一般水处理方法及原理.doc

一般水处理方法及原理一般水处理方法及原理常用的水处理方法有:(一) 沉淀物过滤法、(二) 硬水软化法、(三) 活性炭吸附法、(四) 去离子法、(五) 逆渗透法、(六) 超过滤法、(七) 蒸馏法、(八) 紫外线消毒法、(九) 生物化学法等, 现在将这些处理法之原理及功能在此一一说明。沉淀物过滤法沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除, 会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法, 所以这个步骤常用在水纯化的初步处理, 或有必要时, 在管路中也会多加入几个滤器(filter) 以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多, 例如网状滤器, 沙状滤器( 如石英沙等) 或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小, 就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子, 就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗, 堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多,则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质,同时也要在固定时间内更换滤器。沉淀物过滤法还有一个问题值得注意,因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来,这些物质面或许有细菌在此繁殖,并释放毒性物质通过滤器, 造成热原反应, 所以要经常更换滤器, 原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时,就需要换掉滤器。硬水软化法硬水的软化需使用离子交换法, 它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子, * 此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: Ca2++2Na-EX → Ca-EX2+2Na+1 Mg2++2Na-EX → Mg-EX2+2Na+1 式中的 EX 表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了 Ca2+ 及 Mg2+ 之後,将原本含在其内的 Na+ 离子释放出来。现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix) 内藏氯化钠, 在硬水软化的过程中, 钠离子会逐渐被使用耗尽, 则交换树脂的软化效果也会逐渐降低, 这时需要作还原(regeneration) 的工作, 也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水,一般是 10% ,其反应方式如下: Ca-EX2+2Na+ ( 浓盐水)→ 2Na-EX+Ca2+ Mg-EX2+2Na+ ( 浓盐水)→ 2Na-EX+Mg2+ 如果水处理的过程中没有阳离子的软化, 不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜, 同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题, 所以设备上需要有逆冲的功能, 一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症, 因为透析用水的软化与再还原过程是* 计时器来控制,正常情况还原作用大多发生在半夜,这是* 阀门在控制,如果发生故障,大量盐水就会涌进水源,进而造成病人的高血钠症。活性炭活性炭是由木头, 残木屑, 水果核, 椰子壳, 煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成,制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在 60到 300 道尔顿的溶解性有机物质。活性炭的表面呈颗粒状, 内部是多孔的, 孔内有许多约 1Onm~lA 大小的毛细管,