STARK WATER TREATMENT: Procédé de traitement de l’eau pure et principe de traitement

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16 sept. 2022

STARK WATER TREATMENT: 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 requis par le 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, des animaux et des plantes en décomposition. 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’il contient, mais si du chlore est ajouté dans la production d’eau du robinet, il générera une pollution organique nouvelle et 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 canalisations de distribution 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. En outre, boire de l’eau pure peut non seulement éliminer les dommages à la santé, mais aussi bénéficier à la santé et à la longévité. Parce que plus l’eau est pure, meilleure est la fonction du porteur, plus la capacité de dissoudre divers métabolites dans le corps est forte, plus il est facile d’être absorbé par le corps humain, ce qui est bénéfique pour la production de liquide corporel pour étancher la soif et soulager la fatigue. Par conséquent, afin de maintenir la santé, d’améliorer la santé des gens, de développer le commerce de l’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 de désinfection.

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 à l’écran et la filtration en surface. La filtration en profondeur est une matrice faite de fibres tissées ou de matériaux comprimés, et utilise l’adsorption ou la capture inerte pour retenir les particules, comme la filtration multimédia couramment utilisée ou la filtration sur sable; 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 traverse la membrane filtrante, des particules plus grandes que les pores à l’intérieur de la membrane filtrante seront laissées derrière 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, de sorte qu’elle peut également être utilisée comme prétraitement ou clarification.

La membrane filtrante du tamis a essentiellement 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 ultrapure Utilisez des filtres de sécurité ponctuels; Filtration maillée La microfiltration est généralement placée au point d’utilisation finale du 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 au charbon actif

L’adsorption sur charbon actif est une méthode dans laquelle une ou plusieurs substances nocives dans l’eau sont adsorbées sur la surface solide et éliminées en utilisant la nature poreuse du charbon actif. L’adsorption au 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 sur les 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 la désinfection et la récupération par de la 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 qu’au stade initial de l’utilisation du charbon actif (ou au stade initial de fonctionnement du charbon actif nouvellement remplacé), une petite quantité de charbon actif en poudre très fin 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 un 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 retirée avant que l’eau filtrée puisse être envoyée au système d’OI suivant. Le charbon actif a un grand effet, mais il faut faire attention à la désinfection et le nouveau charbon actif doit être rincé proprement pendant l’utilisation.
Traitement de l’eau pure par adsorption au charbon actif
3. Traitement de l’eau pure par osmose inverse (OI)

L’osmose inverse signifie que lorsqu’une pression supérieure à la pression osmotique est appliquée sur le côté de la solution concentrée, le solvant dans la solution concentrée s’écoulera vers la solution diluée et la direction d’écoulement de ce solvant est opposée à la direction 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 pénétrer 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 vers le côté de la solution concentrée, Ce phénomène est appelé pénétration. Lorsque l’osmose atteint l’équilibre, le niveau de liquide sur le côté de la solution concentrée sera supérieur au niveau 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 dans le processus de traitement de l’eau, en 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.
Traitement de l’eau pure par osmose inverse (OI)
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 des résines échangeuses d’anions et de cations. Les résines échangeuses d’anions et de cations sont assorties dans différentes proportions pour former un système de lit cationique échangeur d’ions. Le système de lit d’anions et le système de lit mixte d’échange d’ions (lit composé), et le système de lit mixte (lit composé) sont généralement utilisés dans le processus terminal de production d’eau ultrapure et d’eau de haute pureté après infiltration d’osmose inverse et autres processus de traitement de l’eau. C’est l’un des moyens irremplaçables pour préparer de l’eau ultrapure 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 différentes exigences de qualité et d’utilisation de l’eau, 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’énergie électrique, l’eau ultra-pure, l’industrie chimique, la galvanoplastie de l’eau ultra-pure, l’eau d’alimentation des chaudières et l’eau ultra-pure médicale.

Les sels contenus dans l’eau brute tels que Ca(HCO3)2, MgSO4 et d’autres sels de calcium et de magnésium sodique, lorsqu’ils circulent à travers la couche de résine échange, 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 dans l’eau brute est élevée, une tour de dégazage doit être installée entre les colonnes d’échange d’anions et de cations pour éliminer le gaz CO2 et réduire la charge du lit d’anions.
Traitement de l’eau pure par échange d’ions (IX)
5. Traitement ultraviolet (UV) de l’eau ultrapure

Le processus principal de la reproduction cellulaire est: la longue chaîne d’ADN est ouverte. Après ouverture, les unités d’adénine de chaque longue chaîne recherchent des unités de thymine à joindre, 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. Parce 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 mourront rapidement. Les rayons ultraviolets sont utilisés pour empêcher la survie des micro-organismes dans l’eau du robinet afin d’obtenir l’effet de stérilisation et de désinfection.
Seules les sources lumineuses artificielles au mercure (alliage) peuvent produire une intensité ultraviolette (UVC) suffisante pour la désinfection technique. Le tube de lampe germicide ultraviolet 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’éclairage et de la différence d’intensité de sortie ultraviolette: lampe au mercure basse pression à faible intensité, lampes au mercure à haute intensité à moyenne pression et lampes au mercure à haute intensité à basse pression.

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.
Traitement ultraviolet (UV) de l’eau ultrapure
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, une économie d’énergie, un fonctionnement à basse pression et un faible encombrement de l’appareil.

Principe de traitement de l’eau pure par ultrafiltration (UF): L’ultrafiltration est un processus 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 des substances. Le processus d’ultrafiltration n’a pas d’inversion de phase et fonctionne à température ambiante. Il est particulièrement adapté à la séparation des 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 pH de 2 à 11. .

La membrane d’ultrafiltration à fibres creuses est la forme la plus mature et la plus avancée de 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.
Traitement de l’eau pure par ultrafiltration (UF)
7. Traitement de l’eau pure EDI

Le principe de fonctionnement de l’équipement de traitement de l’eau ultrapure EDI: Le système d’électrodéionisation (EDI) est principalement sous l’action du champ électrique DC, le mouvement directionnel des ions diélectriques dans l’eau à travers le séparateur et 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 une membrane anionique, une membrane cationique et des 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 que les anions peuvent traverser la membrane cathodique). Les cations dans 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, de manière à atteindre le but du dessalement, de la purification, de la concentration ou du raffinage.

Avantages de l’équipement de traitement de l’eau ultrapure EDI:

(1) Pas besoin de régénération acido-basique: Dans le lit mixte, la résine doit être régénérée avec des produits chimiques et de l’acide-base, 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 mixte, le processus d’exploitation 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 plus petit qu’un lit mixte avec une capacité de traitement de l’eau similaire. Il adopte une structure modulaire et peut être construit de manière flexible en fonction de la hauteur et de l’odeur du site. La conception modulaire rend l’EDI facile à maintenir pendant les travaux de production
RDI TRAITEMENT DE L’EAU PURE
8. Stérilisation à l’ozone traitement de l’eau ultra pure

Le principe de désinfection de l’ozone (O3) est le suivant: la structure moléculaire de l’ozone est instable à température et 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 l’excès d’atomes d’oxygène se recombinera en atomes d’oxygène ordinaires (O2) par eux-mêmes, et il n’y a pas de résidu toxique, il est donc appelé désinfectant non polluant. Virus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et bactéries diverses, etc.) ont une capacité de mise à mort extrêmement forte et sont également très efficaces pour tuer la mycine.

(1) Le mécanisme de stérilisation et le processus de l’ozone appartiennent au processus biochimique, qui oxyde et décompose la glucose oxydase nécessaire à l’oxydation du glucose à l’intérieur de la bactérie.

(2) Il interagit directement avec les bactéries et les virus, détruit leurs organites et leur acide ribonucléique, décompose les polymères macromoléculaires tels que l’ADN, l’ARN, les protéines, les lipides et les polysaccharides, et détruit le processus métabolique de production et de reproduction des bactéries.

(3) Pénètre dans le tissu de la membrane cellulaire, envahit la membrane cellulaire et agit sur la lipoprotéine de la membrane externe et le lipopolysaccharide interne, provoquant la pénétration et la distorsion des cellules, entraînant la lyse cellulaire et la mort. 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.
Stérilisation à l’ozone traitement de l’eau ultra pure

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