Каковы современные методы очистки воды?

Обычно используемые методы очистки воды включают: (1) фильтрацию осадка, (2) умягчение жесткой воды, (3) адсорбцию активированным углем, (4) деионизацию, (5) обратный осмос, (6) ультрафильтрацию, (7) дистилляцию, (7) 8) ультрафиолетовое излучение и др.
1, метод фильтрации осадков
Целью метода фильтрации осадка является очистка взвешенных твердых частиц или коллоидных веществ в источнике воды. Если эти твердые частицы не удалить, это приведет к повреждению других фильтрующих мембран диализной воды или даже к блокировке пути воды. Это древний и простой метод очистки воды, поэтому этот этап обычно используется при предварительной очистке воды или при необходимости добавления в трубопровод нескольких фильтров для удаления примесей большего объема. Существует множество типов фильтров, используемых для фильтрации взвешенных частиц, например, сетчатые фильтры, песчаные фильтры (например, кварцевый песок) или мембранные фильтры. Пока размер частиц больше размера этих пор, они будут заблокированы. Ионы, растворенные в воде, остановить невозможно.
2. Метод смягчения жесткой воды.
Умягчение жесткой воды требует использования метода ионного обмена, целью которого является использование катионообменной смолы для обмена ионов кальция и магния в жесткой воде на ионы натрия с целью снижения концентрации ионов кальция и магния в источнике воды.
3, активированный уголь
Активированный уголь образуется в результате карбонизации таких материалов, как древесина, опилки, ядра фруктов, скорлупа кокосовых орехов, уголь или остатки нефти, при высоких температурах. После производства его необходимо активировать горячим воздухом или водяным паром. Его основная функция — растворять хлор, хлорамин и другие органические вещества с молекулярной массой от 60 до 300 Дальтон. Поверхность активированного угля зернистая, внутренняя пористая. В порах много капилляров размером около 10 мкм~1А. Площадь внутренней поверхности 1 г активированного угля может достигать 700-1400 м2, и на этих капиллярах и поверхностях частиц происходит адсорбция.
4, метод деионизации
Целью деионизации является удаление неорганических ионов, растворенных в воде, и, как и умягчители жесткой воды, здесь также используется принцип ионообменной смолы. Здесь используются два типа смол – катионообменная смола и анионообменная смола. Катионообменная смола использует ионы водорода (H+) для обмена катионов; А анионообменная смола использует гидроксид-ионы (ОН-) для обмена анионов, а ионы водорода соединяются с гидроксид-ионами, образуя нейтральную воду.
5, метод обратного осмоса
Метод обратного осмоса позволяет эффективно растворять неорганические, органические, пирогенные и другие частицы в воде и является важной частью очистки диализной воды. Так называемый «осмос» означает разделение двух растворов разной концентрации полупроницаемой мембраной. Если растворенное вещество не может пройти через полупроницаемую мембрану, молекулы воды с более низкой концентрацией пройдут через полупроницаемую мембрану и достигнут более высокой концентрации на другой стороне, пока концентрации на обеих сторонах не станут равными. Прежде чем достичь равновесия, давление можно постепенно приложить к стороне с более высокой концентрацией, и движение вышеупомянутых молекул воды временно прекратится. В это время необходимое давление называется «осмосом». Осмотическое давление, если приложенная сила больше осмотического давления, движение воды будет течь в противоположном направлении, то есть со стороны высокой концентрации в сторону низкой концентрации. . Это явление называется обратным осмосом.
6, метод ультрафильтрации
Метод ультрафильтрации аналогичен методу обратного осмоса, в котором также используется полупроницаемая мембрана, но он не может контролировать ионы, поскольку размер пор мембраны относительно велик, между 10-200A. Могут быть исключены только вирусы, пирогены и твердые частицы, а водорастворимые ионы не могут быть отфильтрованы. Основная функция ультрафильтрации — предварительная обработка обратного осмоса для предотвращения загрязнения мембраны обратного осмоса. Его также можно использовать на более поздних этапах очистки воды, чтобы предотвратить загрязнение воды, поступающей вверх по течению, в трубопроводе. Обычно разница давления воды на входе и выходе используется для определения эффективности избыточной фильтрующей мембраны. Как и в случае с активированным углем, примеси к нему обычно прикрепляются методом обратной промывки.
7, метод дистилляции
Дистилляция — древний, но эффективный метод очистки воды, который позволяет удалить любые нелетучие примеси, но не может устранить летучие загрязняющие вещества. Для хранения требуется большой резервуар, который наряду с подающей трубой является основной причиной загрязнения. Воду, используемую для гемодиализа, не нужно обрабатывать таким образом.
8, УФ-метод
УФ-метод является одним из часто используемых методов. Ультрафиолетовое излучение не производит никаких вторичных загрязнителей и относится к новому поколению технологий в международном масштабе. Благодаря своим преимуществам широкого спектра действия, низкой стоимости, длительного срока службы и большого объема воды, которые нельзя сравнивать с другими методами, он постепенно стал основным методом в развитых западных странах. Его механизм заключается в разрушении генетического материала нуклеиновой кислоты, что делает его неспособным к размножению. Основная реакция заключается в том, что пиридиновое основание в молекуле нуклеиновой кислоты становится димером. Обычно искусственная ультрафиолетовая энергия с длиной волны 253,7 нм используется в ртутных газоразрядных лампах низкого давления. Принцип ультрафиолетового излучения тот же, что и у люминесцентных ламп, за исключением того, что внутренняя часть трубки лампы не покрыта люминесцентными веществами, а материалом трубки лампы является кварцевое стекло с высокой степенью проникновения ультрафиолета. Общие ультрафиолетовые устройства подразделяются на тип облучения, тип погружения и проточный тип в зависимости от их использования.