沉池→消毒→达标排放,脱氮率70%~80%;

  • A²/O工艺:在A/O基础上增设厌氧段,同步脱氮除磷,TP可降至0.3~0.5mg/L;

  • 氧化沟:沟内HRT=8~24h,SRT=15~30d,利用DO自然梯度实现同步硝化反硝化,脱氮率60%~90%;

  • SBR/CASS:周期6~12h(进水→厌氧搅拌→曝气→沉淀→滗水→闲置),集均化、初沉、生物降解、二沉于一体。

2. 生物膜法(接触氧化、MBBR、生物滤池)

  • 接触氧化池:悬挂组合纤维/弹性填料,底部微孔曝气,HRT=4~8h,BOD₅容积负荷1.0~2.0kgBOD₅/m³·d,MLVSS折算可达40~60g/L;

  • MBBR(移动床生物膜反应器):投加PP悬浮填料(填充率25%~50%),无需反冲洗,同等池容提升处理能力30%~50%;

  • 曝气生物滤池(BAF):陶粒滤料,滤速2~4m/h,兼具生物降解与过滤截留SS功能,需气水联合反冲洗。

3. 厌氧生物处理(UASB、EGSB、IC)

  • UASB(上流式厌氧污泥床):HRT=12~24h,温度33~38℃,配套三相分离器、沼气收集系统(气柜+脱硫+火炬/发电),COD去除率80%~90%;

  • IC(内循环厌氧反应器):两级反应室,内循环流,HRT短、负荷高,适合超高浓度有机废水(COD>5000mg/L)。

4. 土地处理系统(人工湿地)

  • 适用于有足够用地的村镇污水处理,利用植物+填料+微生物协同净化,运维成本极低;

  • 提供潜流人工湿地/表面流人工湿地设计、填料级配(砾石+砂+土壤)、水生植物(芦苇、香蒲、美人蕉等)选配

5. 典型生化处理流程设备配套

原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀池→过滤→消毒→出水

工段

江西中跃可提供的设备

格栅

粗/细格栅(机械/人工)、格栅压榨一体机

调节池

碳钢防腐/玻璃钢池体、搅拌机、提升泵、液位控制

接触氧化池

组合纤维/弹性填料、微孔刚玉/EPDM曝气器、低速推流器、DO/pH在线仪

沉淀池

竖流式/平流式/辐流式沉淀池、周边/中心传动刮吸泥机

过滤

石英砂/多介质过滤器、活性炭过滤器、UF超滤系统

消毒

次氯酸钠/液氯加药消毒、紫外线消毒器、臭氧发生器

加药系统

碳源(甲醇/乙酸钠)储罐+计量泵、碱液(液碱/石灰乳)加药装置(pH联动)、营养盐(N/P)自动加药装置、PAC/PAM混凝剂加药装置

曝气系统

微孔刚玉/EPDM曝气盘/管、硅胶橡胶管式曝气管、表曝机/倒伞曝气机、变频罗茨/回转风机

污泥处理

污泥浓缩池、板框压滤机/离心脱水机/叠螺脱水机、PAM自动加药装置

十、工艺组合方案速查表

应用场景

推荐工艺组合

出水标准

江西中跃核心设备

城镇生活污水(一级A)

格栅→调节池→A²/O→二沉→混凝沉淀→消毒

GB 18918-2002 一级A

A²/O池体、填料/曝气器、刮吸泥机、加药系统、消毒设备

工业废水回用

格栅→调节池→厌氧(UASB)→A/O→UF→RO→消毒

回用水标准

UASB反应器、A/O池体、UF/RO膜系统、CIP清洗系统、消毒设备

村镇分散式(小水量)

格栅→调节池→接触氧化一体化→沉淀→消毒

一级B / 一级A

一体化罐体、填料、风机、消毒设备

饮用水深度净化

多介质过滤→活性炭吸附→UF→UV消毒

生活饮用水标准

多介质过滤器、活性炭过滤器、UF膜组件、UV消毒器

中水回用/零排放

生化→UF→RO→蒸发结晶

回用/零排放

全套生化设备、UF/RO膜系统、蒸发器、CIP清洗系统

十一、调试与运维支持

  • 培菌驯化:协助联系同类污水厂好氧剩余污泥(MLSS≥3000~4000mg/L)接种,按"闷曝→渐增进水→镜检成熟(钟虫/等枝虫/轮虫出现,SV₃₀=15%~30%)→全负荷运行"节奏推进,约20~30d完成培菌驯化;

  • 日常检测台账

检测项目

频率

控制范围

异常预警信号

SV₃₀

每日

15%~30%

>40%提示膨胀或老化

MLSS

每2~3天

2000~4000mg/L(视工艺)

持续异常提示污泥量失衡

DO

每班

好氧池2~4mg/L,缺氧<0.5mg/L

DO突变提示风机/曝气头异常

pH

每班

6.5~8.5

pH突变提示加药系统故障或进水异常

进出水COD/BOD₅/NH₃-N/TN/TP/电导率

每日

按设计出水标准

去除率骤降提示系统受冲击

镜检

每2天

菌胶团密实、钟虫/等枝虫适量

丝状菌增多→膨胀前兆;轮虫暴增→老化

UV₂₅₄/浊度

每日

按工艺要求

活性炭/UF膜效能下降预警

UV灯管运行时间

每日记录

累计≤8000~10000h

超期需更换灯管

  • 交付文件:调试完成后出具工艺操作SOP(含各异常工况处置步骤)、设备维护保养计划、日常检测项目与频率建议书,配合业主完成环保验收。

相关新闻

小型污水处理项目,为什么不能只看设备“每天处理多少吨”?

小型污水处理项目,为什么不能只看设备“每天处理多少吨”?

阅读更多 →
为什么要对污水进行脱氮和除磷处理?

为什么要对污水进行脱氮和除磷处理?

阅读更多 →
水污染常规分析指标是什么?

水污染常规分析指标是什么?

阅读更多 →