수처리는 물리적, 화학적 수단을 통해 수중에서 생산생활에 필요하지 않은 물질을 제거하는 과정이다. 특정 목적을 위한 침전, 여과, 응축, 응집, 부식 억제, 스케일 억제 및 기타 수질 조절 과정. 사회생산생활이 물과 밀접한 관련이 있기 때문에, 물 처리 분야는 광범위하게 응용되어 거대한 공업 응용을 이루고 있다. 일반적으로 사용되는 수처리 설비에는 하수 처리와 식수 처리가 포함됩니다. 일반적으로 사용되는 수처리제는 폴리 염화 알루미늄, 폴리 염화 알루미늄 철, 염기성 염화 알루미늄, 폴리 아크릴 아미드, 활성탄 및 다양한 필터입니다. 일반적인 수처리 방법은 (1) 침전물 여과, (2) 경수 연화, (3) 활성탄 흡착, (4) 탈 이온, (5) 역삼 투, (6) 한외 여과, (7 이제 이 치료법들의 원리와 작용을 하나씩 설명하겠습니다.
첫째, 침전물 여과 방법
퇴적물 여과법의 목적은 수원에서 떠다니는 입자나 콜로이드 물질을 제거하는 것이다. 이 입자들을 제거하지 않으면 투석수의 다른 정밀한 여과막을 손상시키고 심지어 수로를 막을 수도 있다. 이것은 가장 오래되고 가장 간단한 정수 방법이기 때문에 이 단계는 정수의 선행 처리에 자주 사용되거나 필요한 경우 파이프에 필터를 몇 개 더 추가하여 큰 불순물을 제거한다. 떠다니는 입자를 필터링하는 필터는 스크린 필터, 모래 필터 (예: 석영 모래) 또는 막 필터와 같은 여러 가지가 있습니다. 알갱이 크기가 이 구멍들의 크기보다 크면 막힐 것이다. 물에 용해되는 이온에 대해서는 막을 수 없다. 오랫동안 필터를 교체하거나 청소하지 않으면, 필터에 점점 더 많은 입자가 쌓이고, 물과 수압이 점차 낮아진다. 사람들은 유입 압력과 유출 압력의 차이를 이용하여 필터가 막히는 정도를 판단한다. 따라서 정기적으로 필터를 역세척하여 쌓인 불순물을 제거하고 고정 시간 내에 필터를 교체해야 합니다. 침전물 필터법에는 또 한 가지 주목할 만한 문제가 있다. 미세먼지는 끊임없이 막혀 축적되고, 세균은 이 물질의 표면에서 번식할 수 있고, 필터를 통해 유독물질을 방출하여 열원반응을 일으키기 때문에 필터를 자주 교체해야 한다. 원칙적으로, 물과 물의 압력 차이가 5 배로 올라갈 때, 필터를 교체해야 한다.
둘째, 경수 연화법
경수의 연화에는 이온 교환법이 필요한데, 양이온교환수지를 이용하여 경수의 칼슘과 마그네슘 이온을 나트륨 이온 * 과 교환하여 수원에서 칼슘과 마그네슘 이온의 농도를 낮추는 것이 목적이다. 연화반응식은 Ca2++2na-ex → ca-ex2+2na+1m2++2na-ex → mg-ex2+2na+/kloc 입니다 수식에서 Ex 는 이온 교환 수지를 나타내며 Ca2+ 및 Mg2+ 와 결합하여 원래 들어 있던 Na+ 이온을 방출합니다.
현재 시장에서 판매되는 이온 교환 수지는 구형의 합성유기 중합체 전해질이다. 염화나트륨은 수지 기질에 숨겨져 있다. 경수는 연화 과정에서 나트륨 이온이 점차 소진되고, 수지 교환의 연화 효과도 점차 낮아진다. 이때 재생을 해야 한다. 일정 간격으로 특정 농도의 소금물을 더하는 것이다. 보통 10% 이다. 반응 패턴은 다음과 같습니다: Ca-EX2+2Na+ (농축 염수) → 2Na-EX+Ca2+Mg-EX2+2Na+ (농축 염수) → 2Na-EX+Mg2+; 경수 연화기도 세균 번식 문제를 일으킬 수 있기 때문에 설비는 역세척 기능이 필요하며 일정 기간 후에 한 번 역세척하여 위에 불순물이 너무 많이 흡착되는 것을 방지해야 한다. 또 다른 주목할 만한 문제는 고나트륨혈증이다. 투석수의 연화와 복원과정은 타이머에 의해 제어되기 때문이다. 정상적인 상황에서 감소는 대부분 자정에 발생하는데, 이것은 밸브에 의해 제어된다. 문제가 생기면 대량의 소금물이 수원으로 쏟아져 환자의 나트륨 고혈증을 일으킬 수 있다.
셋. 활성탄
활성탄은 목재, 톱질, 과핵, 코코넛 껍질, 석탄 또는 석유 찌꺼기를 고온탄화로 만들어 만든 후 뜨거운 공기나 증기로 활성화시켜야 한다. 그 주된 역할은 염소, 염소아민 및 기타 분자량이 60 ~ 300 달튼이라는 용해성 유기물을 제거하는 것이다. 활성탄의 표면은 입자형이고 내부는 다공성이다. 모공 안에는 약 10n m ~ lA 크기의 모세혈관이 많이 있습니다. 1g 활성탄의 표면적은 700- 1400m2 까지 높으며, 이 모세관의 내부 표면과 입자의 표면은 흡착이다. 활성탄의 유기물 제거 능력에 영향을 미치는 요인으로는 활성탄 자체의 면적, 구멍의 크기, 유기물을 제거할 분자량과 극성이 있으며, 주로 물리적 흡착력을 통해 불순물을 제거한다. 흡착 용량이 포화에 이르면 너무 많은 불순물이 떨어지고 하류의 물을 오염시키므로 정기적으로 역세척을 통해 그 위에 흡착된 불순물을 제거해야 한다. 이런 활성 숯 필터의 흡착 능력이 현저히 떨어지면 반드시 업데이트해야 한다. 출입수 TOC 농도 차이 (또는 세균 수 차이) 를 결정하는 것은 활성탄 교체를 고려하는 근거 중 하나이다. 일부 역삼투막은 염소에 대한 내성이 매우 약하기 때문에 역삼 투 전에 활성탄을 처리하여 염소가 활성탄에 효과적으로 흡착되도록 해야 한다. 활성 숯의 구멍에 흡착된 세균은 성장을 일으키기 쉬우며, 활성 숯은 고분자 유기물 제거에 한계가 있어 뒤의 반투막을 강화해야 한다.
넷. 이온제거 방법
탈 이온법의 목적은 물에 용해된 무기이온을 제거하는 것이다. 경수 연화기와 마찬가지로 이온 교환 수지를 이용하는 원리입니다. 여기에 두 가지 수지, 즉 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지가 사용된다. 양이온 교환 수지는 수소 이온 (H+) 을 이용하여 양이온을 교환한다. 음이온 교환 수지는 수소산소근이온 (OH-) 을 이용하여 음이온을 교환하고 수소이온과 수소산소근이온을 결합하여 중성수를 형성한다. 반응 방정식은 m+x+xh-re → m-m-rex+xh+1a-z+zoh-re → a-rez+zoh-입니다 H+ 이온과 OH- 이온은 결합하여 중성 물을 형성합니다.
이 수지 흡착 능력이 소진되면 다시 복원해야 하고, 양이온 교환 수지는 강산 복원이 필요하다. 반대로 음이온은 강한 알칼리성이 있어야 회복된다. 양이온 교환 수지는 각종 양이온에 대한 흡착량이 다르며 강도와 상대적 관계는 다음과 같다. BA2+>; Pb2+>; Sr2+& gt；; Ca2+>; Ni2+>; Cd2+>; CU2+& gt；; Co2+>; Zn2+>; Mg2+>; Ag1+>; Cs1+>; K1+>; Nh41+>; Na1+>; H 1+ 음이온 교환 수지의 각 음이온에 대한 친화력 강도는 S02-4+>; 나-> No3->; NO2- & gt；; Cl->; HCO 3-& gt；; 오-> F- 음이온 교환 수지가 다 소진되고 복원되지 않으면 투석수에서 흡착이 가장 약한 불소가 점차 나타나 구루병, 골다공증 등 골병을 일으킨다. 양이온교환수지가 소진되면 투석수에도 수소이온이 나타나 수질의 산도를 증가시키기 때문에 이온제거 기능이 효과가 있는지 수시로 모니터링해야 한다. 일반적으로 수질의 저항률이나 전도율로 판단된다. 탈이온법에 사용된 이온 교환 수지도 세균 번식과 균혈증을 일으킬 수 있다는 점은 주목할 만하다.
동사 (verb 약어) 역삼 투법
역삼투는 물에 용해된 무기물, 유기물, 세균, 열원 등의 알갱이를 효과적으로 제거하여 투석수 처리에서 가장 중요한 부분이다. 역삼 투의 원리를 이해 하기 전에, 우리는 먼저 "침투" 의 개념을 설명 해야 합니다. 침투란 반투막으로 서로 다른 두 농도의 용액을 분리하는 것을 말한다. 그 중 용질은 반투막을 통과할 수 없기 때문에 농도가 낮은 물 분자는 반투막을 통해 농도가 높은 반대편으로 가서 양쪽의 농도가 같아질 때까지 도달한다. 평형에 도달하기 전에 농도가 높은 쪽에 점차 압력을 가해 앞서 언급한 물 분자가 일시적으로 운동을 멈추게 할 수 있다. 이때 필요한 압력을 "삼투압" 이라고 합니다. 적용된 힘이 삼투압보다 크면 물은 반대 방향으로 움직입니다. 즉 농도가 높은 예에서 농도가 낮은 쪽으로 움직입니다. 이 현상을 "역삼 투" 라고합니다. 역삼 투의 정화 효과는 이온 수준에 도달 할 수 있으며, 1 가 이온의 유지율은 90%-98% 에 도달 할 수 있으며, 2 가 이온의 유지율은 약 95%-99% 에 도달 할 수있다 (분자량이 200 달튼보다 큰 물질의 통과를 막을 수있다). 역삼투수 처리에 일반적으로 사용되는 반투막 재질로는 섬유막, 방향족 폴리아미드, 폴리이 미드 또는 폴리푸란 등이 있습니다. 그 구조상 나선형 감김, 중공섬유, 튜브가 있습니다. 이러한 재질의 경우 섬유소막은 염소 내성이 높다는 장점이 있지만 알칼리성 조건 (pH ≥8.0) 이나 세균이 존재할 경우 수명이 단축됩니다. 폴리아미드의 단점은 염소와 염소아민에 대한 내성이 떨어지는 것이다. 어떤 소재가 더 좋은지 아직 결론이 나지 않았다. 역삼 투 전에 전처리를 하지 않으면 칼슘, 마그네슘, 철 혈장과 같은 더러움이 침투막에 쉽게 쌓이기 때문에 역삼 투 기능이 떨어집니다. 폴리아미드와 같은 일부 막은 염소와 염소아민에 의해 쉽게 파괴되기 때문에 반투막 전에 활성탄과 연화제를 미리 처리해야 한다. 역삼투는 비싸지만 역투막의 구멍 지름이 일반적으로 10A 이하이기 때문에 세균, 바이러스, 열원, 심지어 각종 용해이온을 제거할 수 있기 때문에 혈액 투석용 투석수를 준비할 때 이 단계를 준비하는 것이 좋다.
여섯째, 한외 여과 방법
한외 여과법은 반투막과 비슷하지만 반투막도 사용하지만 막의 구멍 지름이 커서 약 10-200 A 로 이온 제거를 통제할 수 없고 세균, 바이러스, 열원, 알갱이만 배제할 수 있고 수용성 이온은 필터링할 수 없다. 한외 여과의 주요 작용은 역삼 투의 전처리로 역삼투막이 세균에 의해 오염되는 것을 방지하는 것이다. 또한 물 처리의 마지막 단계에서 상류수가 파이프의 세균에 의해 오염되는 것을 막을 수 있다. 일반적으로 유입 압력과 유출 압력의 차이로 여과막이 유효한지 판단한다. 활성탄과 마찬가지로, 보통 반세탁하는 방법으로 그 위에 붙어 있는 불순물을 제거한다.
일곱째, 증류법
증류는 오래되고 효과적인 수처리 방법이다. 비휘발성 불순물은 제거할 수 있지만 휘발성 오염물은 제거할 수 없다. 저장하기 위해서는 큰 저장 탱크가 필요하지만, 이 저장 탱크와 송수관은 오염의 중요한 원인이다. 현재 혈액 투석수는 이렇게 처리되지 않았다.
여덟, 자외선 소독법
자외선 소독은 현재 많이 사용되는 방법 중 하나이다. 살균 메커니즘은 세균 핵산을 파괴하는 생명 유전 물질로 번식할 수 없게 한다. 가장 중요한 반응은 핵산 분자 중의 염기 () 가 이합체로 변하는 것이다. 인공 자외선 에너지는 일반적으로 저압 수은 방전등 (살균등) 을 사용하며 파장은 253.7nm 로 자외선 살균등의 원리는 형광등과 같지만 형광등 내부에는 형광물질을 바르지 않고 형광등의 소재는 자외선 투과율이 높은 응시유리다. 일반 자외선 장치는 용도에 따라 조명형, 침수형, 유류형으로 나뉜다. 물 처리 자외선 살균등은 혈액 투석용수를 희석하는 자외선을 저장탱크와 투석기 사이의 파이프 위에 놓는다. 즉, 모든 투석용수는 사용하기 전에 자외선으로 한 번 비춰 철저한 살균 효과를 달성해야 한다. Pseudomonas aeruginosa 와 대장균은 자외선에 가장 민감합니다. 반대로 바실러스 서브 틸리 스 포자는 더 견딜 수 있습니다. 자외선 소독은 최근 몇 년 동안 널리 사용되고 있는데, 이를테면 선상 식수는 안전하고 경제적이며 세균에 대한 선택성이 적어 수질을 바꾸지 않기 때문이다. 수중의 이고라, 브라질라, 살모넬라 등을 모두 죽이고 물센터에 잠입해 360 도 살균을 할 수 있어 수면 살균등의 3 배에 달한다. 그것은 물 속의 조류를 제거할 수 있으며, 효과가 뚜렷하고 사용이 편리하다. 자외선 살균등은 각종 어장의 여과, 물 처리, 크기 수영장, 수영장, 온천에 적용된다. 살균 효율은 99%-99.99% 에 달할 수 있다.
아홉, 생화학 방법
[1] 생화학 수처리법은 자연계에 존재하는 각종 세균과 미생물을 이용하여 폐수 중의 유기물을 무해한 물질로 분해하여 폐수를 정화시킨다. 생화학 수처리 방법은 활성 오폐법, 생체막법, 생물산화탑, 토지처리시스템, 습산소 생물수처리법으로 나눌 수 있다. 생화학 수처리 공정: 원수 → 유입망 → 조정지 → 접촉 산화지 → 침전지 → 여과 → 소독 → 유출 물.
1, 활성 슬러지 수처리 방법 (1) (2) 기계폭기: 표면폭기, 노출통에 설치된 기계잎바퀴를 이용해 수면을 회전시켜 공기 중의 산소를 물에 녹여 미생물 생명활동과 생화학 작용을 하여 수처리의 정화 효과를 달성한다. (3) 순산소폭기: 풍풍폭기 방법에 따라 순산소를 물에 불어 산소효율을 높이고 수처리의 정화 속도를 높인다.
2. 생물막수처리방법 (1) 생물필터: 폐수는 필터 표면에서 자라는 생물막을 통해 양측의 물질교환과 생화학작용을 통해 폐수 중의 유기물을 분해함으로써 수처리의 정화 목적을 달성한다. (2) 바이오턴테이블: 수평축에 고정되어 있는 여러 개의 촘촘한 간격으로 구성된 디스크로, 회전하는 디스크 표면에 생체막을 한 층 성장시켜 물 정화 효과를 달성한다. (3) 생물학적 접촉 산화: 미생물이 서식하는 모든 충전재를 폐수에 담그고 기계 설비를 통해 폐수에 공기를 채우고 폐수 중의 유기물을 분해하여 폐수를 정화한다.
3. 토지처리시스템 (1) 토지침투: 토양막의 미생물과 식물뿌리의 오염물 정화 능력을 이용하여 생활오수를 처리하고, 오수의 물과 비료를 이용하여 농작물, 목초, 나무의 성장을 촉진한다. (2) 하수 관개: 이 수처리 방법의 주요 목적은 정화 된 하수를 최대한 활용하기 위해 관개하는 것입니다.
4. 염산생물수처리법: 오수 중의 유기물은 염산미생물에 의해 분해되어 수처리정화의 목적을 달성하고 메탄가스, CO2 등의 가스를 동시에 생산한다.
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