水处理技术学习资料 7页

'水处理技术学习资料胡兴亿一、目前饮用水的现状随着我国工农业和城市的发展，大量的工业废水和生活污水没有得到有效的处理而排放，致使大部分江河、湖泊受到污染。据广东省水文局发布的2000年第四季度江河、湖泊水质状况表明：珠江三角洲尤其是广州的水质形势严峻，粤东相当部分江河水质极端恶劣（摘自2001.2.16《南方都市报》A13版）。据世界卫生组织报告：发展中国家的3/4的农村人口和1/3城市人口得不到安全卫生的饮用水。为了满足人们安全、健康饮水用水的需要，有实力的自来水厂广泛应用各种水处理技术及设备，而国內现有的大部分自来水厂的处理工艺相对简单（絮凝+澄清+消毒），不能完全去除水中的有害有机物，如：三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳等。而且,国內大部分自来水厂输水管多为铁质管，年久失修，自来水中夹杂铁锈或泥沙，产生二次污染;一些居住建筑屋顶水箱水由于缺乏有效的洗涤手段和质量保证措施，使得屋顶水箱滋生细菌，二次供水水质恶化。事实上,现在的自来水不能直接饮用。二、健康水的标准世界卫生组织在世界各地发现了一些长寿村，他们的平均寿命接近100岁，科学家们进行跟踪调查研究，得出结论，这些结论被世界卫生组织(WHO)认定为健康水的六大标准。1.水中不含细菌、杂质、有机物、重金属等，是无公害的水；2.水中含有适当比例的矿物质及微量元素，且以离子状态存在，适合人体吸收；3.PH值呈弱碱性，能够中和体內多余酸素；4.小分子集团水，渗透性强，溶解性好；5.负电位，能消除体內多余自由基；6.含有适量的氧（5mg/L左右）。三.市场分析现在居民饮用水的供水方式主要有以下五种：a、地下水供水b、自来水供水c、桶装水供水d、管道分质供水 e、净水机供水三.市场分析地下水供水方式主要在农村，因为水体受到农药、化肥的污染而逐渐被人们放弃直接饮用；因为水源污染及自来水处理工艺简单难以保证自来水供水安全无毒，所以现在大多数城镇居民饮用桶装水，但是桶装水的“假水”、“黑水”和“桶的二次污染”在各大媒体嚗光后，已经影响桶装水的声誉，而且由于它的价格偏高，人们对它已失去信心，开始寻求新的供水方式，估计桶装水将会较快地退出饮用水的行业；从长远来看，饮用供水方式主要是管道分质供水。不过，目前管道分质供水的一次性投资太大，技术不成熟，旧建筑供水管网改造耗资太大，它们制约着管道分质供水的快速发展;因此，家庭式和商用式净水机应运而生。净水机较其它饮水方式有以下优点：★卫生：杜绝二次污染，实现供水网络终端净水★方便：直接驳自来水管，家庭、公司制水自动完成★经济：一次性投资虽然不算小，但使用费用低。总体平均费用比桶装水低★健康：现场制作，水质新鲜★灵活：还可具备磁化、矿化、富氧化、活化保健功能不过，目前净水机行业无核心品牌支持整个行业，鱼龙混杂，可信度不高，而且价位太高，国产净水器价格在2800—6000元之间，消费群定位在城市高收入者，消费群人数太少，导致净水机在饮用水行业中的市场占有率偏低，它的影响力无法快速提升，用净水机取代桶装水的观念没有深入人心。因此我们认为：公司此时介入净水机行业，利用自己的品牌效应和市场占有率，推出新的健康型净水机引导人们消费，催化市场成熟，快速占领市场是可行的。四、当前五种水处理技术的技术经济分析目前净水机采用的水处理技术主要包括五种，分别为：★膜技术★磁化活性技术★臭氧技术★光催化技术★电解技术 为研究它们的处理效果、性能，我们购买并分析了一些国內外的典型样机，样机外形如下图。下面就水处理的技术性、经济性、生产商等方面分别简述。a.膜处理技术1、技术简介膜处理技术是利用足够的压力使溶液中的水通过膜而分离出来。经过他处理后的水叫纯净水，因为它最早是宇航员饮用这种水，也叫太空水。现在的膜主要有RO膜、纳滤膜、超滤膜、中空纤维膜等。主要功能：滤掉杂质，提供一种纯净的饮用水，有助于人体的微循环。但水处理行业也有认为其追求水质的纯净，而带来的效果是水质营养成份大减，过量饮用不利健康。膜处理的机器形式有：立式纯水机（也称直饮机）、座式净水器、橱下式净水器、挂壁式净水器等。2、主要生产厂家与市场状况安吉尔、司迈特、凯弗隆、沁圆、爱奴等牌子，主要消费群为企事业单位。3、主要部件及材料成本粗略预算（就立式纯水机而言）：★预处理部分：PP棉过滤、活性炭过滤、保安过滤★膜处理中心：高压泵、膜组件★后置活性炭★控制系统★壳体b.磁化活性技术1、技术简介磁化技术主要是利用高频交变磁场对水作用进而达到磁化的目的。它是通过磁力线的作用使水分子由多个分子的长链线团状凝聚水转变为小分子的线条状或环状结构的聚集水，其溶解性、渗透性都有较大程度的提高，从而更有利于人体对营养的吸收。磁化水的溶解氧的变化是明显的，但PH值的效果测试变化似乎不大（现有精度的仪器难以测准）。主要功能：使水分子团变小，增加水的渗透性，有软化心脑血管、防治胆肾结石、和有一定的消炎作用。有资料表明其临床效果是较好的。2、主要生产厂家与市场状况 司迈特、骏丰等，消费群主要为患心、血管病、结石病、咽喉疾病的少数人群。3、主要组件及材料成本粗略预算★前置过滤装置★磁化装置★电控板★壳体c.臭氧处理技术1、技术简介臭氧技术现在主要是无声放电法，利用高速电子来轰击氧气，使其分解成为氧原子，离解后的氧原子能合成臭氧，反应式如下：经过臭氧处理后的水具有以下功效：臭氧在水中能产生氧化能力极强的单原子氧和羟基，它们可以分解有机物，杀死细菌，增加水中的溶解氧。臭氧释放出来后有一股臭味，适量的臭氧有很好的杀菌作用，但过量的臭氧对环境和人体有负作用。国家对发生臭氧的器具的臭氧泄漏量指标有标准要求。主要的功能和功用：a.直接饮用。杀死水中的病菌，分解水中的有害有机物，增加水中的溶解氧。出水达到国家饮用水标准b.清洁食物，洗瓜果蔬菜。可降解农药，杀死细菌，并能保鲜c.洗炊具、餐具、茶具。有效杀死病毒，预防病毒传播d.洗涤衣物。消毒杀菌，预防交叉感染e.皮肤保健。臭氧能增加水中溶解氧，促进皮肤血液循环，杀死附在皮肤上的有害细菌，改善或痊愈脚气、脚廯等皮肤性疾病。2、主要生产厂家与市场状况凯尔得、蓝电（已转型）、欧臣（已倒闭）等牌子，消费群定位在家庭，但市场销量一直不大。3、主要组件及材料成本粗略预算★气液混合器★臭氧生成器★干燥器★气泵★电控板★过滤器 ★壳体d、光催化净水技术1、技术简介光催化技术是一种高级氧化技术，以紫外光为潜在的辐射源，激发半导体催化剂，产生氧化能力极强的·OH自由基。·OH自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物，并将其最终降解为CO2、H2O等无害物质。主要功能：a光催化可完全降解水中微量有毒有机物，是去除了污染的水b经过光催化处理的水呈弱碱性，负电位，能清除人体內酸性代谢物，改善酸性体质，有利于人体健康c安全无毒，在紫外灯和自由基的双重作用下保证无菌2、主要研究机构暂时该技术没有产业化。研究机构有同济大学;中国科学院光电技术研究所，中国科学院广州能源研究所，建设部城市水资源中心，大连市环境科学设计研究所，美国科罗拉多州太阳能研究所。从已掌握的资料看，广州能源研究所的光催化水处理样机的输出水质质量是全国领先的？3、主要组件及材料成本粗略预算★高级防水紫外灯★涂二氧化钛膜玻璃管载体★前过滤器★壳体★电控板★其他结构、电器件e.电解水生成器1、技术简介电解技术是利用电进行溶液氧化还原的过程。用于水处理的主要是不溶性阳极电解法，水在电极上发生如下反应：在阴极上：2H2O+2e=2OH—+H2在阳极上：2H2O–4e=4H++O2在靠近阴极的水因OH—根离子浓度高，且富含Ca2+、Mg2+、K+等矿物质，PH值大于7，显碱性，称为碱性钙离子水；在靠近阳极的水因H+根离子浓度高且富含有较多的Cl—、SO2-4、NO—3、NO—2等酸根离子，PH值小于7，显酸性，称为酸性离子水。 主要功能：碱性钙离子水的功效a.碱性钙离子水呈弱碱性，能维持体內酸碱平衡b.碱性钙离子水的水分子团小，渗透力强，能促进体內新陈代谢c.负电位，可清除体內过氧化物，具有防病抗衰老作用d.碱性钙离子水中含有大量的离子态的钙，补钙容易酸性离子水的功效a.具有收敛作用，可起到美容效果b.具有消炎、杀菌作用c.含有大量的酸根离子且是小分子团水，具有增白、洗涤作用2、主要生产厂家日本三洋、日本松下、日本象印、南京天川、广州赛爱、东莞麦科特等。中国市场上多为专买店销售的形式。3、主要组件及材料成本粗略预算（国产报价）★前过滤器★电解器★电解器发生电路★电控板★壳体）★流量、水质感应和显示器件（f.其它水处理技术简介1、软水技术利用离子交换去除水中的阴、阳离子，达到净化水质的效果。该技术适合锅炉用水、工业给水、水加热器具防结垢，以及少数地方水源水质硬度偏高的水的软化。功能：降低水的硬度，能预防水的结垢。2、简单过滤技术利用过滤材料的孔隙拦截水中的颗粒状的杂质。一般作为水处理系统的预处理工序，减轻后序工艺的负荷，保证系统正常运行。功能：去除水中的胶体，降低水中的浊度，使水的清洁度提高。 E.以上五种水处理技术的比较膜技术磁化技术臭氧技术光催化技术电解技术优点水质纯净，不含有害物质●水的渗透性好；●增加溶解氧；●水分子团小。●分解水中的微量有害有机物；●杀死细菌；●增加溶解氧。●可完全降解水中微量有毒有机物；●保留了人体所需的恒量元素；●水呈弱碱性，负电位。●可生成不同PH值的健康饮用水●可生成消毒及美容的水缺点●不含人体需要的微量元素●PH值呈酸性，不适合长期饮用。不能去除水中杂质，需要较好的预处理系统。●需要增加臭氧还原装置●不能完全矿化有机物。●该技术在国内没有产业化产品；有一定的风险；●配套用的紫外线灯寿命短。●不能净化水质，需要较好的预处理系统；●成本较高。'