氣液過(guò)濾網(wǎng)離子交換法
離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過(guò)濾原水,水中的離子會(huì)與固定在樹脂上的離子交換.常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法.硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質(zhì)硬度降低的一種前處理程序.軟化機(jī)里面的球狀樹脂,以兩個(gè)鈉離子交換一個(gè)鈣離子或鎂離子的方式來(lái)軟化水質(zhì).
離子交換樹脂利用氫離子交換陽(yáng)離子,而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽(yáng)離子交換樹脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種陽(yáng)離子(例如Na+、Ca2+、Al3+).同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-).從陽(yáng)離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成純水.
陰陽(yáng)離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽(yáng)離子交換床.也可以將陽(yáng)離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置于同一個(gè)離子交換床中.不論是那一種形式,當(dāng)樹脂與水中帶電荷的雜質(zhì)交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進(jìn)行"再生".再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進(jìn)行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質(zhì).
若將離子交換法與其他純化水質(zhì)方法(例如反滲透法、過(guò)濾法和活性碳吸附法)組合應(yīng)用時(shí),則離子交換法在整個(gè)純化系統(tǒng)中,將扮演非常重要的一個(gè)部分.離子交換法能有效的去除離子,卻無(wú)法有效的去除大部分的有機(jī)物或微生物.而微生物可附著在樹脂上,并以樹脂作為培養(yǎng)基,使得微生物可快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生熱源.因此,需配合其他的純化方法設(shè)計(jì)使用.
氣液過(guò)濾網(wǎng)活性碳吸附法
有機(jī)物可能是陽(yáng)離子、陰離子或非離子性的物質(zhì),離子交換樹脂可去除原水中一些可溶性的有機(jī)酸和有機(jī)堿(陰離子和陽(yáng)離子),但有些非離子性的有機(jī)物卻會(huì)被樹脂包覆,這過(guò)程稱為樹脂的"污染阻塞"現(xiàn)象,不但會(huì)減少樹脂的壽命,而且降低其交換能力.為保護(hù)離子交換樹脂,可將活性碳過(guò)濾器安裝在離子交換樹脂之前,以去除非離子性的有機(jī)物.
活性碳的吸附過(guò)程是利用活性碳過(guò)濾器的孔隙大小及有機(jī)物通過(guò)孔隙時(shí)的滲透率來(lái)達(dá)到的.吸附率和有機(jī)物的分子量及其分子大小有關(guān),某些顆粒狀的活性碳較能有效的去除氯胺.活性碳也能去除水中的自由氯,以保護(hù)純水系統(tǒng)內(nèi)其他對(duì)氧化劑敏感的純化單元.
活性碳通常與其他的處理方法組合應(yīng)用.在設(shè)計(jì)純水系統(tǒng)時(shí),活性碳與其他相關(guān)純化單位的相關(guān)配置,是一項(xiàng)極為重要的項(xiàng)目.
氣液過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾法
微孔過(guò)濾法包括三種類型：深層過(guò)濾(depth)、篩網(wǎng)過(guò)濾(screen)及表面過(guò)濾(surface).深層濾膜是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì),利用隨機(jī)性吸附或是捕捉方式來(lái)滯留顆粒.篩網(wǎng)濾膜基本上是具有一致性的結(jié)構(gòu),就像篩子一般,將大于孔徑的顆粒,都滯留在表面上(這種濾膜的孔徑大小是非常精確的),而表面過(guò)濾則是多層結(jié)構(gòu),當(dāng)溶液通過(guò)濾膜時(shí),較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被滯留下來(lái),并主要堆積在濾膜表面上.
由于上述三種濾膜的功能不同,因此對(duì)濾膜之間的分辨非常重要.由于深層過(guò)濾是一種較為經(jīng)濟(jì)的方式,可去除98%以上的懸浮固體,同時(shí)保護(hù)下游的純化單元不會(huì)敗壞或堵塞,因此通常被作為預(yù)過(guò)濾處理.表面過(guò)濾可去除99.99%以上的懸浮固體,所以也可作為預(yù)過(guò)濾處理或澄清用.微孔薄膜(篩網(wǎng)濾膜)一般被置于純化系統(tǒng)中的最終使用點(diǎn),以去除最后殘留的微量樹脂碎片、碳屑、膠質(zhì)顆粒和微生物.例如：0.22μm微孔濾膜,其可濾過(guò)所有的細(xì)菌,通常用于將靜脈注射用的液體、血清及抗生素進(jìn)行除菌用.