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水處理目的

廢水處理又有生活污水處理和工業廢水處理之分。其中，與熱工技術關系特別密切的有從屬于工業用水處理范疇的鍋爐給水處理、補給水處理、汽輪機主凝結水處理以及循環水處理等。水處理對發展工業生產、提高產品質量，保護人類環境、維護生態平衡具有重要的意義。

常用的污水處理技術有生物化學法，如活化污泥法（Activated Sludge Process），生物結層法（Fixed Biofilm Processes），混合生物法（Combined Biological Processes）等；物理化學法，如粒質過濾法(Granular Media Filtration)，活化炭吸附法（Activated Carbon Adsorption），化學沉淀法（Chemical Precipitation），膜濾/析法（Membrane Processes）等；自然處理法，如穩定塘法（Stabilization Ponds），氧化溝法 (Aerated or Facultative Lagoons），人工濕地法（Constructed Wetlands），化學色可賽思樹脂處理法.納濾膜分離原理

方法原理

常用的水處理方法有：

（一）沉淀物過濾法

（二）硬水軟化法

（三）活性炭吸附法

（四）去離子法

（五）逆滲透法

（六）超過濾法

（七）蒸餾法

（八）紫外線消毒法

（九）生物化學法。

(十) 混合離子交換法

水處理方式

水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種，有些地方還把污水處理再分為兩種，即污水處理和中水回用兩種。經常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁，聚丙烯酰胺，活性炭及各種濾料等。

水處理的效果可以通過水質標準衡量。

為達到成品水（生活用水、生產用水或可排放廢水）的水質要求而對原料水（原水）的加工過程。

加工原水為生活或工業的用水時，稱為給水處理；

加工廢水時，則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放（排入水體或土地）或再次使用（見廢水處置、廢水再用）。

在循環用水系統以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及1終處置（見污泥處理和處置），有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式：①1常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質；②通過在原水中添加新的成分，通過物理或化學反應后來獲得所需要的水質；③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。

水中雜質和處理方法 水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質由取水構筑物的設施去除，不列入水處理的范圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質一般屬于水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多，主要方法的適用范圍可以大致按雜質的粒度來劃分（圖1）。由于原水所含的雜質和成品水可允許的雜質在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。

就生活用水（或城鎮公共給水）而論，取自高質量水源（井水或防護良好的給水專用水庫）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質，然后消毒；污染較嚴重的原水，還需去除有機物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求，但工業用水有時需要進一步的加工，如進行軟化、除鹽等。

當廢水的排放或再用的水質要求較低時，只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質和懸浮物（常稱一級處理）；當要求去除有機物時，一般在一級處理后采用生物處理法（常稱二級處理）和消毒；對經過生物處理后的廢水，所進行的處理過程統稱三級處理或深度處理，如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進行的去除氮、磷過程即屬于三級處理（見水的物理化學處理法）。當廢水作為水源時，成品水水質要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上，現代的水處理技術，可以從任何劣質水制取任何高質量的成品水。

水處理（water treatment ）對水源水或不符合用水水質要求的水，采用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。

納濾膜又稱為超低壓反滲透膜，日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離原理進行了具體的定義：操作壓力≤，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜。納濾膜分離技術已經從反滲透技術中分離出來，成為介于超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術，己經廣泛應用于海水淡化、超純水制造、食品工業、環境保護等諸多領域，成為水處理技術中的一個重要的分支。

納濾技術原理

溶解、擴散原理：滲透物溶解在膜中，并沿著它的推動力梯度擴散傳遞，在納濾膜的表面形成物相之間的化學平衡，傳遞的形式是：能量=濃度o淌度o推動力，使得一種物質通過膜的時候必須克服滲透壓力。

電效應：納濾膜與電解質離子間形成靜電作用，電解質鹽離子的電荷強度不同，造成膜對離子的截留率有差異，在含有不同價態離子的多元體系中，由于道南（DONNAN）效應，使得膜對不同離子的選擇性不一樣，不同的離子通過膜的比例也不相同。

納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在納濾膜上或者膜中有負的帶電基團，它們通過靜電互相作用，阻礙多價離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為～2meq/g。

納濾膜的分離原理

納濾膜介于RO與UF膜之間，對NaCL的脫除率在90%以下，反滲透膜幾乎對所有的溶質都有很高的脫除率，但納濾膜只對特定的溶質具有高脫除率；

納濾膜主要去除直徑為1個納米（nm）左右的溶質粒子，截留分子量為100～1000，在飲用水領域主要用于脫除三鹵1中間體、異味、色度、農藥、合成洗滌劑，可溶性有機物，Ca、Mg等硬度成分及蒸發殘留物質。

水處理發展過程

在古時候，當時的人類沒有*的水處理技術，為了降低疾病的水傳播，他們便是采用簡單的格柵截留和自然沉降等方法進行水處理。隨后，經過多年觀察和總結，他們也是發現了用砂子可以過濾掉細微懸浮物的方法，進而出現了藥劑混凝預處理。隨著人類文明的不斷進步，人類產生的垃圾以及對環境的大肆破壞，導致了水資源受到嚴重污染。當各種傳染病通過水傳播，致使不少人染病或者死亡的時候，人們才是發現水處理是何等的重要。也正是如此，人們才逐漸開始研究水處理技術。

從十九世紀末開始，工業技術得到長足發展，工業污水也是逐年翻倍產生。而且當時的工業強國的河流、湖泊也是遭到嚴重污染，逐漸成為社會公害。典型的例子有英國的泰晤士河中的魚類近乎死亡殆盡、美國的密西西比河的生物大量死亡、日本熊本縣水俁灣被甲基汞污染，導致了附近居民出現骨痛病。人們發現，簡單的化學、物理方法以及難以處理這些污水，研究出新型的水處理技術已經急不可耐了。各國的科學家都開始著手研究水處理方法，1早是污水曝氣試驗，然后又是生物膜法，接著再是人工生物處理法，再到如今具有針對性的離子交換法、電化學法等。

上世紀九十年代，隨著可持續發展的思想提出，不少1也都開始利用系統工程的方法。把經濟發展與環境保護綜合考慮了起來，水處理也不單是處理已經成形的污水，而是從源頭開始加以控制。由于1近幾十年經濟發展迅速，人們發現傳統給水處理工藝已經難以滿足社會的用水需求，故而也就開始將生物技術應用到給水工藝當中。不僅如此，伴隨水資源危機的產生，污水再利用的工藝也是成為了人們關注的一點。為了提高水質，改善現在的環境，以生態學原理為基礎的土地灌溉、氧化塘等污水處理技術也是發展了起來。

處理工藝

污水處理一般來說包含以下三級處理：一級處理是它通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、鐵離子、錳離子、油脂等。二級處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同，有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。

純凈水處理工藝，視原水水質而定。

如果原水是市政自來水，一般的流程是

砂濾--活性炭過濾器--軟化（可有可無）--保安過濾器--反滲透--紫外消毒--產水

如果是一般的地表水，在進入上述流程之前要殺菌并添加絮凝劑。

如果是井水，在砂濾后要加除鐵錳過濾器。

水進行循環凈化。

石英砂過濾是去除水中懸浮物1有效手段之一，是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經絮凝的污染物進一步去除，它通過濾料的截留、沉降和吸附作用，達到凈水的目的。

二．適用范圍

1．用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統；

2．工業污水中的懸浮物、固體物的去除；
3．可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備，對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備；

以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水凈化系統等。

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