II. Hugtök í ferli og búnaði (búnaður er burðaraðili ferlisins og ferlið er kjarni búnaðarins)
1. Membrane Bioreactor (MBR): Ný tegund af vatnsmeðferðarbúnaði sem sameinar himnuskiljunartækni og líffræðilega meðferð, aðallega notað í skólp frá sveitarfélögum, iðnaðar skólphreinsun og endurnýtingu vatns. Það eru til margar gerðir af himnulífreactors, en á vatnsmeðferðarsviðinu vísar það almennt sérstaklega til fasta-vökvaskiljunargerðarinnar. Kjarni tæknieiginleika þess er notkun himnueininga til að skipta um efri botnfallsgeymi. MBR himnur eru flokkaðar í MBR örsíunarhimnur og MBR ofursíunarhimnur í samræmi við aðskilnaðarnákvæmni þeirra.
2. Shallow Medium Filter: Tæki sem síar óhreinindi í vökva í gegnum fjölmiðlalag. Starfsregla þess nýtir aðallega aðsogs-, varðveislu- og botnfallsáhrif fjölmiðlalagsins (svo sem kvarssand, granat osfrv.) til að fjarlægja sviflausn, kvoða, lífræn efni, bakteríur og önnur óhreinindi úr vökvanum og ná þannig þeim tilgangi að hreinsa vatnsgæði.
Athugið: Í meginatriðum er það tegund af sandsíu, grunnar miðilsíur hafa lægri pökkunarhæð og hærri síunarhraða, en síunarnákvæmni þeirra er almennt minni en kvarssandsíur. Þeir henta einnig fyrir fjölbreyttari vatnsgæðaskilyrði.
3. Kvarssandsía: Einnig þekkt sem sandsía (SF), hún notar kvarssand sem síumiðil. Við ákveðinn þrýsting fer vatn með mikla grugga í gegnum ákveðna þykkt kornótts eða ó-kornótts kvarssands. Það fjarlægir set, kvoða, málmjónir og lífræn efni og dregur þannig úr gruggi og hreinsar vatnið.
4. Margmiðlunarsía (MMF): Notar tvo eða fleiri síumiðla. Við ákveðinn þrýsting fer vatn með mikla grugga í gegnum ákveðna þykkt kornótts eða ó-kornótts efnis, sem fjarlægir sviflausn óhreininda í raun og hreinsar vatnið. Algengt er að síunarmiðlar eru kvarssandur, antrasít og mangansandur. Það er aðallega notað til að meðhöndla vatn, fjarlægja grugg, vatnsmýkingu og formeðferð á hreinu vatni, þannig að grugg frárennslis er undir 3 gráður. Athugið: Á sviði vatnsmeðferðar eru kvarssandsíur og marg-miðilsíur oft notaðar til skiptis. Lykillinn að kjarnanotkun þeirra liggur í vali (gerð og gerð) á síumiðlinum og réttri fyllingu.
5. Virkjað kolefnissía (ACF): Tegund sía fyllt með virku kolefni til að sía laust efni, örverur og sumar þungmálmjónir úr vatni og draga úr vatnslit á áhrifaríkan hátt. Virkjað kolefni er aðallega hægt að flokka eftir efnum, svo sem-miðað úr kolum,-að byggt úr viði og-að byggt á hnotuskel.
Athugið: Á sviði vatnsmeðferðar skiptir sköpum að velja ásogsgetu þess (joðgildi). Almennt nægir 600-800 mg/g fyrir formeðferð með hreinu vatni í iðnaði; drykkjarvatnsstaðlar krefjast almennt 800-1000 mg/g; og fyrir hreinsað vatn, vatn til inndælingar og rafrænt ofurhreint vatn er almennt krafist 1000-1200 mg/g.
6. Vatnsmýkingarefni (SF): Einnig þekkt sem mýkingarefni, það notar katjónaskiptaresín af natríum-gerð til að fjarlægja kalsíum- og magnesíumjónir úr vatni, sem dregur úr hörku vatnsins.
Athugið: Vatnsmýkingarefni eru í meginatriðum byggð á jónaskiptum, ólíkt öðrum vélrænum síum á formeðferðarstigi sem vinna fyrst og fremst með hlerun og aðsog. Þess vegna krefst val á tanki að taka tillit til rennslishraða og hraða, þvermálssambandsins [φ=√(4Q/π/v)], og, mikilvægara, að ákvarða viðeigandi plastefnishleðslumagn og reikna út hæfilegan endurnýjunarlotu byggt á hörku hrávatnsins.
Þegar hrávatnið er kranavatn sveitarfélaga er hörku þess yfirleitt lítil (<<50mg/L), and softening is usually unnecessary (scale inhibitors can be used as a substitute). Alternatively, tank selection and resin loading can be simply calculated based on flow rate.
7. Sjálf-hreinsandi sía (SCF): Þetta er fullsjálfvirkt snjallstýritæki sem notar síuskjá til að stöðva óhreinindi beint í vatninu, fjarlægja sviflausn og svifryk, draga úr gruggi, hreinsa vatnsgæði og draga úr kerfum, þörungum og tæringu. Það hreinsar vatn og verndar kerfisbúnaðinn fyrir eðlilega notkun.
8. Staflað diskasía: Einnig þekkt sem diskasía eða staflað platasía, það er tegund af sjálfhreinsandi síu sem notar eininga hönnun (hægt er að sameina einingar að vild) til að fanga svifefni í gegnum rásir sem myndast á milli síuskífanna. Við bakþvott flæðir vatnið í gagnstæða átt til að fjarlægja mengunina. Síueining diskasíu samanstendur af staflaðum, rifnum eða riflaga hringlaga styrktum plastsíuskífum, oft merktir "2", "3" eða "4". Síunarnákvæmni þess er venjulega 5-200μm.
Athugið: Í vatnsmeðferð eru diskasíur oft notaðar sem for-síur í ofsíunarkerfum, með nákvæmni upp á 50-100μm, virka svipað og öryggissía.
9. Nákvæmni sía: Almennt notar ryðfríu stáli ytri skel. Að innan notar það pípulaga síueiningar eins og PP bráðnar-blásnar, vír-spunnnar, plíserðar, títan eða virkjaðar kolefnissíur. Mismunandi síuþættir eru valdir út frá síunarmiðlinum og hönnunarferlinu til að ná tilskildum gæðum frárennslisvatns.
Athugið: Munurinn á fínsíun og örsíun er ekki alveg skýr. Örsíun, vítt skilgreind, hefur síunarnákvæmni sem er um það bil 0,1-50 μm; þröngt skilgreind síun (sérstaklega microporous himnusíun) hefur nákvæmni sem er um það bil 0,1-10 μm; en fínsíun hefur nákvæmnisvið sem er um það bil 0,1-100/200 μm.
10. Öryggissía: Eins og nafnið gefur til kynna, þegar nákvæmnissíu-stigssíubúnaður er notaður til að vernda annan búnað í kerfi eins og RO, er aðalhlutverk hennar vernd, þess vegna er nafnið "öryggissía."
11. Pokasía: Einnig þekktur sem vatnsmeðferðarpokasía, hún samanstendur af síupoka sem studdur er af möskva úr málmkörfu. Vökvi flæðir inn um inntakið, er síaður af síupokanum og rennur út um úttakið. Óhreinindi eru föst í síupokanum og hægt er að endurnýta síuna eftir að skipt er um síupokann. Algeng síunarnákvæmni er 1-100 μm, fellur undir nákvæmniflokkinn og er oft notuð sem öryggissía.
12. PP bráðnar-hylkjasía: Gerð skothylkjasíu. Kjarnasíueiningin er PP bráðnar-blásið skothylki, pípulaga síuefni úr pólýprópýleni (PP) í gegnum bráðnar-blásið ferli. Algeng síunarnákvæmni er 0,5-100μm, fellur undir flokk fínsíunar, og er oft notuð sem öryggissía.
13. Vélræn sía: Sía sem notar fyrst og fremst vélræna líkamlega hlerun og aðsog. Þess vegna tilheyra í meginatriðum formeðferðarsíurnar og öryggissíurnar sem nefnd eru hér að ofan, nema mýkingarsíur, allar í flokki vélrænna sía. Hins vegar, á sviði vatnsmeðferðar, er „vélræn sía“ stundum notuð til að vísa sérstaklega til sandsíur eða margmiðlunarsíur (þetta er minna nákvæm orðatiltæki).
14. Leiðslusía: Aðallega samsett úr tengipípum, strokka, síukörfu, flönsum, flanshlífum og festingum, settum upp á leiðslur til að fjarlægja stærri óhreinindi í föstu formi úr vökva, vernda niðurstreymisbúnað (dælur, tæki, osfrv.) og tryggja stöðugan rekstur. Algeng dæmi eru rörsíur af Y-gerð og körfusíur.
15. Ráshrærivél: Tæki sem nær samræmdri blöndun vökva þegar þeir flæða í gegnum pípu með því að nota tiltekinn íhlut eða blöndunarefni. Í vatnsmeðferðarkerfum er það almennt notað til að tengja við leiðslur þegar ýmsum efnum er bætt við eins og storkuefni, afoxunarefni og hleðsluhemlum.
16. Örsíun (MF): Einnig þekkt sem microporous himnusíun, það er himnuferli sem notar kyrrstöðuþrýstingsmun sem drifkraft og sigtivirkni sigti-eins og síumiðilshimnu til aðskilnaðar. Síunarnákvæmni er um það bil 0,1-10 μm. Það heldur aðallega kvoðum, sviflausnum og bakteríum í uppleystu efninu með sigtun. Vinnuþrýstingurinn er um það bil 0,07-0,2 MPa.
17. Ofsíun (UF): Himnuaðskilnaðarferli með síunarnákvæmni milli örsíunar og nanósíunar, knúið áfram af þrýstingi og byggt á meginreglunni um sigtingu. Síunarnákvæmni þess er um það bil 0,002-0,1 μm (2-100 nm), og mólþyngdarskerðing (MWCO) er um það bil 1000-200000 Daltons (Da). Það getur á áhrifaríkan hátt fjarlægt agnir, kvoða, bakteríur, pýrógen og lífræn efni með mikla mólþunga úr vatni. Vinnuþrýstingurinn er um það bil 0,1-0,3 MPa.
Athugið: Svitaholastærð ofsíunarhimna sem notuð eru í ofurhreinu vatnskerfum hálfleiðaraiðnaðarins er um það bil 0,005 μm og MWCO er um það bil 6000 Da.
18. Nanósíun (NF): Síunarnákvæmni er á milli ofsíunar og öfugs himnuflæðis. Það er þrýstings-drifið og nær aðallega aðskilnaði með meginreglum eins og sigtun, upplausnardreifingu, hleðslufráhrindingu og Donnan áhrifum. Síunarnákvæmni þess er um það bil 1-2 nm og mólþungaskerðingin er um það bil 200-1000 dalton. Það getur á áhrifaríkan hátt fjarlægt auka- og fjölgildar jónir, ýmis efni með mólþunga yfir 200, og fjarlægt að hluta eingildar jónir og efni með mólþyngd minni en 200. Það nær sértækum aðskilnaði milli jóna með mismunandi gildi að vissu marki. Vinnuþrýstingur er 0,3-0,6 MPa.
19. Reverse Osmosis (RO): Knúið áfram af þrýstingsmun, þrýstingur er settur á fóðurlausnina fóðurhlið. Þegar þrýstingurinn fer yfir osmósuþrýstinginn mun leysirinn gegnsýra gegn náttúrulegu osmósustefnunni og fá þannig gegndræpi á lágþrýstingshlið himnunnar og einbeita sér að háþrýstingshliðinni. Virka meginreglan um öfuga himnuflæði er aðallega útskýrð með kenningum eins og upplausn-dreifingu, valfrjálsu aðsogs-háræðaflæði og vetnisbindingu. Síunarnákvæmni þess er um það bil 0,1-1 nm og mólþyngdarmörkin er um það bil 100 Da. Það fjarlægir á áhrifaríkan hátt ýmsar ólífrænar saltjónir og ýmis efni með mólmassa yfir 100. Vinnuþrýstingurinn er um það bil 0,7-7 MPa.
20. Keramikhimna: Ósamhverf himna mynduð úr ólífrænum keramikefnum með sérstöku ferli. Meginregla aðskilnaðar þess er sigtun, með síunarnákvæmni upp á um það bil 0,001-1 μm (1-1000 nm). Það fjarlægir á áhrifaríkan hátt sviflausn, kvoða, örverur og stórsameindir úr vatni, en vatn, litlar sameindir og ólífrænar saltjónir geta farið í gegnum venjulega.
Athugið: Eins og nanósíun er markaðsnotkun keramikhimna ekki enn fullþroskuð, en rannsóknir eru mjög virkar og hagnýt notkun er enn tiltölulega takmörkuð.
21. Rafskilun (ED): Sambland af rafefnafræðilegum og skilunardreifingarferlum. Knúið áfram af utanaðkomandi DC rafsviði, notar það sértæka gegndræpi jónaskiptahimna (hálf-gegndræpa himna) (þ.e. katjónir geta farið í gegnum katjónaskiptahimnur og anjónir geta farið í gegnum anjónaskiptahimnur), sem veldur því að katjónir og anjónir færast í átt að rafskautinu og bakskautinu, í sömu röð.
22. Rafafjónun (EDI): Einnig þekkt sem raf-afjónun eða pakkað-beð rafskilun, þetta vatnsmeðferðarferli sameinar rafskilun og jónaskiptatækni. Með sértæku gegndræpi anjóna- og katjónaskiptahimna og jónaskiptaáhrifum plastefnis, nær það stefnubundinni jónaflæði og djúpri afsöltun undir DC rafsviði, sem framleiðir vatn með viðnám sem er yfir 15 MΩ*cm.
Meginreglan þess felur í sér að fylla himnurými rafskilunareiningarinnar með jónaskiptaresíni. H+ og OH- jónirnar sem myndast við vatnsrofsjónun, ásamt rafsviðinu, ná samtímis jónaflutningi og plastefnisendurnýjun. Þetta útilokar þörfina fyrir endurnýjun sýru-basa, sem gerir það umhverfisvænna og mjög sjálfvirkt.
23. Stöðug rafjónun (CEDI): Svipað í grunnbyggingu og vinnureglu og EDI, liggur stærsti munurinn í því hvort þykknihólfið er einnig fyllt með jónaskiptaresíni og hvort sérstakt rafskautsvatnslosun á sér stað.
24. Anion Bed: Anjónaskipti, meginregla hans er að nota hýdroxíðjónir í anjónaskiptaplastefni til að skiptast á öðrum anjónum í vatninu.
25. Katjónarúm: Katjónaskiptir, meginregla hans er að nota vetni eða natríumjónir í katjónaskiptaplastefni til að skiptast á öðrum katjónum í vatninu. Það fer eftir efnum sem notuð eru við endurnýjun plastefnis, það má skipta því í vetnis-gerð og natríum-gerð; hið síðarnefnda er algeng tegund af mýkingarefni.
26. Afgasunartæki: Einnig þekktur sem afgasunarturn/kolefnishreinsir, það er tæki sem fjarlægir frítt koltvísýring úr vatni með því að nota þvingaða-loftafgasun.
Athugið: Í vatnsmeðferðarsviðinu er það almennt komið fyrir eftir katjónaskipti (2B3T atburðarás) eða fyrsta-þrep öfugs himnuflæðisbúnaðar (ítarlegri en venjuleg pH-stilling). Þegar styrkur HCO3- í hrávatninu er minna en eða jafnt og 50mg/L, er kjörið afgangs CO2 í afurðavatninu eftir afgasun með afgasunartækinu minna en eða jafnt og 5mg/L.
27. Tvö-rúm, þriggja-turn (2B3T) / SC+DG+ (WA/SA): Þetta er sameinað ferli sem samþættir katjónaskipti, afgasun og anjónaskipti til að fjarlægja bæði katjónir og anjónir úr vatni. 2B táknar tvö rúm (katjónarúm og anjónarúm), og 3T táknar tvö rúm.
Meginregla þess er sem hér segir: Katjónarúm: Nýtir katjónaskiptaresín til að aðsoga katjónir í vatninu. Kvoðagerðin er SC (sterk sýrukatjón, skammstafað sem sterk katjón). Kolefnislosunarturn: Notaður til að fjarlægja CO2 (koltvísýring) úr vatninu, sem dregur úr basa (HCO3-) í gegnum þetta ferli. Anjónarúm: Nýtir anjónaskiptaresín til að gleypa anjónir í vatnið. Kvoðagerðin er WA+SA (blanda af veikum og sterkum anjónum).
2B3T er áhrifaríkt afsöltunarferli sem er á undan RO og er mikið notað á ýmsum sviðum. Vatnsgæði/afsöltunargeta vörunnar er sambærileg við eins-þrep RO og það hefur fjölbreyttari áhrifavatnsgæðaskilyrði samanborið við RO kerfi. Í öfgahreinu vatni undirbúningsferlum í rafeindaiðnaði er 2B3T haldið áfram vegna þess að anjónarúm þess sýnir yfirburða skilvirkni í fjarlægingu fyrir tilteknar veikburða grunnanjónir (kísill, bór) samanborið við hefðbundna RO.
28. Strong Acid Cation Resin (SC): Þetta er jónaskiptaresin með súlfónsýruhópum (-SO3H) sem skiptihópa. Jónaskiptaröð þess er Fe3H.
+> Al3+> Pb2+> Ca2+> Mg2+> K+> Na+>H+. Algeng mýkjandi kvoða (katjónaskiptaresín af natríum-gerð) tilheyra þessum flokki.
29. Strong Base Anion Exchange Resin (SA): This is an ion exchange resin with quaternary ammonium groups (such as -N(CH3)3OH) as its core functional groups. Its basicity depends on the type of amine group and its spatial structure. The ion exchange order is SO42--> NO3-> Cl-> HCO3->Ó-.
Athugið: Í ofurhreinu vatnskerfum, vegna þess að almennar afsöltunarferlar hafa tiltölulega takmarkaðan hraða til að fjarlægja bór, er oft þörf á viðbótarferlum til að fjarlægja bór með jónaskiptum. Algengt er að nota slípað sterkan grunnanjónaskiptakvoða eða sérstakt bóreyðandi kvoða (UP7530# 760 RMB/L, CH-99# 450 RMB/L, osfrv.). Þær síðarnefndu eru að mestu stórgjúpar klóbindandi jónaskiptaresínar, sem tilheyra sérstökum kvoða, og verð þeirra er almennt mun hærra, en áhrifin eru oft meiri.
30. Veikt sýrt katjónaplastefni (WC): Þetta er jónaskiptaresin sem notar karboxýlsýruhópa (-COOH), fosfathópa (-PO2H2) og fenólhópa (-C6H5OH) sem skiptihópa. Jónaskiptaröðin er H+ > Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+, K+ > Na+.
Athugið: Jónaval veikburða sýru/basískt kvoða fer aðallega eftir jónagildisstöðu og vökvaðri jónradíus, í röðinni: hærri gildisjónir > lægri gildisjónir, smærri radíusjónir > stærri radíusjónir. Hins vegar mynda H+ og OH- jónir samtengd sýru/basa kerfi með samsvarandi veikum sýru og veikum basa virkum hópum, í sömu röð, og eru því helst aðsogaðar. Skiptaskipan annarra jóna er í samræmi við röð sterkra sýru/basískra kvoða.
31. Weak-Base Anion Exchange Resin (WA): This type of ion exchange resin uses primary amine groups (-NH2), secondary amine groups (-NHR), or tertiary amine groups (-NR2) as its core functional groups. Its basicity depends on the type and spatial structure of the amine groups. The ion exchange sequence is: OH ->sítrat 3- > SO42- > tartrat 2- > oxalat 2- > PO43- > NO3- > Cl- > CH3COO- > HCO3-.
32. Blandað rúm (MB): Þessi tegund jónaskiptaresíns blandar katjóna- og anjónaskiptaresíni í ákveðnu hlutfalli innan sama jónaskipta. Vegna þess að H+ og OH- jónirnar sem berast í vatnið mynda strax vatnssameindir með mjög litla jónun eftir blönduð jónaskipti, ganga skiptihvarfið mjög vel fram.
Athugið: Ólíkt því að fægja blönduð rúm er hægt að endurnýja venjuleg blönduð rúm stöðugt. Þess vegna, þrátt fyrir að almennt sé ekki krafist að selta innrennslis í blandað beð sé of hátt (óhóf selta mun leiða til of tíðrar endurnýjunar), er hægt að nota það eitt og sér þegar kröfur um gæði vatns í vörunni eru ekki miklar.
33. Simulated Moving Bed (SMB): Notar röð af föstum-pökkunarsúlurúmum, þar sem fóðurvökvinn er stöðugt í hringrás. Í þessu ferli er aðsogsplastefnið eða jónaskiptaplastefnið í föstu rúminu notað til að fjarlægja markefni, svo sem óhreinindi, jónir og litarefni.
Athugið: SMB og PMB hafa verulegan mun á skilgreiningu. Hins vegar, þegar fjöl-þrepa (tandem) fæging er notuð, myndar fjöl- PMB hringrásarkerfið í raun SMB kerfi. Þess vegna, í ofurhreinu vatnskerfum, eru hugtökin SMB og PMB oft notuð til skiptis.
34. Polishing Mixed Bed (PMB): Einnig þekkt sem einnota blandað rúm, þetta er djúphreinsunartæki í lok vatnsmeðferðarferlis. Það notar ó-endurnýjanlegt blandað jónaskipta plastefni (H-gerð katjónaskipta plastefni og OH-gerð anjónaskipta plastefni) til að bæta gæði framleidda vatnsins enn frekar, ná viðnám 18,2 MΩ*cm og stýra vísbendingar eins og TOC og SiO2.
35. Membrane Degassing (MDG): Þetta er gas-vökvaskiljunarbúnaður sem byggir á himnuskiljunartækni. Það notar dreifingarregluna til að fjarlægja uppleystar lofttegundir (eins og koltvísýring, súrefni og ammoníak köfnunarefni) úr vökva. Kjarnatækni þess felst í því að nota hola trefjahimnubyggingu til að auka gas-snertiflöturinn. Gasflæði utan á himnuna er knúið áfram af lofttæmi eða þrýstingsmun, sem gerir mjög skilvirka afgasun.
36. Útfjólublátt (UV) dauðhreinsiefni: Eðlisfræðileg aðferð sem notar útfjólublátt ljós til að eyðileggja DNA/RNA sameindabyggingu örvera til að ná dauðhreinsun. Það býður upp á tafarlausa-orku útfjólubláu ljósi og sterkan gegnumbrotsafl. Dauðhreinsunarregla þess felur aðallega í sér kjarnsýrur sem gleypa 253,7nm bylgjulengd útfjólublátt ljós, sem veldur óeðlilegri erfðafræðilegri starfsemi og varanlega óvirkjun.
37. TOC Remover (TOC-UV): Tæki sem notar há-útfjólublátt ljós (185nm og 253,7nm útfjólublátt ljós sem virkar samverkandi) til að eyðileggja sameindabyggingu alls lífræns kolefnis (TOC) í vatni, sem veldur því að það brotnar niður í CO2 og H2O. Þetta dregur á áhrifaríkan hátt úr innihaldi lífrænna efna í vatni, bætir hreinleika vatnsins og hentar vel til undirbúnings fyrir ofurhreint vatn og vatnsmeðferðarsviðsmyndir sem-þörf er mikil.
38. Viðauki:
Ráðlagður síunarhraðasvið fyrir algengan síunarbúnað:
Grunn miðilsía: 10-40 m/klst.;
Einlaga-sía: 8-10 m/klst.;
Tvöföld-laga sía: 10-14 m/klst.;
Þrílaga-laga sía: 18-20 m/klst.;
Virk kolsía: 8-20 m/klst;
Mýkingarefni: 15-30 m/klst;
Anjóna-katjónarúm: 20-30 m/klst.;
Venjulegt blandað rúm: 30-40 m/klst eða 20-30 BV/klst;
Pússandi blandað rúm: 40-60 m/klst. eða 30-40 BV/klst.