水是一切有机物和生命物质的源泉.ppt
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1、 n n概述概述n n水是一切有机物和生命物质的源泉,是人类赖水是一切有机物和生命物质的源泉,是人类赖以生存的宝贵资源。水也是许多人类生产生活以生存的宝贵资源。水也是许多人类生产生活中不可缺少的重要原辅料,许多现代化生产中,中不可缺少的重要原辅料,许多现代化生产中,尤其是医药工业由于行业的特殊性对所需用水尤其是医药工业由于行业的特殊性对所需用水有较高的质量要求,因此就派生出了许多不同有较高的质量要求,因此就派生出了许多不同标准的处理水,象饮用水、纯化水、注射用水。标准的处理水,象饮用水、纯化水、注射用水。源水的选用 n n纯化水的质量不但和设备、工艺相关,而且与所用原水有着紧密的联系。n n现
2、阶段纯化水的制备源水,一般采用自来水厂提供的饮用水或深井地下水。n n针对不同水源水质的不同,水处理的过程也不相同。源水的选用n n自自来来水水厂厂提提供供的的饮饮用用水水水水源源又又有有湖湖泊泊水水和和江江河河水源的区别,我们这里主要谈一下后者。水源的区别,我们这里主要谈一下后者。n n自来水厂提供的饮用水的特点自来水厂提供的饮用水的特点n n水中悬浮物和胶体含量较高。水中悬浮物和胶体含量较高。n n水中含盐量和硬度较低。水中含盐量和硬度较低。n n江江河河水水源源容容易易受受到到工工农农业业废废水水、城城市市生生活活污污水水的污染。的污染。n n由于多采用露天水源,所以受天气和季节影响由于
3、多采用露天水源,所以受天气和季节影响水质波动较大。水质波动较大。n n由由于于经经过过自自来来水水厂厂的的预预处处理理,所所以以水水质质和和自自来来水厂的良好运行息息相关。水厂的良好运行息息相关。源水的选用n n深井水深井水n n由由于于深深井井水水流流经经地地层层时时,地地层层土土壤壤起起了了过过滤滤作作用,悬浮物和胶体较少,所以水质清澈透明。用,悬浮物和胶体较少,所以水质清澈透明。n n水质和水温较稳定,受外界环境影响较小。水质和水温较稳定,受外界环境影响较小。n n由于水流经岩层时溶解了其中的可溶性矿物质,由于水流经岩层时溶解了其中的可溶性矿物质,因而深井水的硬度和矿物质含量要高的多。因
4、而深井水的硬度和矿物质含量要高的多。纯化水的概念和标准 n n纯化水指水中电解质几乎已完全去除,水中不容解的胶体物质与微生物颗粒、溶解气体、有机物等已被去除至极低水平的水。纯化水欧美中现行药典对比表 纯化水欧美中现行药典对比表注:美国药典中控制:注:美国药典中控制:(1 1)企企业业自自用用的的纯纯化化水水监监测测TOCTOC和和电电导导率率,供供商商用用的的纯纯水水,应应符符合合无无菌菌纯纯水水的的试试验验要要求求。表表中所用为企业自用纯水的检测项目。中所用为企业自用纯水的检测项目。(2 2)纯水不得制备肠外制剂。)纯水不得制备肠外制剂。欧洲药典中欧洲药典中TOCTOC和易氧化项目,可任选一
5、和易氧化项目,可任选一项控制。项控制。纯化水欧美中现行药典对比表n n各种有机物污染物在总有机碳检测中被转化为无机碳,最终以二氧化碳的形式存于水中,影响水的电导;而将电导的数值转化为总有机碳后,总有机碳在客观上反映了水中污染的水平。所以控制了TOC也就控制了水中各种污染物的水平。美国药典纯化水的水质指标检测项目检测项目美国药典美国药典2222版版美国药典美国药典2323版版PHPH值值5-75-75-75-7氯化物氯化物测试合格测试合格测试合格测试合格硫酸盐硫酸盐测试合格测试合格不再必需不再必需氨水氨水测试合格测试合格不再必需不再必需钙钙测试合格测试合格不再必需不再必需二氧化碳二氧化碳测试合格
6、测试合格不再必需不再必需重金属重金属测试合格测试合格不再必需不再必需总固体总固体10mg/l10mg/l不再必需不再必需氧化物氧化物测试合格测试合格不再必需不再必需总有机碳总有机碳TOCTOC不是必需不是必需500ppb(1ppb=10500ppb(1ppb=10-9-9)电导率电导率s/ml s/ml 不是必需不是必需1.325 T25源水源水饮用水饮用水饮用水饮用水常用的水处理技术 n n纯化水制备系统的配置应根据源水水质、水质变化、用户需求、投资费用、运行费用等技经指标综合考虑确定。一般根据源水含盐量按以下原则选择纯化水制备系统的处理单元。常用的水处理技术n n源水(通常为城市饮用水)进
7、水的含盐量在500mg/l以下时,一般采用普通的离子交换法去除盐类物质。n n源源水水进进水水的的含含盐盐量量在在5001000mg/l5001000mg/l时时,可可结结合合源源水水中中硬硬度度与与碱碱度度的的比比值值,考考虑虑采采用用弱弱酸酸、强强酸阳床串酸阳床串联联或或组组成双成双层层床。床。n n源源水水进进水水的的含含盐盐量量在在1000-3000mg/l1000-3000mg/l时时,可可采采用用反反渗渗透透的的方方法法先先将将含含盐盐量量降降至至500mg/l500mg/l以以下下时时,再用离子交再用离子交换换法脱法脱盐处盐处理。理。n n除除对对源源水水水水质质条条件件外外,还
8、还应应对对用用水水水水质质纯纯度度的的要要求求及及单单台台设备设备的最大能力等因素,的最大能力等因素,综综合考合考虑预处虑预处理系理系统统。常用的水处理技术 为为使使原原水水的的水水质质达达到到一一个个预预期期的的指指标标,以以满满足足纯纯化化过过程程对对源源水水的的要要求求,必必须须队队源源水水进进行行预预处处理理,源源水水预预处处理理的的主主要要对对象象是是水水中中的的悬悬浮浮物物、微微生生物物、胶胶体体、有有机机物物重重金金属属游游离离态态的的余余氯氯等等。水水预处理方法通常可按下述原则选择:预处理方法通常可按下述原则选择:1 1源源水水中中悬悬浮浮颗颗粒粒的的含含量量小小于于50mg/
9、l50mg/l时时,可可以以采采用用接接触触凝凝聚聚或或过滤,即加入需凝剂后经过水泵或管道直接注入过滤器。过滤,即加入需凝剂后经过水泵或管道直接注入过滤器。2 2当当水水中中碳碳酸酸盐盐硬硬度度较较高高时时,可可在在去去除除浊浊度度的的同同时时,加加入入石石灰灰进行预软化。进行预软化。3 3当当源源水水中中有有机机物物含含量量较较高高时时,可可采采用用加加氯氯、凝凝聚聚、澄澄清清过过滤滤等等方方法法处处理理,若若仍仍然然不不能能满满足足后后续续处处理理的的进进水水要要求求时时,可可增增加加活活性炭过滤等除去有机物的措施。性炭过滤等除去有机物的措施。4 4当当源源水水中中游游离离氯氯超超过过后后
10、续续进进水水标标准准时时,可可采采用用活活性性炭炭过过滤滤或或加入亚硫酸钠等方法处理。加入亚硫酸钠等方法处理。常用的水处理技术 5 5如果后续处理工艺采用反渗透或电渗析设备时,如果后续处理工艺采用反渗透或电渗析设备时,英在源水进入设备以前,在增设一个(组)精密过滤英在源水进入设备以前,在增设一个(组)精密过滤装置,作为反渗透或电渗析设备的保护措施。装置,作为反渗透或电渗析设备的保护措施。6 6如果后续工序对胶体状态的硅有较高的要求,可如果后续工序对胶体状态的硅有较高的要求,可在加入石灰的同时加入氧化镁,以达到取除硅的目的。在加入石灰的同时加入氧化镁,以达到取除硅的目的。7 7当源水中铁、锰含量
11、较高时应增加曝气当源水中铁、锰含量较高时应增加曝气 、过滤、过滤装置去除铁和锰。装置去除铁和锰。源水预处理的常用手段 混混凝凝:处处理理的的主主要要对对象象是是水水中中的的胶胶体体物物质质。通通常常,在在向向源源水水中中加加入入混混凝凝药药剂剂后后,水水中中产产生生电电离离和和水水解解,进而形成胶体,与水中其他胶体相互作用发生沉降。进而形成胶体,与水中其他胶体相互作用发生沉降。由由于于混混凝凝剂剂的的作作用用,混混凝凝过过程程中中同同时时发发生生以以下下物物理化学作用。理化学作用。中和中和 过滤过滤 吸附吸附 表面接触表面接触 影响混凝效果的主要因素:影响混凝效果的主要因素:水的水的PHPH值
12、值 温度温度 碱度的影响碱度的影响源水预处理的常用手段n n混凝剂:混凝剂是水中能够将胶体颗粒聚集或粘附在一起的物质,有无机混凝剂和有机混凝机之分。n n无机盐类主要有(硫酸铝、明矾)和铁盐(三氧化铁、硫酸亚铁)。n n有机混凝剂则有天然的和人工合成的两大类。源水预处理的常用手段n n过滤:源水的过滤比较简单,源水中的固体物质进入过滤器(通常是砂滤)的上层滤料形成的微小空隙时,因受到机械阻挠和吸附作用被滤料截留在过滤器的表面层。同时,这些被截留的固体物质相互之间又发生重叠和架桥作用,犹如在滤层的表面形成过滤薄膜,继续过滤水中的固体物质,这种截留过滤称为渗透过滤。源水预处理的常用手段n n吸附:
13、n n在水处理过程中,利用多孔的固体材料,是水中的污染物吸附在固体材料空隙内的处理方法为吸附。使用吸附法可以去除水中的有机物、胶体物质、微生物和余氯等,吸附法还可以对水进行除臭、脱色等。吸附过程常用的材料有活性炭和大孔径的吸附树脂等。源水预处理的常用手段n n活性炭吸附:在工艺用水的制备过程中活性炭过滤的主要功能有两个:n n一是吸附水中残留余氯n n二是吸附水中的部分(大约60%左右有机物)这部分有机物多为无机和有机的胶体、溶解性有机高分子杂质。源水预处理的常用手段n n离子交换树脂吸附:n n用于吸附处理是离子交换树脂的特殊用途,离子交换树脂吸附是使用碱性的食盐水将阴离子树脂或大孔径吸附阴
14、树脂处理成为氯型树脂来吸附有机物。利用这个原理吸附有机物的装置也叫做有机物去除器。源水预处理的常用手段n n离子交换树脂吸附法对有机物的去除采用大孔径吸附阴树脂,不仅能够去除水中的有机物质,还能够去除水中的细菌内毒素。这种大孔径吸附阴树脂可以用适当的苛性消毒剂进行再生。工艺用水系统功能单元n n电渗析系统n n离子交换系统n n电化去离子系统n n反渗透系统n n超过滤系统n n蒸馏设备系统工艺用水系统功能单元n n电渗析系统电渗析系统n n电电渗渗析析是是利利用用离离子子交交换换膜膜的的选选择择透透过过性性进进行行工工作作,电电渗渗析析器器主主要要组组成成部部分分是是离离子子交交换换膜膜。分
15、分阳阳膜膜、阴阴膜膜。阳阳膜膜只只允允许许阳阳离离子子通通过过而而阴阴离离子子被被阻阻挡挡;阴阴膜膜只只允允许许阴阴离离子子通通过过而而阳阳离离子子被被阻阻挡挡。在在外外加加电电场场的的作作用用下下,水水中中的的离离子子作作定定向向迁迁移移,阳阳离离子子向向负负极极移移动动,阴阴离离子子向向正正极极移移动动,当当离离子子到到达达膜膜表表面面时时,由由于于离离子子交交换换膜膜的的选选择择透透过过性性阴阴阳阳离离子子分分别别透透过过阴阴阳阳膜膜被被迁迁移移过过去去,水被淡化。水被淡化。n n电渗析器极水要流畅,以便排出反应物。电渗析器极水要流畅,以便排出反应物。工艺用水系统功能单元n n离子交换系
16、统n n离子交换系统是水处理技术中最常用的一种,离子交换器是利用阴阳交换树脂对离子的选择性及平衡反应原理,去除水中电解质离子的一种水处理装置,它在水处理的应用方面最为广泛,是高纯水制取的必备设备。工艺用水系统功能单元n n离离子子交交换换法法是是用用离离子子交交换换树树脂脂上上的的离离子子和和水水中中的的离离子子进进行行交交换换而而除除去去水水中中有有害害离离子子的的方方法法。根根据据离离子子交交换换的的深深度度可可以以制制取取脱脱盐盐水水、纯纯水水和和离子高纯水。离子高纯水。n n工艺流程工艺流程n n源源水水多多介介质质过过滤滤器器活活性性炭炭过过滤滤阳阳床床脱脱气塔气塔阴床阴床混床混床纯
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