❶ 为什么要买净水器,净水器有何效果
一句话:改善自来水,可以生饮;替代桶装水,更便宜、更卫生。
目前我国各地的水质都存在一些安全隐患。如北方地区普遍水质较硬,尤其是我所生活的山西省,易致结石病等影响人体健康;南方地区普遍重金属超标,对人的肝、胆、肾等造成危害。净水器可针对不同地区,进行针对性的净化,使饮用水的各项指标符合健康要求。
目前家庭饮用水主要来源有:自来水烧开;桶装水接饮水机;直接购买瓶装水用于日常生活等。分别分析净水器相对各种方法的优越性。
1、自来水烧开后,依然无法去除水垢、重金属、挥发性物质及细菌尸体等污染。
自来水经氯气消毒后,可以杀灭病毒、细菌,但无法去除水垢、重金属、挥发性物质等,而且病毒和细菌的尸体也依然存在,并且经氯气杀毒后,会有余氯存在于水中。自来水经管道长途运送后,易受二次污染,铁锈、泥沙、细菌等会再次对自来水的水质造成影响,特别是对于高层住宅来说,因为要进行二次加压,所以楼顶一般都有水箱,这种水箱会使入户的自来水被泥沙、铁锈、细菌等污染。所以自来水基本都会选择烧开了再喝,但烧开只能解决细菌问题,无法解决泥沙、铁锈、水垢、重金属、挥发性物质和细菌尸体等问题,所以只是烧开,饮用水的水质不会得到根本改善。
2、桶装水接饮水机,成本高、有效期短、更易受二次污染。
桶装水一桶约为七~十元不等,成本较高,而且这种水多数都是用大型净水器或者纯水机加工的自来水,很少有天然井水面市。同时桶装水存放时间短,易变质,与饮水机连接使用后处于开放状态,会被空气中的污染物污染,因此不是理想的饮用水解决方案。
3、瓶装水成本极高,不适合家庭日常使用。
瓶装水被少数富贵家庭列为日常用水,但这种方法成本太高,且效果未必如净水器。
4、使用净水器,可有效过滤各类污染物质,达到生饮标准,且成本相对较低。
净水器是纯物理的过滤方法,可以有效的去除各类污染物,如细菌、余氯、重金属、水垢(钙镁等)、挥发性物质、铁锈、泥沙等,且成本相对桶装水来说要低很多,出水口感好,可以直接饮用,无需烧开,所以是家庭最理想的饮用水解决方案。
1、仅需解决饮用问题
对于水质较好的地区,特别是新住宅楼,由于管网设施较新,因此自来水质较好。如果仅考虑饮用水(这里包括煮饭、烧菜所使用的水),那么仅需配置一台厨房净水器即可。此净水器体积相对较小,安装于水槽下方(因为此处一般是厨房上水所在地),根据不同品牌和型号有单棒、双棒、多级多棒等类型。安装后,水槽上需添加一净水龙头,有条件的最好在水槽上方安装一台壁挂式的饮水机(管线机),可加热或制冷,这样饮水就方便了。
对于仅供饮用的净水器来说,一般水流量较小,每分钟大约3-5升,但特点是过滤全面、水质极佳,可以直饮,是健康的好水。山西省内同学选购时,应选择增加除垢功能的净水器(有些产品称为“石灰质抑制功能”);如果家里有婴幼儿的,最好选择增强除铅功能的净水器;有一些产品,净化比较全面,具有除铅、除石灰质、除余氯、挥发性物质等全面功能,出来的水堪称极品,但缺点是水流小,且更换滤芯较为频繁。
2、解决洗澡、洗衣服、饮用等全面问题
家里一般有两个需要上水的位置,就是厨房和卫生间。对于这两个地方,如果都要求有较好的水质来使用,则需要配置家庭整体解决方案。一般来说,卫生间的水是用来洗脸、洗衣服、洗澡的,并不饮用,因此有条件的家庭可以考虑卫生间添置软水机;而厨房因为是饮用为主,可以单独配置净水机。
也许有TX怀疑,洗澡和洗衣服还需要好水吗?答案是肯定的。因为人体内的水,只有30%是通过直接饮用进入人体的,其余70%都是通过体表的细胞交换进入人体。因此在水质不好的地区,洗澡、洗衣服也应该将水净化。
(1)家庭配置软水机的解决方案
软水就是去除钙、镁离子的水,这种水水质细腻、柔滑,用来沐浴或洗衣服可以极大程度减少沐浴液或洗衣粉、香皂产品的用量,同时使皮肤光滑、衣物或毛巾不会出现干硬、板结等现象,功效神奇。但前文也说过,软水机使用复方磷酸盐进行离子交换来软水,所以钠离子超标,因此软水不能直接饮用。而且复方磷酸盐是消耗品,因此软水机不但昂贵,而且维护成本也较高。
如果家庭有条件,可以在卫生间配置软水机,在厨房配置净水器。为了保护软水机和净水器,最好在总管路上添加中央前置处理器或中央净水器,目的是以较低成本保护家里的管道、涉水电器和净水器,使其更安全、更长效的工作。
(2)家庭配置中央净水器或中央前置处理器的解决方案
相对于软水机来说,中央前置处理器较为低廉,而中央净水器也较便宜,且功效也不错。
所谓中央前置处理器,其实是一种不锈钢编织的微滤膜。这种膜孔径较大,只能用来阻挡泥沙、铁锈、红虫等大颗粒物质,主要目的不是为了净水,而是为保护家庭的管道和涉水电器不受杂质影响。经中央前置处理器处理的水,可以达到自来水出厂的标准。但不能直接饮用。
所谓中央净水器,其实也是一种超滤膜。相对于厨房净水器来说,这种产品的出水量大,每小时至少在1吨以上,可以装在家庭进水的总管道出口,满足整个家庭对净水的需求。这种过滤后的水,也可以达到生饮标准,用来洗澡、洗衣服也不错。但这种产品的净水效果不如厨房净水器,出水口感不佳,而本身又不具有软化效果,因此也不如软水机。所以如果家庭要配置中央净水器,建议一定要至少再配置一台厨房净水器,保证饮用水的品质。
推荐你了解下净邦这个品牌的净水器,效果不错
❷ 写论文的时候要用,国内家用净水机的发展史,请高手介绍一下。
净水机1990年从国外进入中国,经过20年来的发展,已经走进寻常百姓家,而且目前国内的企业已经占据了国内市场,比如九阳冰蓝净水机,凭借过硬的技术,势必在国内取得优秀战绩。
❸ 净水器说明文
相信大家都不可避免地要接触到作文吧,尤其是作为主要学习作文类别之一的说明文,说明文通过对客观事物的说明或对抽象事理的阐释,使人们对事物的形态、构造、性质、种类、成因、功能、关系或对事理的概念、特点、来源、演变、异同等能有科学的认识。我们应该怎么写这类型的作文呢?以下是我整理的净水器说明文精选5篇350字,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
法兰尼净水器发源于法国,成立于1870年法国巴黎,法兰尼净水器成立之初主要发展方向是家用净水器行业,1890年成立商用净水事业部,加大在海水淡化,污水处理方面的净化,成为19世纪唯一的净水器生产厂家,法兰尼被国际品牌联盟和万国品牌网授予净水行业品牌世家,生产国际第一台纯水机,国际第一台厨房净水器,国际第一支超滤膜,国际第一支RO膜的净水器生产厂家。法兰尼净水器是国际著名高端品牌,20xx年法兰尼净水器被深圳地区净水器各个厂家推荐为中国净水器行业协会理事单位。精微膜U-PVC技术研发者和技术拥有者,创造国家家电行业经典品牌。20xx年法兰尼U-PVC技术被誉为国际净水行业的革命,彻底改变净水技术,U-PVC精微膜的好处就是过滤精度更高,是PVC技术,PAN技术过滤精度的1000倍。U-PVC技术领先净水器行业现有技术40年,在未来40年内无法被同行获取。法兰尼U-PVC技术被誉为国际净水金牌技术,U-PVC精微膜优于PVC和PAN,采用内壁镜面光滑技术,膜孔均匀,亲水性,抗酸碱性,抗压能力更强,使用寿命长达6年。法兰尼自成立以来,每年有一百多项专利技术,在世界130多个国家申请专利技术保护,法兰尼拥有1300多项专利发明技术,从净水器滤芯技术材料,到卡口开关囊括了净水器产品的每一个细节,法兰尼的技术优势成为国际消费者认可法兰尼的高端理由。
净水器也叫净水机、水质净化器,是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器,一般是指用作家庭使用的小型净化器。
其技术核心为滤芯装置中的过滤膜,目前主要技术来源于超滤膜、RO反渗透膜、纳滤膜三种!
净水器按管路设计等级划分可分为渐紧式净水器和自洁式净水器两大类。传统净水器是渐紧式净水器,它的内部管路设计滤芯前松后紧,由PP熔喷滤芯、颗粒碳、压缩碳、RO反渗透膜或超滤膜、后置活性炭,一般是此5级依次首尾相连组成。截留物沉积于滤芯内部,需要定期人工拆洗,以确保机器正常运作。另一类是更为先进的自洁式净水器,机内设计两条通道,增加了一条洗涤水通路,作为平常普通生活用水的`洗涤水经过通路时对机内滤芯特别是膜滤芯的原水侧起到冲刷以达到自行清洁的作用,并利用开闭洗涤水龙头的瞬间即头尾两段本来就流掉的水将截留的污物及时并快速的排出,此结构设计得合理,省去人工拆洗的麻烦,免除机构本身的再次污染,同时,又降低了能耗费用。
但请消费者注意识别,自洁式净水器不同于市面上所见到的自动排污净水器、电脑自动冲洗净水器和自动反冲洗净水器,前者是整机自洁,也就是说对机器内部的所有滤芯都有一定的自行清洁功能;后者仅对其中一个滤芯进行冲洗而非整机。通俗的讲,自洁式净水器相当于在管路上安了垃圾处理器,污物随时清理出去,不在机内停留。而传统非自洁式净水器等于在房间内搁置了多个垃圾桶,污物平常暂存于机内,故需要定期排污、拆洗和频繁更换滤芯。净水器的功能就是过滤水中的漂浮物、重金属、细菌、病毒、余氯、泥沙、铁锈、微生物等都去除掉,它具备精度高的过滤技术,家庭使用的净水器五级过滤技术第一级为滤芯又称PP棉滤芯(PPF),第二级颗粒活性碳(UDF)滤芯,第三级为精密压缩活性炭(CTO)滤芯,第四级为反渗透膜或超滤膜,第五级为后置活性炭(小T33)。净水器不仅对自来水污染比较严重的地区适用,也能过滤到常规自来水中的余氯,同时可以改善用水口感。20xx年8月国家卫生计生委办公厅印发《涉及饮用水卫生安全产品标签说明书管理规范》明示涉水产品标签和说明书中不得标注“酸性水”、“碱性水”、“活化水”、“小分子团水”、“功能水”、“能量水”、“富氧水”等内容。
家用净水器就是对自来水进行深度处理的饮水装置。家用净水器开始于20世纪50年代,到20世纪70年代开始流行,一致持续至今。特别是在20世纪美国首次发现自来水中存在着消毒副产物开始,作为一种家庭自我保护的装置,美国许多家庭开始安装和使用。
1、PP棉滤芯净水器:也就是装有各种PP棉滤芯的单筒净水器,该机器一般价格低,但是滤芯比较容易堵塞,更换频率较高,过滤的精度也不是很高,这个仅仅用于水的初步过滤,不能直接饮用。
2、复合烧结活性炭净水器:主要过滤介质为活性炭棒。活性炭棒通常由不同粒径的活性炭粉和粘接材料高温烧制而成。 [2]
特点:由于活性碳粉的多孔结构(据估算,3~5克活性碳粉的比表面积相当于一个标准美式橄榄球场大小),烧制之后的活性碳棒非常致密,对于自来水中的异味、气味、余氯和挥发性有机物等污染物具有很高的去除效率,部分厂家生产的活性炭棒甚至可以按照美国NSF53标准过滤孢子孢囊,并能保留水中的矿物质,无需使用微滤、超滤等额外的过滤介质。
另外,在活性炭棒的烧制过程中,可以通过特殊工艺配方添加其他过滤介质,让活性炭棒复合更多的具备去除挥发性有机物污染物(VOC)、重金属 等指标的功能。
由于复合烧结活性炭棒的优异性能,该类产品可以直接用于饮用、烹饪等过滤要求很高的场合。
该类产品也可以整合医疗级别的折叠除菌膜,可以达到0.2微米绝对过滤精度,有效过滤水中超过99.99%的致病细菌,孢子包囊等微生物,保证更洁净饮水。 [2]
复合烧结活性炭净水器常见的标准或者规范为中华人民共和国卫生部(MOH)“生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范” [3] 和美国国家卫生基金(NSF)的NSF/ANSI 42, NSF/ANSI 53。 [4]
3、RO反渗透纯水机:纯水机可以完全去除水中的有害物质,同时也去除水中的矿物质,净化之后的水是纯净水。水的压力不够它的工作压力,所以还需要增压泵,需要借助电力和压力。它较大的缺点就是废水比较多,一般要过滤掉50%左右的废水。它的净化成本较高,产水量较少,只能用于解决饮水问题。
中央净水器是一种大型的家用水处理设备,起源于1832年,适合全屋中央净水,其核心技术主要是微滤(PP纤维棉和活性炭)、超滤(中空纤维)、KDF、ACF、陶瓷滤芯等。
净水器
是一种水处理设备。中央净水器可以分为两大种类。
以吸附置换过滤为主的中央净水机: 主要成分有活性炭 KDF等等。
以物理拦截过滤为主的中央净水机:主要成分有超滤膜 中空丝膜。
全屋中央净水器
适合全屋中央净水。全屋净水机的流量大,故能提供又有中央全屋净水机的说法。以全屋净水机为核心的净水方案,再通过安装两个不同水质的用水龙头,用以满足厨房不同用水情况的要求。 全屋净水机主要是通过超滤膜的高精度净化工艺,对水质进行有效的净化,去除水中可能含有的泥沙、铁锈、细菌、悬浮物、藻类、大分子有机物等多种有害物质,制造适合于厨房食用水的净水。
家庭中央净水器
安装在主进水管道,过滤自来水中泥沙、铁锈等大颗粒物质,进口KDF、椰壳颗粒活性炭等核心滤材,能吸附自来水中对人体健康威胁最大的氯及水中的异色、异味等有害物质、进而改善净化水的口感。
家庭中央软水机
安装在主进水管道,全面软化家庭生用水。长期使用软水,还可以有效维护热水炉等用水设备,延长设备使用寿命,可以使衣服柔软清洁,皮肤光泽细腻。
净水器滤芯里面一般都是KDF以及活性炭,滤芯是使受到污染的水被洁净到生产、生活所需要的状态,也就是使水达到一定的洁净度。除去水中的固体颗粒,杀灭细菌、滤除有害化学成分。
净水器滤芯根据滤出水用途的不同,所使用的滤芯的种类也不同:
净水器滤芯活性碳滤芯
活性炭滤芯产品有两大类:
压缩型活性炭滤芯、散装型活性炭滤芯。
1、压缩型活性炭滤芯采用高吸附值的煤质活性炭和椰壳活性炭作为过滤料,加以食品级的粘合剂烧结压缩成形。压缩活性炭滤芯内外均分别包裹着一层有过滤作用的无纺布,确保炭芯本身不会掉落炭粉,炭芯两端装有柔软的丁晴橡胶密封垫,使炭芯装入滤筒具有良好的密封性。
2、散装型活性炭滤芯将所需要的活性炭颗粒装入特制的塑料壳体中,用焊接设备将端盖焊接在壳体的两端面,壳体的两端分别放入起过滤作用的无纺布滤片,确保炭芯在使用时不会掉落炭粉和黑水。根据客户的需要,壳体端盖可做成不同型号的连接口。接口方式有:平压式、管道式。
净水器滤芯PP滤芯
PP滤芯也叫做PP熔喷滤芯,熔喷过滤芯由聚丙烯超细纤维热熔缠结制成,纤维在空间随机形成三维微孔结构,维孔孔径沿滤液流向呈梯度分布,集表面、深层、精精过滤于一体,可截留不同粒径的杂质。滤芯精度范围0.5-100μm,其通量是同等精度峰房滤芯的1.5倍以上,可配置不同型号的端盖接头,满足各种工程安装的需要。
❹ 关于水的科学论文
现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,下面是我为大家精心推荐的关于水的科学论文,希望能够对您有所帮助。
关于水的科学论文篇一
浅析水处理技术
摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。
关键词水处理;技术;应用
Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for people's life with higher guarantee.
Key words: water treatment; technology; application
中图分类号:TU45 文献标识码: A 文章 编号:2095-2104(2012)01-0020-02
现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。
一、主要水处理技术的分析
一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。
二、电絮凝技术原理和流程分析
电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。
电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。
三、复合多介质过滤技术原理和流程分析
复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。
在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。
四、数据分析和效果对比
根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。
五、结束语
综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。
参考文献
叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术,2005.6
王文涛.浅析水处理系统和技术的开发【M】.中国农村水电,2007(4)
王德.浅析水处理技术的选择以及设备的使用【M】.水利水电资讯,2006(5)
关于水的科学论文篇二
虚拟水与水安全
摘要:虚拟水是水资源领域的新概念,近年来,在与水相关的国际会议上成为讨论的热门话题。初步探讨了虚拟水和虚拟水贸易,认为虚拟水作为非真实意义上的水,是通过商品交易或服务来实现的,虚拟水贸易主要表现在粮食贸易上,和国家安全有着密切关系。虚拟水的提出,改变了原有的一些 思维方式 ,拓宽了水资源 研究 的领域,树立了水资源管理的新理念,最终提供了一条解决干旱地区缺水的新途径。
关键词:虚拟水 虚拟水贸易 水安全
一、虚拟水及其特征
虚拟水是由伦敦大学亚非研究院Tony Allan教授在20世纪90年代中期提出的新概念,是指生产商品和服务所需要的水资源数量。 目前 虚拟水是国际上与水资源相关领域专家和管理者谈论的热门话题,2003年3月18日在日本京都举行的第三届世界水论坛,对“虚拟水”进行了热烈讨论。
虚拟水的特征主要有三点:第一,非真实性。顾名思义,虚拟水不是真实意义上的水,而是虚构的水,是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水,因此虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”。“嵌入水”指特定的产品以不同的形式包含有一定数量的水,如生产1kg粮食需要用1000L水来灌溉,1kg牛肉需要消耗1.3万L水,这就是在产品背后看不见的虚拟水。“外生水”暗指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实。第二, 社会 交易性。虚拟水是通过商品交易即贸易来实现的,没有商品交易或服务就不存在虚拟水,并且强调社会整体交易,非个体交易,商品交易或服务越多,虚拟水就越多。第三,便捷性。由于实体水贸易运输距离长远、成本高昂,这种贸易通常是不现实的,而虚拟水以“无形”的形式寄存在其他的商品中,相对于实体水资源而言,其便于运输的特点使贸易变成了一种可以缓解水资源短缺的有用工具。
二、虚拟水贸易及其作用
虚拟水贸易是指一个国家或地区(一般是缺水国家或地区)通过贸易的方式从另一个国家或地区(一般是水资源丰沛的国家或地区)购买水密集型农产品或高耗水 工业 产品,目的是获得水和粮食的安全,以确保国家安全。虚拟水贸易并非新生事物,它是商品交易的产物,是虚拟水存在的特征属性,其 历史 同粮食贸易一样悠久。同时,虚拟水数量也随贸易的增长一直在稳定地增长。
虚拟水贸易主要表现在农产品贸易上——尤其是粮食贸易。国家和地区之间的农产品贸易,从某种意义上来说,是以虚拟水的形式在进口或出口水资源。以往,人们在进行商品交易和服务时,没有意识到商品背后存在的虚拟水及其重要性。随着人口的增长,干旱半干旱国家或地区的水资源越来越匮乏,导致这些国家和地区出现了水危机,且水安全 问题 造成粮食安全并直接威胁到国家安全。因此,为了解决水安全问题,现在一些缺水国家已清楚认识到水资源压力问题和以农产品贸易形式存在的虚拟水之间的联系,并在有意识地进行这类进口贸易,如摩洛哥、约旦、以色列和埃及。
通过贸易建立起水资源丰沛地区粮食的供给与改善缺水地区水资源匮乏状况之间的联系,使得缺水国家或地区避免去寻找水源,而是进行大量的、虚拟水含量高的粮食贸易。因此,虚拟水贸易可以缓解进口国或地区自身的水资源压力,为这些国家和地区提供一种替代水资源供给的 经济 有效的途径。通过适当而公平的贸易协议进行虚拟水贸易,对于促进干旱国家或地区节水,提高全球或区域的粮食安全,改善生态环境都具有积极意义。无形的虚拟水贸易也可以使政府和水问题专家避免陷入无休止的水资源安全性的争论中。但是,虚拟水贸易也存在负面的 影响 ,可能出现忽视局部水平衡状况的趋势,对出口虚拟水的国家和地区,会因为这一贸易对其自身环境产生影响(如过度开发当地的水资源和其他 自然 资源)。对进口虚拟水的国家和地区,如果不能提供其他一些可选择的作物给农民 种植 或者提供其他的就业方式,虚拟水贸易会剥夺这些农民和他们家庭的生计。
因此,如果将虚拟水贸易作为一项政策,则需要研究虚拟水贸易对于当地自然、社会、经济、环境、 文化 以及 政治 方面的影响以及它们之间的相互作用,并应 分析 虚拟水对于地缘政治重要性的影响。
三、
水安全通常指有充足的水资源满足人类社会的物质需求、经济的 发展 和生态环境的维护。水安全主要包括供水安全、防洪安全和水质安全。水资源短缺、洪涝灾害、水质污染直接影响饮水安全、健康安全、粮食安全、经济安全、社会安全和生态安全等。与虚拟水相关的水安全主要是供水安全。
水安全问题的出现有三方面的原因:一是水资源的不可替代性,水资源是人类生存与社会发展不可或缺的基础资源,因此水资源被称为基础性自然资源;二是水资源供给的有限性,水资源是稀缺资源,人口增长是水资源稀缺的最原始驱动力,由于不能满足人们对水资源日益增长的需要,因此存在水资源数量和质量等安全供给问题;三是水资源系统的整体性,水资源系统内部存在内在联系、构成一个有机系统,如果水资源系统结构遭受破坏(例如水质污染)会导致水资源系统功能衰减甚至消亡,进而产生水安全问题。
自虚拟水概念提出以来,虚拟水 理论 已经在水资源短缺的国家和地区得到了一定的 应用 。约旦和以色列等一些干旱国家已经有意识地制定了规划政策以减少高水分产品的出口,特别是农作物的出口。实际上这些国家已将虚拟水视为非常重要的、增加的水资源,他们以虚拟水形式进口的水量已经远远超过了其出口的虚拟水量。据有关专家估算,中东地区每年靠粮食贸易购买的虚拟水数量相当于整个尼罗河的年径流量。因此,通过增加虚拟水,可以平衡区域水资源,缓解缺水国家和地区水资源短缺,保障当地水资源安全。
四、虚拟水与国家安全
水资源是基础性的 自然 资源和战略性的 经济 资源。全球性的人口、资源、环境和生态等危机的出现,导致人们的国家安全观念有了质的变化,水资源安全 问题 不仅仅是资源安全问题,已成为关系到国家经济、 社会 和 政治 的重大战略安全问题,直接关系到国家的安全,是 影响 国家安全的关键组成部分。如以色列及阿拉伯邻国的约旦河水之争,美国和加拿大的哥伦比亚河争端,印度与巴基斯坦的印度河争端以及跨越欧洲八国的多瑙河争端等水资源国际分配的水事矛盾,已是尖锐的国家安全问题。
粮食作为人类的生活必需品携带有大量的虚拟水,是当前世界贸易中数量最大的商品。由于粮食的生产离不开水,因此水安全问题还可以通过粮食安全影响到国家安全。干旱国家和地区可以通过出口高效益低耗水产品、进口本地没有足够水资源生产的粮食产品,以贸易的形式最终解决水资源短缺和粮食安全问题。对参与虚拟水贸易的国家或地区来说,通过贸易能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性,减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突,创造持久的合作关系,维护国家安全。
五、几点启示
1.虚拟水的理念改变了解决问题的思维方式
虚拟水的提出,突破了以往的传统观念和因袭思维方式,它要求水利工作者从原有的以水为中心的观念转变为在水之外寻找解决水资源分配和水资源管理的途径,运用“大水利”的系统理念和 方法 找寻与水问题相关的各种各样的影响因素。在水问题发生的范围之外找寻解决区域内部水问题的 措施 ,可以更好地协调人口、资源和生态环境之间的关系。
2.虚拟水 理论 拓宽了水资源 研究 的领域
传统的水资源,一般研究真实水资源的自身特征、运动 规律 及相关关系,对“看不见”的虚拟水毫无了解。虚拟水理论给水资源和水安全研究提供了创新领域,如传统水资源研究与粮食安全研究是分离的,虚拟水理论使两者有了切入点,给从事水资源学研究的人员提供更加广阔的研究空间。今后主要应加强虚拟水战略的区域政策体系研究,研究虚拟水与区域社会经济 发展 、产业结构战略性调整、粮食安全及生态环境安全等之间的关系,对构筑水资源安全战略体系具有重要意义。
3.虚拟水树立了新型的水资源管理理念
在国家层面,应以流域为单位进行水资源可持续利用管理,发挥流域系统在水资源管理方面的功能,使水资源管理由供求管理走向社会化管理。水资源管理应有三个层次,首先是要通过节水、生活习惯和方式的改变、产业结构和种植业结构的调整,充分利用当地水资源;其次,考虑区域社会经济的发展、水资源安全和生态环境安全,进行区域水资源分配;最后,构筑水资源安全战略体系,通过虚拟水贸易和虚拟水战略实现全球水资源化。
4.虚拟水提供了一条解决我国干旱区缺水的新途径
水资源是人类赖以生存的一种宝贵的稀缺资源。我国华北及西北干旱区水资源严重短缺,严重制约区域社会经济发展,导致区域生态环境严重恶化。建立水资源安全战略已经成为国家长治久安、经济社会可持续发展的必然选择和重要战略问题。实施虚拟水战略有利于国家制定西北地区水资源安全战略的保障措施及政策,有利于西北开发,对西北地区的生态环境安全和社会经济可持续发展具有重要的理论和现实意义。
参考 文献 :
1 程国栋.虚拟水—— 中国 水资源安全战略的新思路.中国 科学 院院刊,2003.4
看了关于水的科学论文的人还看
1. 水利科技论文范文
2. 关于科技论文的范文
3. 科技小论文范文
4. 地下水浮力科学论文
5. 关于科学论文的作文
❺ 浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文
浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文
在日常学习和工作生活中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文,希望对大家有所帮助。
论文摘要:纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点,较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用,并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。
论文关键词:纳滤;分离特点;水处理
1 引言
膜分离技术是近年来发展迅速,应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比,具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种,是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子,又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。
2 纳滤技术的特点
2.1纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点:
(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间,适宜于分离相对分子质量在200以上,大小约为1nm的溶解组分;
(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。
2.2纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点:
(1)操作压力低,一般在0.3-1.0MPa之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理;
(2)在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染;
(3)可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本。
3 纳滤技术的应用
纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间,同时还存在Donnan效应,所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外,纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点,因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。
3.1废水处理领域
3.1.1造纸废水
造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗,采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室,用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。
45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统,发现与超滤法处理过程比较,采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物,而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。
3.1.2垃圾渗滤液
垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前,主要采用为厌氧好氧等生物处理法,但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质,其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比,膜分离技术受原水水质的变化影响小,在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用,纳滤系统经过近两年的稳定运行表明,垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理,再经过纳滤膜系统处理,使85%-90%的透过液达标排放,仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质,用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的,并具有较反渗透处理能耗低的优势。
3.1.3纺织印染废水
纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后,需使用大量的清水对织物进行冲洗,产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物,导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展,纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。C.Tang等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水,在操作压力为500kPa条件下,通量可以达到很高,而且染料的截留率超过98%,因此,可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验,结果都表明,直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯,而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,结果表明,纳滤膜对染料有很好的分离效果,分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。
3.1.4冶金工业废水
在金属的加工和合金生产废水中,含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准,一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理,不仅可以回收90%以上的废水,而且可使重金属离子浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。
傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究,NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好,Cu离子的截留率都在99%以上,出水铜离子质量浓度低于2.0mg/L,可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。A.Hafiarle等对纳滤分离铬酸盐进行了研究,结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关,在pH=8时,截留率超过80%。由此可见,纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。
3.2饮用水的生产领域
3.2.1地下水软化
采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点,因此在欧美发达国家已经非常普遍。
纳滤膜法软化地下水工艺流程J.Schaep等用不同类型的NF膜软化处理地下水,结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上,而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理,结果表明在较宽的操作压力(0.4-1.2MPa)和温度(15-30℃)范围内,两种膜的产水总硬度分别在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。
H.Sombekke等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理,尽管两种方法都能取得较好的分离效果,但是从处理效果和环保的角度考虑,使用纳滤的方法更胜一筹。
3.2.2饮用水净化
纳滤能有效的截留二价离子,较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等,十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷,结果表明纳滤是目前最有效技术之一。J.Radjenovic等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明,NF膜和RO膜拥有很好的截留性能,对所有药物的截留率均>85%,对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%,吉非贝齐为50%-70%,甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下,采用纳滤对饮用水进行深度处理,取得了很好的效果。
3.2.3海水淡化
目前,海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。
随着膜技术的不断发展,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明,该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量,解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。A.M.Hassan 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作,在研究过程中发现,纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及总硬度的去除率分别为89.6%,94.0%,97.8%,76.6%和93.3%。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有:(1)通过除去浊度和细菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子,阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS,使得运行SWRF所需操作压力较低。
3.3生化医疗领域
3.3.1生化工程
将纳滤膜技术应用于生化工程,可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来,进行澄清和精制,并且成功的应用于VB12的回收和浓缩,以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程,苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明,DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L,适宜的操作压力为1.2-1.6MPa,温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩,通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明,NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜,为最佳选择。
3.3.2医药工业
纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19),结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%,而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为86.7%。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度,不仅降低了溶媒消耗,而且使结晶母液中的6-APA损失减少,从而提高了成品的收率(表2)。由此可见,随着膜技术的不断发展,纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。
3.4食品工业、饮料行业
在食品工业和饮料行业中,纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。
3.4.1低聚糖的处理
功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小,分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离,但此法处理量小,耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果,并大大降低操作成本。
俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究,结果表明,纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验,结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果,提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达 8.72%,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。
3.4.2果汁的高浓度浓
缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩,但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失,不仅消耗大量的能源,而且还得不到令人满意的成品。相比之下,纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点,而且特别适用于热敏性物质的处理,因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩,发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩,还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究,通过实验过程中果汁通量的观察,表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。
郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究,发现操作温度为28℃左右,压力为3MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17L/(m2.h)。经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。
3.4.3纯化浓缩多肽和氨基酸
离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应,即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基,在等电点时是中性的,当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团,基于静电相互作用,对离子有一定的截留率,可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验,探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验,过程结束时,浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍,纳滤分离的效果非常明显,实现了生物质的分离、精制与回收。
3.5其它方面的应用
纳滤的特点使其越来越受人们的关注,因此,纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外,还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用,这里就不再详细叙述。
4 结语
随着国家“节能减排”发展策略的不断深入,以及人们环保意识的加强,废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进,如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题,以保持膜分离性能和通量的稳定性,这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究,以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素,因此,低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后,开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步,相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决,那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。
参考文献
[1]庞国安,金虎,王韬,等.膜分离技术在废水处理中的应用[J].科技资讯.2008,11:5-6.
[2]邓建绵,刘金盾,张浩勤,等.纳滤技术在工业废水处理中的应用研究[J].工业水处理.2008,28(04):
[3]楼民,俞三传,高从堦.纳滤在水处理中的应用研究进展[J].工业水处理.2008,28(1):13-17.
[4]王学松.现代膜技术及其应用指南[M].北京:化学工业出版社,2005:52-64
[5]张亚军,陈栋,谢柏明,等.纳滤膜技术在垃圾渗沥液处理中的应用[J].水处理技术.2008,34(12):62-64.
[6]何毅,苏鹤祥,李光明,等.染料的纳滤分离性能和机理[J].膜科学与技术.2005,25(1):48-52.
[7]傅前君.纳滤处理含铜废水的试验和经济性分析[J].环境科学与管理.2009,34(02):123-125,150.
[8]张显球,张林生,吕锡武.纳滤软化除盐效果的研究[J].水处理技术.2004,30(6):352-355
[9]王薇,杜启云.纳滤膜分离技术及其进展[J].工业水处理.2004,24(3):5-8.
[10]李晓明,王铎,高学理,等.纳滤海水软化性能及膜污染研究[J].水处理技术.2008,34(4):8-11.
摘要:随着我国经济的高速发展,水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面,家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面,污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点,使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年,膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析,找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势,以便更好地开展膜技术的应用工作。
关键词:膜技术;水处理;应用;发展
膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成,已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展,膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透,高度截留多价盐,低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物(例如蛋白质),膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。
1、膜技术在水处理中应用的发展概况
1.1膜技术在水处理中应用的发展背景
当前,经济建设仍是我国的中心工作,工业化、城镇化进程明显加快,这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务,对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容,其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响,以往的水处理技术还较为传统,不能保证处理后水质显著改善。近些年,随着我国经济实力的逐渐提高,国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加,这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术,它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点,膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高,对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。
1.2膜技术在水处理应用中的发展现状
现阶段,膜技术在水处理中的应用正在进行完善,膜技术还存在一些有待进一步完善的方面,在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段,根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质,以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多,能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等,这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用,它是我国水处理技术发展的阶段性成果。
1.3重视膜技术在水处理中应用的必要性分析
伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。
2、膜技术在水处理中的应用
2.1膜技术在给水中的应用
膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来,城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题,例如,我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程,就是典型的解决给水问题而进行的水利工程,而发达国家随着膜技术的成熟,已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂,以膜技术为核心,通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理,充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应,最高可以达到每天净化34万立方米的水资源,保障的大城市的给水问题。
美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术,建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂,膜技术的已经实现反渗透净化技术,可以过滤到水资源中的溶解性物质,有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟,在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小,最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源,满足城市给水的需求。
2.2反渗透膜在饮用水处理的应用
反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术,广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理,其本质上是一层半透膜,具有选择透过性,但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性,当半透膜两段的液体具有不同的浓度时,在渗透压的作用下,溶液会向渗透压较高的一方的流动,反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强,就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动,从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中,依据反渗透膜的性质,向需要处理的水资源是假压强,利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子,从而实现水资源的淡化处理,变为人体可以应用的纯净水资源,这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康,必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水,同时为了保证的饮用水的营养,可以采取矿化的方法,制作出营养价值较高的饮用水资源。
2.3膜生物反应器在污水、废水处理应用
膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器,在处理水的过程中,通过膜技术对需要处理的水进行一次处理,大幅降低水中有害物质或杂质的数量,染头通过生物处理单元进一步净化水资源,这样处理过的废水或污水,其内部的有害物质已经微乎其微,对于环境的影响不是很大,可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的,膜生物反应器具有较大的先进性,较于传统的生化处理污水技术,膜生物反应器处理效率高、速度快,并且水质更加的纯净,膜生物反应器在经过安装之后,可以实现自动化运行,方便企业或工厂进行管理维护。
3、膜技术在水处理中的发展趋势
3.1、提高膜技术的应用水平
随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。
3.2、重视膜材料制造工艺
在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。
3.3、提高膜性能
膜技术虽然已得到广泛应用,但还存在着各种问题,主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。
结束语:
总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。
参考文献:
[1]刘洋.膜技术在水处理中的应用与发展[J].中国资源综合利用,2017,35(05):25-27.
[2]张新.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(27):116-117.
[3]周海超.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].黑龙江科技信息,2017(04):47.
;