基础概念篇

原水：指的是未经任何处理的天然水或城市的自来水，通常被称为生水。
澄清水：经过处理，去除了原水中悬浮杂质的水。
除盐水：通过蒸馏、电渗析、反渗透或离子交换等方法，将水中的阳、阴离子基本去除或降低到一定程度的水。
浊度：表示水的浑浊程度，由水中悬浮物（包括胶体物质）引起，单位为NTU。浊度是判断水是否受污染的重要指标。
絮凝剂：能引起胶粒产生凝结架桥作用的化学药剂。
总碱度：指水中能与强酸发生中和反应的物质总量。
酸度：指水中能与强碱发生中和反应的物质总量。
硬度：主要指水中钙、镁离子的含量，这些离子容易与其它物质结合形成沉淀。
电导率：表示在一定温度下，1平方厘米截面积、相距1厘米的两平行电极间溶液的导电能力，间接反映水中溶解盐的含量。
电阻率：水的导电能力的反向指标，电阻率越大，导电能力越差，水中离子含量越少。
TDS（溶解性总固体）：滤除悬浮物与胶体并蒸发后剩余的无机物，单位为ppm或mg/l，可用TDS仪测量，反映水中离子含量。
PH值：表示水的酸碱度，影响水的物理、化学性质及生物活性。
pH值：衡量水中氢离子浓度的指标，pH值越小，水越呈酸性；反之，则越呈碱性。

碱度：水中能够接受氢离子并与强酸发生中和反应的物质含量，主要来源于碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物。

SDI：用于测量反渗透系统原水中悬浮固体数量的指标。

臭氧：一种高活性氧化剂和消毒剂，通过自然雷电或高压电荷产生，能有效杀灭细菌和病毒。

余氯：水经过加氯消毒后，接触一定时间后水中所余留的有效氯。

总大肠杆菌数：表示每升水样中总大肠菌群的数目，是衡量水质卫生状况的重要指标。

回收率：系统产出产品水的流量与进水流量的比值，反映系统的水资源利用效率。

脱盐率：衡量膜性能的参数，表示一级RO膜系统对盐分的去除效果。

含盐量：水中各种盐类离子含量的总和，也称为矿化度，是衡量水质的一个重要指标。

沉淀：废水处理中的技术方法，通过物理或化学作用使废水中的悬浮物或溶解物质转化为沉淀物，从而从水中分离出来。

中水：经过一定处理后，达到一定水质标准，可用于非饮用水用途的水资源。
“中水”这一概念在污水工程领域常被称为“再生水”，而在工厂则被称为“回用水”，其核心区别在于水质标准。中水主要是指经过城市污水或生活污水处理后，达到一定水质标准，可进行非饮用水用途的重复使用。这种水质介于饮用水和生活污水之间，因此得名中水，相应的供应系统则被称为中水系统。

接下来，我们探讨几种与水质和废水处理相关的专业术语。首先是“有机物污染”，它主要源自生活污水和工业废水，涉及碳水化合物、蛋白质、氨基酸及脂肪等天然和人工合成有机物质。其次是“浓差极化”，这是反渗透过程中膜表面盐类浓缩导致的现象，若浓水流量小、流速低，高浓度盐类无法及时带走，会在膜表面形成高浓度差，阻碍盐分扩散。

此外，还有“悬浮物（SS）”，它指悬浮在水中的固体物质，包括无机物、有机物及泥砂等，是衡量水污染程度的重要指标。同时，“曝气”是微生物利用空气中O2的过程，旨在提供溶解氧，保障微生物代谢需氧量。而“生化需氧量（BOD）”和“化学需氧量（COD）”则是衡量水中有机物含量的重要指标，分别代表在规定时间和条件下微生物和化学氧化剂对有机物的分解和氧化程度。

最后，“水锤”虽然未在原文列出，但也是与水处理相关的一个重要概念，它是指在水管系统中因液体速度的突然变化而产生的压力波动现象。
水锤，又称水击，是指在液体输送过程中，由于阀门、水泵或导叶的突然开启或关闭，导致流速发生急剧变化，同时伴随着压强的大幅波动。这种现象可能对管道系统造成损害，因此需要采取相应的措施进行预防和控制。

接下来，我们介绍几种与水处理相关的专业术语。首先是吸附，这是一种利用多孔性固体吸附废水中污染物的方法，旨在回收或去除某些污染物，从而净化废水。其次是酶，作为生物细胞中的催化剂，酶能显著提高生物化学反应的速度。

此外，还有污水和污水处理的概念。污水是指在生活和生产活动中排放的水，这些水往往受到不同程度的污染。而污水处理则是采用各种技术和手段，将污水中的污染物质分离去除、回收利用或转化为无害物质的过程。

另外，与水质和废水处理相关的还有纯水和超纯水的概念。纯水是指经过处理后，水中易去除的强电介质和难以除去的弱电解质都被去除至一定程度的水。而超纯水则是在纯水的基础上，进一步将杂质和离子去除至更低水平的水。

最后，我们还要了解水垢和水渣的区别。水垢是由于锅炉水质不良，在受热面与水接触的管壁上生成的固态附着物。相比之下，水渣则是在炉水中呈悬浮状态或沉积在汽包、下联箱等处的固体物质。这两种物质都会对锅炉和水质造成影响，因此需要采取相应的措施进行处理和控制。
超纯水，也被称为高纯水，是一种经过特殊处理的水，其导电介质几乎被完全去除，同时胶体物质、气体和有机物等杂质也被去除至极低水平。其含盐量严格控制在1mg/L以下，电导率小于1μs/cm。除了这些严格的指标，纯水和超纯水还对水中各种金属离子、有机物、微粒及微生物等有着明确且苛刻的限制。

蒸馏水则是通过将原水加热汽化，再将蒸汽冷凝得到的水。其电导率通常为10μs/cm左右，经过多次蒸馏后，电导率可降至非常低的水平，如0μs/cm左右。

阻垢剂是一种能够分散水中难溶性无机盐、阻止或干扰其在金属表面沉淀结垢的药剂，对于维持金属设备的良好传热效果至关重要。

离子交换树脂是一种带有官能团的高分子化合物，具有网状结构且不溶于水。它通常呈球形颗粒状，用于离子交换过程。

离子则是原子通过得失电子达到稳定结构后形成的带电粒子。在化学反应中，金属原子会失去电子，而非金属原子则获得电子，从而带上电荷。这些带电的原子被称为离子，其中带正电的称为阳离子，带负电的称为阴离子。由于静电作用，阴、阳离子会结合形成不带电的化合物。

产水量，或称为水通量，是反渗透系统性能的重要指标，它表示单位时间内透过膜的水量，通常以吨/小时或加仑/天为单位进行衡量。

此外，还有EDI等术语需要了解。这些术语对于理解水质处理过程和设备性能至关重要。
EDI（Electrodeionization），简称连续电除盐，是20世纪90年代新兴的超纯水制备技术。它融合了电渗析与离子交换的双重优势，借助阴阳离子交换膜的定向透水性和离子交换树脂的离子交换作用，在直流电场推动下实现离子高效迁移至浓水室，从而达成水的深度除盐目标，同时通过水分子电解产生的氢离子和氢氧根离子对树脂进行高效再生，省去了传统的酸碱化学再生步骤。

接下来，我们将深入探讨纯水制备的基础工艺。首先是粗滤，它通过机械方式去除水中的悬浮物、胶体、浊度、色度及异味等杂质，常用的设备包括澄清池、快滤池、砂滤池等。其次，精滤环节采用特殊材料制成的滤膜，进一步精细过滤水中的杂质，微滤膜和滤芯过滤是其中的常见方式。另外，超过滤是一种膜过滤技术，旨在去除大分子、胶体和细菌等杂质，虽然它不能去除离子，但常用于反渗透的预处理或精处理环节。最后，我们还将了解反渗透技术及其在纯水制备中的应用。
反渗透技术，简称RO，自20世纪60年代诞生以来，已成为一种高效的膜分离技术。其核心原理在于，原水在高压驱动下通过反渗透膜，实现溶剂由高浓度向低浓度的自然扩散，从而达到分离、提纯和浓缩的目的。这一过程与自然界的渗透方向相反，因此得名反渗透。该技术不仅能有效去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物以及98%以上的溶解性盐类，还具备运行费用低廉、操作简便、自动化程度高和出水水质稳定等显著优势。与传统的水处理方法相比，反渗透技术在物理除盐方面展现出了卓越的性能。它能在室温条件下，通过无相变的物理方式，高效去除含盐给水中的各类杂质，包括胶体、有机物、细菌和病毒等，其除盐率可高达5%以上。此外，反渗透技术还具备能耗低、无化学废液排放、设备占地面积小、适应性强等特点，广泛应用于与水处理相关的各个领域。
混床是一种特殊的离子交换装置，其关键在于阳、阴离子交换树脂的均匀混合和紧密交错排列。这种装置可以视作无数组复床的串联运行，使得交换反应能够彻底进行。因此，混床的出水水质优于由阳、阴离子交换串联组成的复床，能够制取出纯度极高的成品水。

EDI技术则结合了电渗析和离子交换的优点，通过电离产生的H+和OH-来再生树脂，无需化学药品。它适用于进水水质要求较高的场合，如反渗透产水或相当的水质。EDI具有连续生产稳定超纯水、环保无排放、结构紧凑、制水成本低等特点。

在工程中，常用的超滤膜、反渗透膜和EDI生产商包括美国KOCH、荷兰诺瑞特、上海华膜等。对于不同的原水类型，如地下水、自来水和地表水，会采用不同的水处理工艺，如砂滤器、活性碳过滤器、精密过滤器等，以确保出水的质量和纯度。
多介质过滤器（或其他形式的过滤器）+超滤+精密过滤器+反渗透（RO）+混床或电去离子（EDI）

水处理工程中常用的管道材质

碳钢管：适用于原水进水管路。
UPVC管：在管径小于DN150的场合表现优异，且安装便捷。
不锈钢管：用于有特殊要求的场合，如医药行业的小系统。
钢衬胶或塑管：在大型工程中表现可靠，但施工稍显复杂。

纯水的多种用途

纯水和超纯水在电厂、电子、医药和化工等多个行业有着广泛的应用。通过各类膜的过滤和离子交换，这些行业能够有效地去除水中的有害离子，确保水质的安全与纯净。

根据水质要求选择的工艺流程

当产水电导率要求在1020μs/cm时，通常采用RO预处理结合一级反渗透技术进行处理（适用于化工行业）。
对于产水电导率在29μs/cm的范围，可以选择RO预处理后进行二级反渗透处理（适用于医药和化工行业），或者采用RO预处理、软化、一级反渗透和EDI组合的方式进行更精细的处理（同样适用于医药和化工行业）。
当产水电导率要求小于22μs/cm时，需要采用更为复杂的工艺流程，通常包括RO预处理、软化、一级或二级反渗透以及EDI等技术，以确保出水达到超纯水的标准（适用于电子行业等高要求场合）。
产水电导率小于22μs/cm时，推荐采用RO预处理结合一级反渗透技术，再配合混床处理，以确保产水电阻达到513 MΩ.cm的范围。若产水电阻要求更高，达到1317 MΩ.cm，则需进一步采用RO预处理、软化、一级反渗透和EDI的组合工艺。对于产水电阻达到18 MΩ.cm的极高要求，则需在上述基础上再增加混床、杀菌和氮封等步骤。
此外，纯水处理过程中还面临诸多挑战，如降低酸碱耗、解析胶体稳定性、使用助凝剂改善混凝效果等。这些问题的解决，对于确保纯水处理的质量和效率至关重要。通过深入了解这些重点难点问题，我们可以更好地优化纯水处理工艺，满足不同行业对水质的高标准要求。
3) 水的温度对混凝效果的影响不可忽视。
在低温环境下，水的粘度增大，导致水解速度减慢，进而影响絮粒的形成和沉淀。

4. 水中杂质的性质和浓度对混凝效果产生直接影响。
   不同性质和浓度的杂质会影响混凝剂的选择和用量，从而影响混凝效果。

接下来，我们探讨几个与纯水处理相关的问题：

6. 碳酸化合物在水中存在的形式与PH值密切相关。
   当PH值低于3时，水中仅存在游离的CO2；而当PH值介于3至4之间时，HCO3-是主要存在形式；若PH值超过4，则水中不存在CO2。

7. 锅炉内水处理的目的在于防止锅炉及其附属系统在运行过程中积聚沉积物和遭受腐蚀，同时确保蒸汽质量，减少汽轮机部件的结垢和腐蚀，降低排污损失并提高经济效益。

8. 离心泵通过叶轮旋转产生离心力来工作。
   在启动前，必须确保泵壳和吸水管充满水。启动后，叶轮带动水作高速旋转，离心力使水甩向叶轮外缘并汇集到泵壳内，再经涡形泵壳的流道流入压水管路。同时，叶轮中心处的真空吸引吸水池中的水进入叶轮，形成连续输水。

9. 锅炉的排污方式包括连续排污和定期排污。
   连续排污旨在防止锅炉水中含盐量和含硅量过高，通过排出细小或悬浮的水渣来实现；而定期排污则主要排出水渣，一般设在循环系统的底端，并在低负荷时进行。

10. 树脂的再生是指通过酸、碱或盐的作用，使失去交换离子能力的树脂恢复其交换能力的过程。
    这种过程对于保持树脂的长期使用效果至关重要。

11. 影响树脂工作交换容量的主要因素包括进水中水质的质量和交换终点的控制指标。
    这些因素会直接影响树脂的交换效率和长期使用效果。
    (3) 树脂层的高度；
    (4) 水温及水流速度；
    (5) 交换剂再生的效果；
    (6) 树脂本身的性能。

接下来，我们继续探讨树脂的化学性质：

树脂的化学性质包括哪些？
(1) 离子交换反应的可逆性，如RH与Na+的反应；
(2) 酸碱性，涉及ROH与R+O的反应；
(3) 选择性，即树脂对不同离子的吸附差异；
(4) 树脂交换能力的大小，例如阳树脂对Fe3+、Al3+等的优先吸附。

再来看混床的工作原理：

混床是如何工作的？
混床是一种特殊的离子交换设备，它在一个交换期内同时装载阴阳两种树脂。这种设备相当于多个阳床和阴床串联的多级复床，通过阴阳树脂的共同作用，在一个交换器内就能完成对水中离子的全面去除。由于H+和OH-在交换过程中生成水并被及时消耗，从而消除了离子交换反应中的反离子作用，使得交换反应能够更加彻底，最终出水的纯度达到精制纯水的标准。

然而，混床树脂在使用过程中可能会受到污染，那么这些污染有哪些呢？我们又该如何应对？

混床树脂可能面临的污染及应对措施包括哪些？
(1) 悬浮污染，主要影响阳树脂，可通过加强生水预处理来预防；
(2) 有机物污染，主要针对强碱阳树脂，可采用NaOH和NaCl混合溶液浸泡复苏；
(3) 重金属离子铁污染，多发生在阴树脂中，需加强管道和设备除锈，降低进水含铁量并增加除铁措施。

此外，RO膜的性能下降也是一个值得关注的问题。这主要是由于膜本身的化学变化、物理变化以及膜污染等因素导致的。为了确保RO膜的长期稳定运行，我们需要密切关注这些潜在风险并采取相应的预防措施。

另外，计量泵作为水处理系统中的关键设备之一，其启动过程中的注意事项也不容忽视。接下来我们将探讨计量泵启动时的关键环节和安全要求。

计量泵启动的注意事项有哪些？
在启动计量泵前，我们需要确保计量箱有足够的液位、泵的出口阀完全打开、加药部分的入口线畅通无阻以及加药系统正常运行。只有在确认这些条件都满足后，我们才能安全地启动加药泵并开始水处理工作。

最后，我们还需要了解保安过滤器的工艺原理以确保水处理系统的安全稳定运行。保安过滤器作为一种重要的预处理设备在水处理系统中发挥着至关重要的作用。接下来我们将深入探讨保安过滤器的工艺原理及其在水处理系统中的应用价值。

如何防止RO膜的结垢？

(1) 做好原水的预处理工作，保证SOI＜4，并加入杀菌剂以防止微生物的滋生；
(2) 在RO运行过程中，维持合适的工作压力。虽然增加工作压力可以增大产水量，但过大压力可能会使膜压实；
(3) 保持浓水的絮流状态，以减轻膜表面溶液的浓差极化，从而避免难溶盐在膜表面析出；
(4) 在RO停运时，进行适当的加药冲洗以保护膜元件，长期停运则应使用CH2O保护液进行保护；
(5) 当RO产水明显减少或含盐量增高时，可能表明膜表面已结垢或受到污染，此时应进行化学清洗。

混床的反洗是什么？其条件与目的是什么？
混床的反洗是指当树脂失效后，采用与制水方向相反的水流，自下而上对树脂进行大流量的冲洗，以松动树脂并去除污染物。其条件包括新装或新补加树脂后、混床达到运行周期、周期制水率明显下降以及运行阻力明显增加等。反洗的目的是为再生创造良好条件，同时清除树脂层中的悬浮物、有机物、微生物等污染，以及运行中产生的碎粒等杂物。

水的预处理通常采用哪些方法？其主要任务是什么？
水的预处理主要包括混凝、澄清、过滤、吸附和杀菌等方法。其核心任务是去除水中的悬浮物、胶体物质和有机物，降低微生物含量，去除重金属离子，以及降低水中的硬度和重碳酸根含量。

在RO装置除盐过程中加入NaHCO3的作用是什么？
在RO装置的除盐过程中，加入NaHCO3的主要作用是消除或降低水中的余氯含量，从而确保RO元件的稳定性。这是因为余氯可能会对RO元件造成损害，而NaHCO3可以与之反应，降低其浓度。

RO膜组件前设置电动慢开自动阀的作用是什么？
在RO膜组件前设置电动慢开自动阀的主要作用是控制给水流量和压力，以保护RO膜组件免受过大的冲击和损伤。同时，它还可以实现自动化的流量和压力调节，确保RO装置的稳定运行。
过滤周期的定义与环节

过滤周期指的是两次反洗操作之间的实际运行时间。这个周期涵盖了过滤、反洗以及正洗三个关键环节。反洗的目的是为了清除在过滤过程中逐渐积累的污物，从而恢复过滤介质的截污能力。正洗则是一个必要的环节，它确保过滤后的水质合格，只有经过合格的正洗后，才能开始新的周期运行制水。

树脂漏入热力系统的危害

树脂一旦进入热力系统，在高温高压的环境下会开始分解，生成酸、盐以及气态产物。这些分解产物会导致炉水的pH值下降，从而对热力系统造成潜在的危害。

反渗透装置中各加药装置的作用

在反渗透装置中，我们配备了多种加药装置，以确保装置的稳定运行。阻垢剂投加系统用于防止微溶和难溶盐类在反渗透浓水侧过度浓缩而形成沉淀。还原剂投加系统则用于确保反渗透进水满足余氯的严格要求。氧化剂投加系统则负责氧化杀死原水中的大部分细菌，防止膜系统生物污染。此外，碱投加系统和酸投加系统分别用于超滤或反渗透化学清洗时去除膜表面粘附的有机物以及控制碳酸盐垢的生成。

活性炭除氯的原理

活性炭去除余氯的过程并非简单的物理吸附，而是通过化学反应来实现的。
游离余氯在通过活性炭时，会在其表面发生催化反应。这种游离余氯会迅速水解出氧原子〔O〕，并与炭原子进行化学反应，生成二氧化碳。同时，原水中的HCLO也会迅速转化成CO2气体。整个反应可以综合表示为：C+2Cl2+2H2O→4Hcl+CO2↑。需要注意的是，随着反应的进行，容器内的活性炭会逐渐减少，因此每年需要适当补充。

接下来，我们谈谈反渗透工艺原理。反渗透（RO）技术是利用半透膜的特性，即透水不透盐，从而去除水中的大部分盐分。在原水侧施加压力，使一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，而水中的盐类和胶体物质则在膜表面浓缩。透过水中的盐分含量极少，因此收集透过水即可达到脱盐的目的。

此外，我们还提供包装饮用水产品的市场首发创意，旨在突破传统矿泉水产品的创意瓶颈。我们的营创方案不仅首创、可行，而且有着力点，寻合作目标明确。同时，我们的离子灭菌除藻系统能高效杀灭铜绿假单胞菌、大肠菌群和绿藻，解决饮用水中微生物超标的问题。
脉冲高磁新技术水处理系统：此系统旨在提升矿泉水的口感，同时消除纯净水的潜在弊端。它能够有效灭菌、除藻，并减少矿泉水中的水垢形成和沉淀。此外，该技术还能提高水的PH值，使之呈现弱碱性，同时延长活性炭的使用寿命。

全国范围内的天然矿泉水资源：我们覆盖了全国不同区域的天然矿泉水资源，包括气泡水、苏打水以及富含锌、硒、锂、锶、偏硅酸等多种元素的水。这些水资源均达到理疗和饮用的标准。

矿泉水项目融资与资源共享：我们拥有全国100多处的矿泉水项目资源，提供融资招商服务。同时，我们也出售和转让矿泉水厂，以实现资源共享和共赢。

全方位的水处理服务与支持：我们能够提供矿泉水、饮用水厂的全套服务，包括SC认证、标书制定、建厂规划设计等。我们的团队汇集了矿泉水行业的骨干力量，提供专业的技术支持和市场营销策略。