16 sept. 2022
TRAITEMENT DE L’EAU STARK : Procédé de traitement de l’eau pure et principe de traitement
Qu’est-ce que le traitement de l’eau pure ?
L’eau pure signifie que l’eau pure utilise généralement l’eau du robinet urbain comme source d’eau. Grâce à la filtration multicouche, les substances nocives telles que les micro-organismes peuvent être éliminées, mais en même temps, les minéraux nécessaires au corps humain tels que le fluor, le potassium, le calcium et le magnésium sont éliminés.
En raison du rejet incontrôlé d’eaux usées industrielles, d’eaux usées domestiques et de pollution agricole, les eaux de surface actuelles ne contiennent pas seulement de la boue, du sable, de la décomposition animale et végétale. Il existe également un grand nombre de substances telles que l’eau de Javel, les pesticides, les métaux lourds, la chaux, le fer et d’autres substances qui mettent en danger la santé humaine. L’accumulation à long terme de ces polluants dans le corps humain est extrêmement nocive pour la santé humaine et peut provoquer le cancer, la mutagénèse et la distorsion. Véritable tueur. Cependant, le processus traditionnel de production d’eau du robinet non seulement ne peut pas éliminer les composés organiques qu’elle contient, mais si du chlore est ajouté dans la production d’eau du robinet, il générera une nouvelle pollution organique plus forte telle que le chloroforme, ce qui rend l’eau du robinet plus mutagène que l’eau naturelle. De plus, une fois que l’eau du robinet quitte l’usine, elle doit passer par un long système de canalisation d’eau, en particulier le réservoir d’eau sur le toit des immeubles résidentiels de grande hauteur, il y a une « pollution secondaire » relativement grave. Ce type d’eau, bien sûr, ne peut pas être bu cru. Même s’il est bouilli, il ne peut que stériliser mais pas éliminer les produits chimiques nocifs. De plus, boire de l’eau pure peut non seulement éliminer les dommages à la santé, mais aussi être bénéfique pour la santé et la longévité. Parce que plus l’eau est pure, meilleure est la fonction du transporteur, plus la capacité de dissoudre divers métabolites dans le corps est forte, plus il est facile à absorber par le corps humain, ce qui est bénéfique pour la production de fluides corporels pour étancher la soif et soulager la fatigue. Par conséquent, afin de maintenir la santé, d’améliorer la santé des gens, de développer des affaires d’eau pure et de produire de l’eau potable de haute qualité, le traitement de l’eau pure consiste à purifier l’eau du robinet deux fois et à filtrer davantage les substances nocives telles que les chlorures et les bactéries dans l’eau du robinet pour parvenir à l’élimination. bactéries et effet désinfectant.
La méthode de traitement de l’eau pure
1. Traitement de l’eau pure par microfiltration membranaire (MF)
Les méthodes de filtration microporeuse membranaire comprennent trois formes : la filtration en profondeur, la filtration par tamis et la filtration par surface. La filtration en profondeur est une matrice constituée de fibres tissées ou de matériaux comprimés, et utilise l’adsorption ou la capture inerte pour retenir les particules, comme la filtration multimédia ou la filtration sur sable couramment utilisées. La filtration en profondeur est un moyen relativement économique d’éliminer 98 % ou plus des solides en suspension, tout en protégeant l’unité de purification en aval contre le blocage, de sorte qu’elle est généralement utilisée comme prétraitement.
La filtration de surface est une structure multicouche. Lorsque la solution passe à travers la membrane filtrante, des particules plus grosses que les pores à l’intérieur de la membrane filtrante seront laissées et s’accumuleront principalement à la surface de la membrane filtrante, comme la filtration en fibre PP couramment utilisée. La filtration de surface peut éliminer plus de 99,9 % des solides en suspension, elle peut donc également être utilisée comme prétraitement ou clarification.
La membrane filtrante du tamis a fondamentalement une structure cohérente, tout comme un tamis, laissant des particules plus grandes que la taille des pores à la surface (la mesure des pores de cette membrane filtrante est très précise), comme le terminal utilisé dans les machines à eau ultra-pure Utilisez des filtres de sécurité ponctuels ; La microfiltration est généralement placée au point d’utilisation final dans le système de purification pour éliminer les dernières traces restantes de flocons de résine, de copeaux de carbone, de colloïdes et de micro-organismes.
2. Traitement de l’eau pure par adsorption de charbon actif
L’adsorption sur charbon actif est une méthode dans laquelle une ou plusieurs substances nocives présentes dans l’eau sont adsorbées sur la surface solide et éliminées en utilisant la nature poreuse du charbon actif. L’adsorption sur charbon actif a un bon effet sur l’élimination de la matière organique, des colloïdes, des micro-organismes, du chlore résiduel, des odeurs, etc. dans l’eau. Dans le même temps, parce que le charbon actif a un certain effet réducteur, il a également un bon effet d’élimination des oxydants dans l’eau.
Étant donné que la fonction d’adsorption du charbon actif a une valeur de saturation, lorsque la capacité d’adsorption saturée est atteinte, la fonction d’adsorption du filtre à charbon actif sera considérablement réduite. Par conséquent, il est nécessaire de faire attention à analyser la capacité d’adsorption du charbon actif et de remplacer le charbon actif à temps ou d’effectuer une désinfection et une récupération par vapeur à haute pression. Cependant, dans le même temps, la matière organique adsorbée à la surface du charbon actif peut devenir une source de nutriments ou un terrain fertile pour la reproduction bactérienne, de sorte que le problème de la reproduction microbienne dans le filtre à charbon actif mérite également l’attention. Une désinfection régulière est nécessaire pour contrôler la croissance bactérienne. Il convient de noter que dans la phase initiale d’utilisation du charbon actif (ou la phase initiale de fonctionnement du charbon actif nouvellement remplacé), une petite quantité de charbon actif en poudre très fine peut pénétrer dans le système d’osmose inverse avec le flux d’eau, entraînant un encrassement du canal d’écoulement de la membrane d’osmose inverse et provoquant le fonctionnement. La pression augmente, la production de perméat diminue et la chute de pression dans l’ensemble du système augmente, et ces dommages sont difficiles à récupérer avec les méthodes de nettoyage conventionnelles. Par conséquent, le charbon actif doit être rincé et la poudre fine éliminée avant que l’eau filtrée puisse être envoyée au système d’osmose inverse ultérieur. Le charbon actif a un grand effet, mais une attention particulière doit être portée à la désinfection et le nouveau charbon actif doit être rincé pendant l’utilisation.
3. Traitement de l’eau pure par osmose inverse (RO)
L’osmose inverse signifie que lorsqu’une pression supérieure à la pression osmotique est appliquée sur le côté de la solution concentrée, le solvant de la solution concentrée s’écoule vers la solution diluée et le sens d’écoulement de ce solvant est opposé à celui de l’osmose d’origine. Ce processus est appelé osmose inverse. Ce principe est utilisé dans le domaine de la séparation des liquides pour la purification, l’élimination des impuretés et le traitement des substances liquides.
Le principe de fonctionnement de la membrane d’osmose inverse : une membrane sélective pour les substances perméables est appelée membrane semi-perméable, et une membrane qui ne peut imprégner qu’un solvant mais ne peut pas imprégner un soluté est généralement appelée membrane semi-perméable idéale. Lorsque le même volume de solution diluée (comme l’eau douce) et de solution concentrée (comme l’eau salée) est placé des deux côtés de la membrane semi-perméable, le solvant dans la solution diluée passera naturellement à travers la membrane semi-perméable et s’écoulera spontanément du côté de la solution concentrée, ce phénomène est appelé pénétration. Lorsque l’osmose atteint l’équilibre, le niveau de liquide du côté de la solution concentrée sera supérieur au niveau de liquide de la solution diluée d’une certaine hauteur, c’est-à-dire qu’une différence de pression se forme, et cette différence de pression est la pression osmotique. L’osmose inverse est un mouvement de migration inverse de l’osmose. Il s’agit d’une méthode de séparation qui sépare le soluté et le solvant dans le solvant au moyen de l’interception sélective de la membrane semi-perméable sous l’entraînement sous pression. Il a été largement utilisé dans la purification de diverses solutions. L’exemple d’application le plus courant est le processus de traitement de l’eau, utilisant la technologie d’osmose inverse pour éliminer les impuretés telles que les ions inorganiques, les bactéries, les virus, la matière organique et les colloïdes dans l’eau brute afin d’obtenir une eau pure de haute qualité.
4. Traitement de l’eau pure par échange d’ions (IX)
L’équipement d’échange d’ions d’eau pure est un processus traditionnel de traitement de l’eau qui remplace divers anions et cations dans l’eau par le biais de résines échangeuses d’anions et de cations. Les résines échangeuses d’anions et de cations sont appariées dans des proportions différentes pour former un système de lit cationique échangeur d’ions. Le système de lit anionique et le système de lit mixte échangeur d’ions (lit composé), et le système de lit mélangé (lit composé) est généralement utilisé dans le processus terminal de production d’eau ultra-pure et d’eau de haute pureté après infiltration d’osmose inverse et d’autres processus de traitement de l’eau. C’est l’un des moyens irremplaçables pour préparer de l’eau ultra-pure et de l’eau de haute pureté. La conductivité de l’effluent peut être inférieure à 1uS/cm et la résistivité de l’effluent peut atteindre plus de 1MΩ.cm. Selon les différentes exigences de qualité de l’eau et d’utilisation, la résistivité de l’effluent peut être contrôlée entre 1 ~ 18MΩ.cm. Il est largement utilisé dans la préparation d’eau ultra-pure et d’eau de haute pureté dans des industries telles que l’électronique, l’eau ultra-pure d’énergie électrique, l’industrie chimique, l’eau ultra-pure de galvanoplastie, l’eau d’alimentation de chaudière et l’eau ultra-pure médicale.
Les sels contenus dans l’eau brute tels que Ca(HCO3)2, MgSO4 et autres sels de calcium et de magnésium sodique, lorsqu’ils traversent la couche de résine échangeuse, les cations Ca2+, Mg2+, etc. sont remplacés par les groupes actifs de la résine cationique, et les anions HCO3-, SO42-, etc. Remplacée par les groupes actifs de la résine anionique, l’eau est ainsi ultra-purifiée. Si la teneur en bicarbonate de l’eau brute est élevée, une tour de dégazage doit être mise en place entre les colonnes d’échange d’anions et de cations pour éliminer le gaz CO2 et réduire la charge du lit d’anions.
5. Traitement de l’eau ultrapure ultraviolette (UV)
Le processus principal de reproduction cellulaire est le suivant : la longue chaîne d’ADN est ouverte. Après ouverture, les unités d’adénine de chaque longue chaîne cherchent des unités de thymine à rejoindre, et chaque longue chaîne peut copier la même chaîne que l’autre longue chaîne qui vient d’être séparée. , restaurer l’ADN complet avant la division d’origine, et devenir une nouvelle base cellulaire. Les rayons ultraviolets d’une longueur d’onde de 240 à 280 nm peuvent briser la capacité de l’ADN à produire des protéines et à se répliquer. Parmi eux, les rayons ultraviolets d’une longueur d’onde de 265 nm ont la plus forte capacité de destruction des bactéries et des virus. Une fois que l’ADN et l’ARN des bactéries et des virus sont endommagés, leur capacité à produire des protéines et leur capacité de reproduction ont été perdues. Étant donné que les bactéries et les virus ont généralement un cycle de vie très court, les bactéries et les virus qui ne peuvent pas se reproduire meurent rapidement. Les rayons ultraviolets sont utilisés pour empêcher la survie des micro-organismes dans l’eau du robinet afin d’obtenir l’effet de la stérilisation et de la désinfection.
Seules les sources lumineuses artificielles au mercure (alliage) peuvent produire une intensité ultraviolette (UVC) suffisante pour la désinfection technique. Le tube de la lampe germicide ultraviolette est en verre de quartz. La lampe au mercure est divisée en trois types en fonction de la différence de pression de vapeur de mercure dans la lampe après l’allumage et de la différence d’intensité de sortie ultraviolette : lampe au mercure basse pression et basse intensité, lampes au mercure moyenne pression haute intensité et lampes au mercure basse pression haute intensité.
L’effet bactéricide est déterminé par la dose d’irradiation reçue par les micro-organismes, et en même temps, il est également affecté par l’énergie de sortie des rayons ultraviolets, qui est liée au type de lampe, à l’intensité lumineuse et au temps d’utilisation. Au fur et à mesure que la lampe vieillit, elle perdra 30 à 50 % de son intensité. .
La dose d’irradiation ultraviolette fait référence à la quantité de rayons ultraviolets d’une longueur d’onde spécifique nécessaire pour atteindre un certain taux d’inactivation bactérienne : dose d’irradiation (J/m2) = temps d’irradiation (s) × intensité UVC (W/m2) Plus la dose d’irradiation est élevée, plus l’efficacité de désinfection est élevée. En raison des exigences de taille de l’équipement, le temps d’irradiation général n’est que de quelques secondes. Par conséquent, l’intensité de sortie UVC de la lampe est devenue le paramètre le plus important pour mesurer les performances de l’équipement de désinfection par lumière ultraviolette.
6. Traitement de l’eau pure par ultrafiltration (UF)
La technologie d’ultrafiltration est une technologie de pointe largement utilisée dans la purification de l’eau, la séparation des solutions, la concentration, l’extraction de substances utiles des eaux usées, ainsi que la purification et la réutilisation des eaux usées. Il se caractérise par un processus d’utilisation simple, pas de chauffage, économie d’énergie, fonctionnement à basse pression et faible encombrement de l’appareil.
Principe de traitement de l’eau pure par ultrafiltration (UF) : L’ultrafiltration est un procédé de séparation membranaire basé sur le principe de séparation du tamisage et de la pression comme force motrice. , coussin bactérien et matière organique macromoléculaire. Il peut être largement utilisé dans la séparation, la concentration et la purification de substances. Le procédé d’ultrafiltration n’a pas d’inversion de phase et fonctionne à température ambiante. Il est particulièrement adapté à la séparation de substances sensibles à la chaleur. Il a une bonne résistance à la température, une résistance aux acides et aux alcalis et une résistance à l’oxydation. Il peut être utilisé en continu pendant une longue période dans des conditions inférieures à 60°C et un pH de 2 à 11. .
La membrane d’ultrafiltration à fibres creuses est la forme la plus mature et la plus avancée de la technologie d’ultrafiltration. Le diamètre extérieur de la fibre creuse est de 0,5 à 2,0 mm et le diamètre intérieur est de 0,3 à 1,4 mm. La paroi de la fibre creuse est recouverte de micropores. L’eau brute s’écoule sous pression à l’extérieur ou dans la cavité interne de la fibre creuse, formant respectivement un type de pression externe et un type de pression interne. L’ultrafiltration est un processus de filtration dynamique, et les substances piégées peuvent être éliminées avec la concentration, sans bloquer la surface de la membrane, et elle peut fonctionner en continu pendant une longue période.
7. Traitement de l’eau pure EDI
Le principe de fonctionnement de l’équipement de traitement de l’eau ultra-pure EDI : Le système d’électrodéionisation (EDI) est principalement sous l’action du champ électrique continu, du mouvement directionnel des ions diélectriques dans l’eau à travers le séparateur et de la perméation sélective des ions par la membrane échangeuse pour améliorer la qualité de l’eau. Une technologie scientifique de traitement de l’eau pour la purification. Entre une paire d’électrodes de l’électrodialyseur, généralement la membrane anionique, la membrane cationique et les séparateurs (A, B) sont alternativement disposés en groupes pour former une chambre de concentration et une chambre mince (c’est-à-dire que les cations peuvent traverser la membrane cationique et les anions peuvent traverser la membrane cathodique). Les cations de l’eau douce migrent vers l’électrode négative à travers la membrane cationique et sont interceptés par la membrane négative dans la chambre de concentration ; les anions dans l’eau migrent vers l’électrode positive vers la membrane négative et sont interceptés par la membrane cationique dans la chambre de concentration, de sorte que le nombre d’ions dans l’eau passant à travers la chambre fraîche diminue progressivement, Il devient de l’eau douce, et l’eau dans la chambre de concentration, en raison de l’afflux continu d’anions et de cations dans la chambre de concentration, La concentration d’ions diélectriques continue d’augmenter et devient de l’eau concentrée, afin d’atteindre l’objectif de dessalement, de purification, de concentration ou de raffinage.
Avantages de l’équipement de traitement de l’eau ultrapure EDI :
(1) Pas besoin de régénération acido-basique : dans le lit mélangé, la résine doit être régénérée avec des produits chimiques et acido-basiques, tandis que l’EDI élimine la manipulation et le travail lourd de ces substances nocives. protéger l’environnement.
(2) Fonctionnement continu et simple : dans le lit mélangé, le processus d’opération devient compliqué en raison du changement de chaque régénération et de la qualité de l’eau, tandis que le processus de production d’eau de l’EDI est stable et continu, et la qualité de l’eau de l’eau produite est constante. Procédures d’exploitation compliquées, l’opération est grandement simplifiée.
(3) Exigences d’installation réduites : le système EDI a un volume inférieur à celui d’un lit mélangé avec une capacité de traitement de l’eau similaire. Il adopte une structure en blocs de construction et peut être construit de manière flexible en fonction de la hauteur et de l’odeur du site. La conception modulaire facilite l’entretien de l’EDI pendant les travaux de production
8. Traitement de l’eau ultra pure de stérilisation à l’ozone
Le principe de désinfection de l’ozone (O3) est le suivant : la structure moléculaire de l’ozone est instable à une température et une pression normales, et il se décompose rapidement en oxygène (O2) et en un seul atome d’oxygène (O) ; Ce dernier a une forte activité et est extrêmement nocif pour les bactéries. Une forte oxydation le tuera, et les atomes d’oxygène en excès se recombineront en atomes d’oxygène ordinaires (O2) par eux-mêmes, et il n’y a pas de résidu toxique, c’est pourquoi on l’appelle un désinfectant non polluant. Virus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et bactéries diverses, etc.) ont une capacité de destruction extrêmement forte et sont également très efficaces pour tuer la mycine.
(1) Le mécanisme et le processus de stérilisation de l’ozone appartiennent au processus biochimique, qui oxyde et décompose la glucose oxydase nécessaire à l’oxydation du glucose à l’intérieur des bactéries.
(2) Il interagit directement avec les bactéries et les virus, détruit leurs organites et l’acide ribonucléique, décompose les polymères macromoléculaires tels que l’ADN, l’ARN, les protéines, les lipides et les polysaccharides, et détruit le processus de production métabolique et de reproduction des bactéries.
(3) Pénètre dans le tissu membranaire cellulaire, envahit la membrane cellulaire et agit sur la lipoprotéine de la membrane externe et le lipopolysaccharide interne, provoquant la pénétration et la déformation des cellules, entraînant la lyse et la mort cellulaires. Et les gènes génétiques, les souches parasites, les particules virales parasites, les bactériophages, les mycoplasmes et les pyrogènes (métabolites bactériens et viraux, endotoxines) dans les bactéries mortes sont dissous et dénaturés pour mourir.
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