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-_ 水处理技术培训资料 新疆滨特尔洁明环境工程有限公司 企业内部资料 （2005年8月1日版） 目录 第一章 水处理知识篇 6 1 你知道的预处理设备有哪些？ 6 2 你所知道的预除盐设备有哪些？ 6 3 你所知道的深除盐设备有哪些？ 6 4 你所知道的工艺大体有哪几种？ 6 5 机械过滤器是如何选型的？其工作原理是什么？ 6 6 精密过滤器是如何选型的？滤芯有几种方式？ 7 7 水中含铁如何去除？ 7 8 有的水型经过阳离子交换器后为什么必须加除二氧化碳器？ 7 9 防腐的方式有几种？ 7 10 离子交换再生时用酸碱的量是如何界定的？ 7 11 反渗透装置主要是由那些设备组成？ 7 12 反渗透膜元件主要有那些厂家，常用的有那些型号？ 7 13 电渗析有那些优缺点？ 7 14 阴阳异相离子交换膜有那些品牌？它们有那些特性？ 8 15 电渗析的电极是由什么材料做成的？规格有那些？各有什么优缺点？ 8 16 淡水室、浓水室、极水室是如何区分的？ 8 17 电渗析装置由那些部分组成？各部分的特点和功能是什么？ 8 18 反渗透膜元件的脱盐原理是什么？ 9 19 反渗透膜过滤与传统的过滤有何不同 9 20 电渗析的脱盐原理是什么？ 9 21 电渗析浓、淡、极水分布比例大致为多少？ 9 22 浓水循环频繁自动倒极系统是如何实现的？其意义是什么？ 10 23 电渗析装置中能量馈入部分是什么？该部位起的作用是什么？ 10 24 电渗析装置上有几个流量计？ 10 25 总硬度、永久硬度、暂时硬度、总碱度的定义是什么？ 10 26 硬度的单位及换算关系是什么？ 10 27 水处理中溶液含盐量的单位主要是什么？换算关系是什么？ 10 28 LSI指数如何能得到有效的控制？ 10 29 水处理系统工程中需要那些种类水泵？不同厂家的水泵该如何选型？ 10 30 离子交换再生周期是如何计算的？ 10 31 反渗透及电渗析中级、段是如何划分的？ 13 32 水处理系统中几个基本概念：回收率、脱盐率、DI、TDS、LSI、KSP 13 33 反渗透系统中必需使用哪几种仪器仪表？ 13 34 水锤现象是什么？如何解决这一问题？ 13 35 反渗透浓水排放管为什么必须比装置高出一点？ 14 36 加药计量泵主要有那些品牌和型号？ 14 37 电渗析、反渗透的进水指标？ 14 38 机械过滤器、除铁除锰过滤器、除二氧化碳器进出水指标？ 14 39 高效过滤器的工作原理是什么？ 14 40 水温变化时对电渗析和反渗透各有什么影响？ 15 41 SDI指数的定义是什么？反渗透进水SDI值一般要达到什么要求？ 15 42 阴阳离子交换膜的“中毒”是由什么引起的？如何防止膜的中毒与污染？ 15 53 电渗析的浓差极化现象是什么？浓差极化的危害有那些？ 15 54 如何控制浓差极化现象？ 16 59 离子交换树脂具有那些特点？离子交换树脂是如何分类的？ 16 60 离子交换树脂劣化的原因是什么？ 16 61 离子交换树脂的污染分为几类？ 16 62 阴树脂包括几个方面？如何防止阴树脂的污染？ 16 63 如何清除树脂的有机污染？ 17 64 离子交换树脂是如何储存的？新树脂该如何处理？ 17 65 离子交换树脂的再生方法有那些？ 17 66 影响树脂再生的因素有那些？ 17 67 消毒灭菌在选择杀菌剂时应注意的问题是什么？ 17 68 紫外线杀菌器的特点是什么？ 18 69 影响紫外线杀菌器效果的因素和注意的事项是什么？ 18 70 臭氧杀菌器的特点是什么？ 18 71 水质分析中水样采集应注意什么问题？ 18 72 常用的美国Signet仪器仪表主要有哪些种类？ 18 73 地表水和地下水的特点分别是什么？ 19 74 天然水中有那些杂质？ 19 75 什么叫锅炉补给水？ 19 76 什么叫汽轮机凝结水？ 19 77 什么叫疏水和生产返回水？ 19 78 什么叫软化水和除盐水？ 19 79 电厂锅炉用水为什么要进行处理？ 19 80 什么是水的全固形物、溶解固形物、悬浮固形物？ 20 81 什么是电解质溶液的电导率？它与溶解电导的关系如何？ 20 82 什么是水的硬度？硬度是如何分类的？ 20 83 硬度的表示方法有哪些？常用的是哪一种？ 20 84 水的PH值是什么？其意义是什么？ 20 85 什么是水的碱度？其存在的形式有哪几种？ 20 86 水中的碱度和硬度的关系是什么？ 21 87 什么叫水中的溶解氧？ 21 88 什么是水的化学耗氧量和生化耗氧量？ COD较高时应采取什么措施？ 21 89 什么是水的浊度？ 22 90 水中主要含有哪些有机物质？ 22 91 如何对水质全分析结果进行校核？ 22 92 什么是标准溶液？测定硬度、碱度、氯根需要哪些标准溶液？ 22 93 什么是离子交换树脂？树脂是如何分类的？ 22 94 离子交换树脂的型号含义是什么？ 22 95 离子交换树脂具有哪些物理特性？ 23 96 强酸性树脂和弱酸性树脂有何区别？ 23 97 离子交换树脂对离子选择交换的顺序如何？ 24 98 什么是全交换容量、工作交换容量？影响的因素有哪些？ 24 99 什么是树脂的再生交换容量、有效利用率和实际利用率？ 24 100 树脂保存应注意什么？ 24 101 新树脂如何进行预处理？ 24 102 离子交换树脂在使用后为什么颜色会变深？ 24 103 什么是硅污染？如何复苏？ 24 104 离子交换器在运行状态下如何？ 25 105 影响交换器工作层厚度的因素有哪些？ 25 106 Na+离子软化器出水的特点是什么？ 25 107 什么是盐耗和盐的比耗？如何计算？ 25 108 Na+离子软化器的出水变化规律如何？ 25 109 软化器操作过程中的反洗、再生、置换、正洗的目的及各操作步骤应注意什么？ 25 110 软化器工作交换容量如何计算？ 26 111 什么是一级复床除盐系统？ 26 112 氢型离子交换器出水特点是什么？ 26 113 采用喷射器输送再生液有何优点？ 27 114 混合离子交换器工作原理及特点是什么？ 27 115 为什么离子交换器内树脂层有空气对再生有影响？ 27 116 什么是酸耗和酸的比耗？该如何计算？ 27 117 交换树脂的实际单耗为什么要比理论单耗大？ 27 118 阴、阳床再生剂（工业品）用量如何计算？ 27 119 阳床出水水质情况是怎样？ 27 120 阴床出水水质情况是怎样？ 27 121 阳床为什么要设在除盐系统的前面？ 28 122 为什么阴床要设在阳床之后？ 28 123 混床为什么要设在一级复床之后？ 28 124 除碳器为什么设在阳、阴床之间？ 28 125 离子交换器对进水水质有何要求？ 28 126 如何提高再生效率以降低单耗？ 28 第二章：阻垢剂篇 30 127 反渗透装置加阻垢剂的原因 30 128 阻垢剂的功能 30 129 阻垢机理 30 130 阻垢/分散剂投加使用规范 30 130.1 原水水质分析 30 130.2 反渗透装置排列及系统回收率 30 130.3 模拟计算书及建议投加量 31 130.4 反渗透初始运行时阻垢/分散剂的投加 31 130.5 管道混合器在多套综合进水中的作用 31 131 计量泵的试验及调校 31 131.1 计量泵性能试验 31 131.1.1 电性能试验 31 131.1.2 泵性能测试 31 131.2 计量泵的调校 31 132 阻垢/分散剂的稀释及投加 32 132.1 阻垢/分散剂的稀释 32 132.2 阻垢/分散剂的投加 33 132.2.1 阻垢/分散剂的投加量计算 33 132.2.2 计量泵的调整 33 132.3 阻垢/分散剂投加的一般过程 34 第三章：水处理技术文章篇 35 水锤现象及其预防 35 133 爆破膜在反渗透装置上的应用 35 133.1 反渗透的运行程序 35 133.2 无爆破膜的故障运行 35 133.3 有爆破膜的故障运行 35 133.4 爆破膜的性能特点如下： 35 133.5 其它事项 36 134 变频装置在反渗透系统上的应用 36 134.1 反渗透装置高压泵的选型 36 134.2 反渗透装置的运行费用（不考虑设备折旧费和水费） 36 134.3 变频装置的其它优越性 36 134.4 投资概算 37 134.5 附件： 37 135 关于盐水密封圈不严密所引发的反渗透系统运行故障 37 135.1 盐水密封圈作用及其产生泄露的原因 37 135.1.1 盐水密封圈安装不当 37 135.1.2 盐水密封圈严重损坏 38 135.1.3 压力容器内径不均圆 38 135.2 压力容器偏大 38 135.3 盐水密封圈泄露产生的危害及现象 38 135.4 产生危害的原因 38 135.5 解决问题的办法 39 136 污染密度指数 SDI 的测定方法 39 136.1 测试仪器的组装 39 136.2 测试步骤 40 136.3 计算公式： 40 137 水中存在的难溶无机盐类成份的反渗透预处理系统设计 40 138 针对原水溶解硅含量较高的反渗透预处理系统设计 40 139 针对原水含有金属氧化物的反渗透预处理系统设计 41 140 针对原水含有天然有机物的反渗透预处理系统设计 41 141 针对原水是含有微粒和胶体的地表水的反渗透预处理设计 41 142 针对原水含有细菌及微生物或已有微生物滋长的反渗透预处理系统设计 41 143 针对原水是稍差的城市自来水或自备水源的反渗透予处理系统设计 41 144 针对原水是处于还原状态的反渗透预处理系统设计 42 145 针对原水中可能含有微量油和脂的反渗透预处理系统设计 42 146 二级反渗透的应用 42 第一章 水处理知识篇 1 你知道的预处理设备有哪些？ 预处理设备有：机械过滤器、高效纤维过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、超滤、微滤、钠离子软化器、除铁除锰过滤器、加药装置、原水箱、曝气池。 2 你所知道的预除盐设备有哪些？ 预除盐设备有电渗析装置、反渗透装置。 3 你所知道的深除盐设备有哪些？ 深除盐设备有阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器、蒸馏装置、EDI装置 4 你所知道的工艺大体有哪几种？ 锅炉补给水系统工艺 l 预处理+软化器 l 预处理+阳离子交换器+除碳器+阴离子交换器 l 预处理+电渗析+阳离子交换器+除碳器+阴离子交换器 l 预处理+电渗析+混合离子交换器 l 预处理+反渗透+除二氧化碳器+阳离子交换器+阴离子交换器+PH值调节 l 预处理+反渗透+混合离子交换器+PH值调节 l 反渗透+阳离子交换器+阴离子交换器+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+PH值 医药用水系统工艺 l 预处理+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+微滤 l 预处理+电渗析+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+超滤 l 预处理+反渗透+阳离子交换器+阴离子交换器+混合离子交换器+超滤 纯净水系统工艺 l 蒸馏装置 l 精密过滤器+反渗透+杀菌 l 精密过滤器+电渗析+杀菌 l 机械过滤器+精密过滤器+电渗析+杀菌 l 机械过滤器+精密过滤器+电渗析+离子交换+杀菌 生活引用水系统工艺 l 机械过滤器 l 精密过滤器+电渗析 l 曝气+除铁除锰 5 机械过滤器是如何选型的？其工作原理是什么？ 机械过滤器的选型是根据系统总进水量来选择过滤器的大小以及组合方式的（一台机械过滤器不够可选择多个并联使用以及备用的数量），如根据反渗透系统水回收率的大小和系统产水量的比值得出系统总进水量。 机械过滤器内的填料是由许多不同粒径的精制石英砂严格按从大到小的次序配置而成，因而形成良好的石英砂级配。过滤器在刚投入使用时，过滤效果往往不是很好，是因为在刚开始时过滤器没有形成“架桥”，所谓“架桥”是指由水中悬浮物组成一道拦截网，该拦截网拦截与其粒径相当的悬浮物，继而拦截粒径较小的悬浮物，形成一个先拦截大颗粒物质、后拦截小颗粒物质的反粒度式过滤过程。过滤器一旦形成“架桥”，过滤效果非常好，随着投入运行的时间加长，过滤精度越来越高，拦截网越来越厚，进出口压差越来越大，当压差达到1kg/cm2应对过滤器进行反冲洗，在反冲洗的过程中最好配有压缩空气对石英砂擦洗，一般的工程经验是直径小于2500mm的机械过滤器不需用压缩空气；而直径大于2500mm的机械过滤器必需用压缩空气进行擦洗才能够达到满意的清洗效果；反冲洗流量一般为过滤器的设计容量的3-4倍。 老式的机械过滤器大都采用大的鹅卵石作为基础垫层，底部用凸形的钢板均匀地打上透水孔，使布水不均匀，容易产生中心过滤率大而边沿过滤率小；在滤器经过反洗时会发生石英砂混层的现象，这样就不可避免地会发生滤料泄露到下级管道和精密过滤器中，对精密过滤器和反渗透装置形成严重的威胁。经过不断地实践和实验，不少厂家对机械过滤器进行了改进，布水装置采用多孔板加装特殊形式ABS水帽，该种ABS水帽具有双向出力不同的功能，即运行时出力较小、反洗出力可几倍增加，使过滤器在正洗时的布水更均匀，反洗时更彻底，出水品质大大提高。为防止在运行或反洗时有细砂透过滤器，该种ABS水帽的透过间隙非常小，一般在0.1-0.2mm左右。值得注意的是，在过滤器填料填装的过程中，必须将过滤器内注入一定量的水来防止大的石英砂击碎ABS水帽；在安装水帽的过程中，不能穿硬的鞋以防止踩碎ABS水帽。 机械过滤器设有反洗水进口限位蝶阀，控制和调节反洗水流量，反洗强度应使滤层膨胀15-25%，反洗压缩空气强度一般在10-18L/S.m2。如无压缩空气可考虑用罗茨风机。 6 精密过滤器是如何选型的？滤芯有几种方式？ 精密过滤器的选型是和总进水量配套的，根据总进水量来选择精密过滤器的直径。对40"5um过滤精度的滤芯，单根产水量大致为2m3/h。滤芯的种类大致有聚丙烯滤芯、蜂房式滤芯、喷熔式滤芯、折叠式滤芯等。 7 水中含铁如何去除？ 地下水中的铁一般是二价亚铁，因此必须将二价亚铁氧化为三价铁，氧化过程是通过曝气来完成的，曝气装置将水同氧气充分地接触而产生自然氧化；曝气后的水通过除铁除锰过滤器进行除铁过程。如果水中的铁大部分为三价铁则不必曝气而直接进入除铁除锰过滤器进行脱除。 8 有的水型经过阳离子交换器后为什么必须加除二氧化碳器？ 水中的金属离子与阳树脂上的H+离子交换的结果使H+离子进入水中，因此阳离子交换器的出水是偏酸性的，使水中大部分的HCO3-转化为H2CO3而进一步转化为CO2气体，由于CO2气体的溶解度较低，一是为脱气提供了良好的条件，二是如果不进行脱气，则H2CO3将与阴离子交换树脂进行交换，加重了阴离子交换器的负担，缩短了阴离子交换器的产水周期。通常除二氧化碳器放在阳离子交换器后、阴离子交换器前，也有放在反渗透等一些预除盐系统之前，而有的地方却不用加除二氧化碳器，所有的这些要视用户的水质水型而定。 9 防腐的方式有几种？ 防腐的方式有衬胶、环氧、衬塑、搪瓷等多种防腐方式。 10 离子交换再生时用酸碱的量是如何界定的？ 离子交换再生时用过量的酸再生阳离子交换器树脂，而用大量的碱再生阴离子交换器树脂。 11 反渗透装置主要是由那些设备组成？ 反渗透装置主要由高压泵、高压泵出口闸阀（手动或电动）、高低压保护开关、进水流量计（也可不加）、产水流量计、浓水流量计、产水电导仪、膜组件（压力容器、反渗透膜元件）、浓水电动阀、浓水截止阀、进水压力表、段间压力表、浓水压力表、产水压力表、反渗透支架、反渗透控制盘、反渗透取样盘、爆破膜以及相应的管道、卡箍、弯头等。 12 反渗透膜元件主要有那些厂家，常用的有那些型号？ 目前反渗透膜元件主要由国外进口，市场上运行的膜元件类型大致为美国陶氏公司、世韩公司、海得能公司、流体公司等，陶氏公司、世韩公司、海得能公司在国内有首席代办处。 陶氏主要有BW系列苦咸水膜BW30-400、BW30-365等。 世韩公司主要有RE系列苦咸水膜如RE8040-BE、RE8040-BN等。 海得能公司的主要产品为CPA3、CPA2、ESPA2等。 13 电渗析有那些优缺点？ 电渗析的优点为： l 能耗低，占地面积小。 l 操作简单，噪音低。 l 出水水质稳定，在脱盐过程中无相的变化。 l 污染环境小。 l 适用范围较广为200-40000mg/h。 电渗析的缺点为： l 安装较为复杂。 l 脱盐效果不太彻底一般为75%。 l 水回收率低一般为50%。 14 阴阳异相离子交换膜有那些品牌？它们有那些特性？ 阴阳异相离子交换膜主要有上海化工厂双花牌异相离子交换膜、临安异相离子交换膜、北京顺义异相离子交换膜等；质量好的异相离子交换膜必须具备以下几个特性： l 选择透过性强。 选择透过性是衡量膜性能的主要指标，它直接影响电渗析器的电流效率和脱盐效果，其选择透过性大于85%。 l 膜电阻小。 电渗析器由几百对离子交换膜组成，因此膜电阻在总电阻中占很大比重，如电阻小则操作电压低、电流效率高。 l 较强的化学稳定性。 在阴阳离子迁移的过程中，浓水室会形成浓度较大的离子溶液；在发生极化时，膜两侧滞留层PH值也要发生变化，特别是极水参加化学反应会产生氧化性极强的氧气和氯气，这样就必须要求膜具有较强的化学稳定性以延长电渗析器的使用寿命。 l 较强的机械强度和尺寸稳定性。 l 较低的扩散性能。 l 对强电解质具有很高的脱除效果。 15 电渗析的电极是由什么材料做成的？规格有那些？各有什么优缺点？ 电渗析的电极分为几种：钛镀铂电极、钛涂钌电极、石墨电极、不锈钢电极；电极根据电渗析本体尺寸的不同而有所不同，常见的工程用电极规格有：8001600mm、4001600mm、400800mm、340640mm等。不同的电极材料有着不同的特点： 钛镀铂电极：耐腐蚀性相当好，可以在非常苛刻的条件下使用，但铂的价格昂贵，资源较少，限制着其在国内的推广。 钛涂钌电极：是在钛基体上涂敷钌（Ru）、铱（Ir）、钛（Ti）的化合物，经高温处理后形成其混合氧化物；由于钌（Ru）、铱（Ir）、钛（Ti）的离子半径非常接近，点阵结构和空间群属于同一类型，因此在热处理的共氧化中能形成RuO2-IrO2-TiO2的固溶体，具有优越的耐腐蚀性能，很适合作为电极材料。 石墨电极：石墨电极很容易被腐蚀，其原因主要有化学腐蚀和机械磨损；石墨作为阳极时，由于阳极氧化，石墨被氧化为CO2或CO，使其晶体结构被破坏而损坏；在电渗析装置中石墨电极损耗主要由于机械作用而造成的，高流速的极水对石墨有很强的冲刷作用，另一方面电极反应所产生的气体对石墨有冲击作用，加上电化学腐蚀，往往造成石墨颗粒剥落污染水质甚至堵塞极水通道；随着钛涂钌电极的出现，石墨电极已逐渐被淘汰。 不锈钢电极：一般说来，不锈钢只用作为阴极而不能作为阳极使用，否则因为天然水中多含有氯离子，会导致不锈钢的阳极溶解生成二价的铁、镍和铬离子。 正确选择电极的材料对于延长电极的使用寿命、降低系统投资和运行费用具有重要的意义，对于不同水质可选用不同材料的电极： l 以氯化物为主要成分的天然水，可优先选用钛涂钌电极。 l 以硫酸盐为主要成分的天然水，可优先选用铅板、不锈钢、钛涂钌电极。 l 以重碳酸钙为主要成分的天然水，可优先选用不锈钢、钛涂钌电极。 l 混合离子的天然水，可优先选用钛涂钌、石墨以及钛涂铂电极。 16 淡水室、浓水室、极水室是如何区分的？ 一张阳膜、一张隔板、一张阴膜组成一个膜对，阳膜、阴膜中间构成水室，在电场作用下，水室中的离子产生定向移动，当水室中离子经过牵引和膜的选择透过性而离开该水室时，该水室称为淡水室；相反，离子经过牵引和膜的选择透过性而进入该水室时，该水室成为浓水室；阳膜、阴膜或隔板与电极之间产生的水室成为极水室。 17 电渗析装置由那些部分组成？各部分的特点和功能是什么？ 电渗析装置是由几部分组成的，阴膜，阳膜，隔板，电极，夹紧装置，防漏胶板，酸洗系统，流量计，压力表，ABS管材管件，阀门，可控硅整流柜。 阴膜、阳膜对水中离子具有的选择透过性使系统有浓水，淡水，极水之分，即是装置的脱盐部分。 隔板的主要材料为聚丙烯，起着支撑阴羊膜并与之形成浓淡水室的作用。 电极主要形成离子交换膜所需的电场。电极的种类主要有几种如钛涂钌丝电极、钛涂钌网电极、石墨电极、不锈钢电极；钛涂钌电极耐腐蚀性能强，由于采用丝或网状使的电流分布不均匀；石墨电极导电能力强但机械硬度低，容易破碎，特别是CL-离子参与电极化学反应而氧化石墨中的游离碳而腐蚀；不锈钢电极成本低，导电能力强，但容易受腐蚀，特别是作为阳极的部分，同时也容易受到在酸洗时的腐蚀，即化学稳定性不强。电极由布水头、多孔板、PVC边框组成。 夹紧装置主要是固定阴阳离子交换膜、电极、隔板等使之成为一个整体。 防漏胶板是在电极和隔板之间的，起着防止系统在电极边漏水的现象。 酸洗系统是整个装置中不可缺少的部分。当电渗析装置产生脱盐率下降、产水量下降、操作压力升高等不正常现象时应判断系统是由于何种原因如结垢、无机物污堵、有机物污堵等构成的而采取相应的化学药剂进行化学清洗。 可控硅整流柜是装置的能量馈入部位，是将工频交流电通过可控硅整流器件整流为电压可调的直流电压，加在电极上在膜堆内形成直流电场以牵引溶液中的阴阳离子产生定向移动。可控硅整流柜的主要参数为：整流电压、工作电流以及整流功率。 流量计、压力表、ABS管材管件、阀门是电渗析的附属配件，起着显示电渗析装置的各种运行参数、水室的接通以及水流方向的切换等作用。 18 反渗透膜元件的脱盐原理是什么？ 反渗透膜元件的主要脱盐部分的机理类似于半透膜，能对水中的离子具有选择透过性，如下图所示： 在自然状态下，半透膜（反渗透膜）选择透过溶剂（水）由低浓度侧向高浓度侧进行自然渗透，在形成一定的渗透压差下达到自然渗透平衡；当在高浓度侧施加外界压力时，高浓度侧的溶剂克服自然渗透压而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。 19 反渗透膜过滤与传统的过滤有何不同 反渗透膜分离系统的运行方式与传统的过滤系统完全不同。传统的过滤系统在运行时，水全部通过过滤器的滤层，在截污能力降低到一定限度时，依靠设备的反冲洗操作将截留下来的污染物从滤层中除掉。而反渗透系统在运行时则是原水中的一部分水流沿与膜表面垂直的方向透过膜，同时另外未透过的部分水流则沿着与膜表面平行的方向流过，在工艺上属于横流过滤的范畴。 下图是膜元件在运行过程中的过滤、渗透过程： 20 电渗析的脱盐原理是什么？ 电渗析装置中的阴阳离子交换膜具有选择透过性，当溶液中的离子在电场作用下发生定向移动时，利用阴阳离子交换膜的选择透过性而透过或不透过相应的交换膜在不同的水室中形成了浓水或淡水。 21 电渗析浓、淡、极水分布比例大致为多少？ 电渗析装置中的浓水、淡水、极水的分布比例大致为4：4：2，因此在电渗析除盐系统中节约极水的措施是非常有意义的；常用节约极水的措施有部分浓水充当极水后进行排放或采用极水循环；极水循环系统具体方式是软化水或脱盐水+NaCL溶液充当极水循环。 22 浓水循环频繁自动倒极系统是如何实现的？其意义是什么？ 在当前的水处理行业中，浓水循环频繁自动倒极系统是以可编程控制器为控制核心，以系统产水工艺运行时间为控制函数，利用电动或气动直通阀门、三通阀门来定时切换浓淡水的水流方向，使淡水始终流入产水箱，而浓水固定排入浓水循环箱。 在水资源日益匮乏的今天，浓水循环频繁自动倒极系统具有深远的意义，第一该系统的水回收率较高可达到80%（视进水水质而定），在一些大型的水处理系统中节水的效果非常明显。第二该系统的造价比较低，对系统进水水质的要求比较低，容易推广（在一些对回收率要求较高而又不能够投入较多资金的企业或厂矿的水处理项目中比较有竞争力）。 23 电渗析装置中能量馈入部分是什么？该部位起的作用是什么？ 电渗析的能量馈入部分是可控硅整流柜。该部位所整流的直流脉动电压通过电极在电渗析装置的膜堆内产生直流电场，以牵引溶液中的阴阳离子产生定向移动。 24 电渗析装置上有几个流量计？ 普通情况下，电渗析装置上有浓水流量计、产水流量计、极水流量计。 25 总硬度、永久硬度、暂时硬度、总碱度的定义是什么？ 永久硬度是指水中钙、镁离子的非碳酸盐的含量；暂时硬度是指水中的钙、镁离子的重碳酸盐（HCO3-）的含量；总硬度是永久硬度和暂时硬度的总和。总碱度是指单位体积中OH-、HCO3-、CO32-的总含量。 26 硬度的单位及换算关系是什么？ 硬度的单位有德国度、毫克当量和ppm三种。 1毫克当量=50ppm=2.804德国度 1德国度=1升水中含有10 mg CaO 27 水处理中溶液含盐量的单位主要是什么？换算关系是什么？ 水处理中溶液含盐量的单位主要是毫克/升（ppm），毫克当量。 1毫克/升=1克/m3 毫克当量跟ppm的换算关系同离子的原子量、化学价有关，举个例子钙（Ca2+）离子，原子量为40，化学价为+2价，40ppm的含量换算为毫克当量为40402=2毫克当量，即： 毫克当量=ppm离子原子量离子化学价 28 LSI指数如何能得到有效的控制？ LSI指数是反渗透系统中运用的一个指数，用来衡量反渗透系统结构倾向的，对LSI指数大于零的水处理系统都有结垢的倾向。LSI是Lagelier Saturation Index的缩写，又名为“郎格历耳”指数。要能有效地控制系统的LSI指数可通过以下几个方面： l 可通过降低系统水回收率来降低系统LSI指数。 l 可通过投加酸来降低系统LSI指数。 l 可通过投加相应的药剂来增加系统中溶解盐的溶解度，如投加TRISPE1000型阻垢剂。 l 可通过降低或预除去水中容易结构的离子，如通过软化柱软化系统进水。 29 水处理系统工程中需要那些种类水泵？不同厂家的水泵该如何选型？ 水处理系统工程中大致需要普通型泵、增压型泵、防腐蚀型泵。普通型泵一般选用IS型铸铁水泵；增压型水泵一般选用不锈钢水泵如丹麦格兰夫进口高压泵（根据具体情况而定）；防腐蚀型水泵一般选用IH型化工泵或工程朔料水泵。 不同厂家的水泵型号都有所不同，首先根据系统的工艺要求选择水泵的流量；其次根据工艺要求选择水泵的扬程（1公斤约等于10米扬程，1MPa约等于10公斤）；再次根据工艺要求来选择水泵的材质（主要是指水泵泵头的材质）；最后根据各种水泵的耗电量来选择即能达到工艺要求又能节省系统能耗的水泵。 30 离子交换再生周期是如何计算的？ 离子交换的再生周期的计算是一个比较复杂的过程，在计算的过程中只要注意以下几点，离子交换的再生周期就会变得简单，即要对水处理中常用的单位如毫克当量、ppm的换算关系弄清楚，同时还要对各个离子、分子的原子量和分子量要有一定的概念，常见离子、分子的原子量和分子量见下表： 类型 CA2+ MG2+ NA+ K+ FE2/3+ 原、分子量 40 24 23 39 56 类型 CL- HCO3- CO32- SO42- NO3- 原、分子量 35.5 61 60 96 62 具体的计算方法可参考下面兖州市太阳纸业集团热电厂反渗透+离子交换和纯离子交换再生周期计算和再生费用的例子： 离子交换系统运行费用 反渗透的出水水质如下： 阳 离 子 PPM含量 克/M3 毫克当量/M3 140M3交换H+离子MOL数/小时 Na++K+ 0.81 0.81 0.0352 4.928 Ca2+ 0.35 0.35 0.0175 2.450 Mg2+ 0.09 0.09 0.0075 1.050 Al3+ 0.00 0.00 合 计 0.0602 8.4280 阴离子 ppm含量 克/m3 毫克当量/m3 140m3交换OH+离子mol数/小时 CL- 0.25 0.25 0.00700 0.980 SO42- 0.18 0.18 0.00375 0.525 NO3- 0.00 0.00 0.000 0.000 HCO3- 2.90 2.90 0.04754 6.6556 合 计 0.05829 8.1606 平衡 （8.4280+8.1606）2=8.2943mol/小时 根据所选混合离子交换器的直径（2000mm）可知阳离子交换树脂的体积为：1.57m3，阴离子交换树脂的体积为：3.14m3。 树脂类型 体积 单位体积交换容量 总交换容量（MOL） 阳离子交换树脂 1.57m3 900mol/m3 1413 阴离子交换树脂 3.14m3 450mol/m3 1413 考虑到混合离子交换器在出水快变差的时候再生（留有15%的交换容量），阳树脂再生周期为：1413（mol）8.2943（mol/小时）80%=136.28（小时）即再生周期为5.6天，一年再生次数为：65次。 再生一次所需30%HCL的量： 再生一次交换的H+离子mol数 ：141380%=1130.4 再生一次交换的纯HCLmol数 ：141380%=1130.4 再生一次交换的纯HCL质量 ：1130.436.5=41259.6克=41.3kg 再生一次交换的30%HCL质量 ：41.330%=137.5kg 一月再生的30%HCL质量 ：137.5305.6=736.7kg 一年再生的30%HCL质量 ： 736.7kg12=8839.2kg 即一年再生的30%HCL的量为8.8吨 再生一次所需40%NaOH的量： 再生一次交换的OH+离子mol数 ：141380%=1130.4 再生一次交换的纯NaOHmol数 ：141380%=1130.4 再生一次交换的纯NaOH质量 ：1130.440=45216.0克=45.2kg 再生一次交换的40%NaOH质量：45.240%=113.0kg 一月再生的40%NaOH质量：113305.6=605.3kg 一年再生的40%NaOH质量：605.3kg12=7264.2kg 即一年再生的40%NaOH的量为7.2吨 再生费用计算： 酸再生/月：0.7367400=290.5元 酸再生/年：290.512=3486.8元 碱再生/月：0.6053600=363.2元 碱再生/年：363.212=4358.2元 合计再生费用/月：290.5+363.2=653.7元 合计再生费用/年：3486.8+4358.2=7845元 反渗透+离子交换系统费用每月为：40132.8+653.7=40786.5元 纯离子交换费用计算： 离子交换进水水质分析如下： 阳 离 子 PPM含量 克/M3 毫克当量/M3 140M3交换H+离子MOL数/小时 Na++K+ 34.87 34.87 1.516 212.252 Ca2+ 74.15 74.15 3.7075 519.05 Mg2+ 18.85 18.85 1.5708 219.916 Al3+ 0.05 0.05 0.0018 0.2592 合 计 6.7961 951.4772 阴离子 ppm含量 克/m3 毫克当量/m3 140m3交换OH+离子mol数/小时 CL- 32.0 32.0 0.9014 126.197 SO42- 100.87 100.87 2.1014 294.204 NO3- 0.04 0.04 0.0006 0.0903 HCO3- 228.82 228.82 3.7511 525.16 合 计 6.7545 945.6513 平衡 （951.4772+945.6513）2=948.564mol/小时 由上表可知，每小时需交换948.564mol H+离子和OH-离子，需纯HCL的mol数为948.564mol；需纯NaOH的mol数为948.564mol。 纯HCL的质量为：948.56436.5=34622.59克=34.622kg； 折合30%HCL的质量为：34.62230%=115.4kg/小时； 消耗30%HCL的价格为：115.40.4=46.16； 每月消耗30%HCL的重量为：115.42430=83088 kg 纯NaOH的质量为：948.56440=37942.66克=37.943kg； 折合40%NaOH的质量为：37.94340%=94.856kg/小时； 消耗40%HCL的价格为：94.8560.6=56.913； 消耗40%NaOH的重量为：94.8562430=68296.3 kg=68.3吨 合计单位时间（小时）的再生酸碱消耗为：46.16+56.913=103.073元 合计每月再生酸碱消耗为：103.0732430=74212.56元 对比反渗透+离子交换系统与纯离子交换系统的月生产费用为： 74212.56-40786.5=33426.06元=3.34万元 年节省费用为：3.3412=40.08万元。 从以上的例子可以看出，离子交换系统的再生周期的计算是比较容易的，关键要看自己怎么去理解离子交换系统的再生周期的本质含义（即水中的阳离子和再生时的H+的mol数相等，阴离子和再生的OH-的mol数相等）。 31 反渗透及电渗析中级、段是如何划分的？ 级（Passes）：在反渗透系统中，水经反渗透装置形成阻降的称为级，在多级系统中，级与级之间必须用增压泵加压，将第一级的反渗透装置的产水通过增压作为第二级反渗透装置的进水，通过合理的系统设计，二级反渗透系统的系统脱盐率能够达到99.99%。 段（Stage）：反渗透装置中所有进、出口都并联在一起的膜组件称为段。 级（Passes）：电渗析装置中一对电极之间的膜堆成为级，电渗析装置的级的数量直接影响系统的产水量。 段（Stage）：水流在电渗析装置中每改变一次方向成为段，电渗析装置的段的数量直接影响系统的脱盐率。 32 水处理系统中几个基本概念：回收率、脱盐率、DI、TDS、LSI、KSP 原水含盐量-产品水含盐量 原水含盐量 脱盐率： 100% 产水量 进水量 回收率： 100% TDS ：总溶解固形物（一般和矿化度近似） SDI ：污染指数是衡量系统预处理效果的指标，SDI<6.7，对深井水（well water）而言, 反渗透装置对进水SDI要求为SDI<5。 LSI ：Langelier Saturation Index, Langelier指数是衡量反渗透装置结垢倾向的，LSI=0，系统无结垢、无腐蚀倾向；LSI>0，系统有结垢倾向；LSI<0，系统有腐蚀倾向。对反渗透系统而言，LSI值要求不大于0。系统的LSI