1 Tecnología de coagulación
El objeto de tratamiento de la tecnología de coagulación son los sólidos suspendidos y sustancias coloidales en agua. Su tecnología clave es seleccionar y agregar coagulantes apropiados para formar los sólidos suspendidos y sustancias coloidales. Forman grandes flóculos de partículas mediante el proceso de coagulación y luego se separan mediante clarificación y sedimentación. Históricamente, el alumbre se ha utilizado para purificar el agua durante mucho tiempo. Hasta hoy, la mayoría de las plantas acuáticas de mi país utilizan sales de aluminio o sales de hierro como coagulantes inorgánicos. En los últimos años, también se han desarrollado y aplicado algunos coagulantes nuevos, como el cloruro de polialuminio inorgánico (PAC) y el sulfato de polialuminio (PAS), incluidos algunos floculantes de polímeros orgánicos como la poliacrilamida (PAM).
En el proceso de suministro de agua y tratamiento de aguas residuales, para cumplir con los requisitos de calidad del agua y descarga ambiental, el pretratamiento generalmente adopta el método de coagulación y sedimentación, es decir, agregar coagulante o floculante al agua para Destruye la estabilidad del sol. Los coloides y las partículas suspendidas en el agua se floculan en flóculos más grandes, separándose así del agua para lograr el propósito de purificar la calidad del agua. El tratamiento de coagulación en realidad incluye el proceso de agregación de coagulación y floculación. Es un proceso de tratamiento de agua clásico y se usa ampliamente. En los últimos años, se han realizado muchos avances nuevos en la investigación y aplicación de la cinética de floculación, la morfología de la floculación, nuevos coagulantes de alta eficiencia y reactores de floculación de alta eficiencia, promoviendo el progreso de la tecnología de la coagulación.
2 Tecnología de filtración
La tecnología de filtración es un proceso de separación sólido-líquido que selecciona y utiliza medios filtrantes porosos (o secciones transversales del material filtrante) para separar las impurezas del agua. Generalmente utilizado en combinación con coagulación, clarificación o precipitación, no solo puede reducir eficazmente la turbiedad del agua, sino que también tiene cierto efecto en la eliminación de parte de la materia orgánica, bacterias y virus del agua. Por tanto, la filtración es esencial en el tratamiento del agua potable doméstica y suele utilizarse como proceso de pretratamiento en la mayoría de tratamientos de agua industriales. De acuerdo con las características de la tecnología de filtración, es muy importante elegir el medio filtrante y el material filtrante adecuados. Hay muchas opciones para los medios filtrantes de uso común: materiales filtrantes que van desde arena, antracita, plásticos microporosos, cerámica hasta varias membranas de separación de polímeros, que pueden eliminar impurezas de diferentes tamaños de partículas en el agua. Además, el diseño optimizado del filtro también tendrá un gran impacto en el efecto de filtrado.
Después de la coagulación y clarificación del agua cruda, la mayoría de los sólidos suspendidos se han eliminado, pero en este momento la calidad del agua aún no puede cumplir con los estándares de agua potable y los requisitos de calidad del agua de los procesos de tratamiento posteriores. Por lo tanto, en los procesos de tratamiento de agua convencionales, la filtración a menudo se dispone después del tanque de sedimentación o tanque de clarificación, y la turbidez del efluente filtrado se puede reducir a menos de 1 unidad. Cuando la turbiedad del agua cruda es baja (por debajo de 25 unidades), también se puede utilizar la filtración directa sin clarificación.
3 Tecnología de Adsorción
La adsorción es un proceso en el que una sustancia se adhiere a la superficie de otra sustancia. Puede ocurrir entre las tres fases gas-líquido, gas-sólido y. líquido-sólido. En el tratamiento de aguas se analiza principalmente el proceso de transferencia de sustancias entre el agua y los adsorbentes sólidos. Se pueden utilizar muchos materiales sólidos porosos como adsorbentes, como carbón activado, aserrín, carbón activado, coque, resina de adsorción, etc. Entre ellos, el carbón activado es el más utilizado. La fuerza de adsorción sobre la superficie del adsorbente se puede dividir en tres tipos: atracción molecular (fuerza de van der Waals), fuerza de enlace químico y atracción electrostática. Por lo tanto, la adsorción se puede dividir en adsorción física, adsorción química y adsorción por intercambio iónico. Hay muchos factores que afectan la adsorción, incluidas las propiedades del adsorbente, las sustancias adsorbidas y las condiciones operativas del proceso de adsorción. El rendimiento de los adsorbentes se puede dividir en el tamaño de los microporos del adsorbente, el área de superficie específica y sus características químicas de superficie. Las condiciones de operación del proceso de adsorción están relacionadas principalmente con factores como el valor del pH, la temperatura y el tiempo de contacto.
En la actualidad, la tecnología de adsorción de carbón activado se usa ampliamente en el tratamiento del suministro de agua para eliminar trazas de sustancias y olores nocivos, especialmente para eliminar contaminantes orgánicos en el agua. Por lo tanto, se puede usar sola o en combinación con ozono. Tratamiento avanzado del suministro de agua. Además, la adsorción con carbón activado también se utiliza ampliamente en el tratamiento de aguas residuales. En los últimos años, se han desarrollado y utilizado ampliamente en el tratamiento del suministro de agua nuevos adsorbentes como la resina de intercambio iónico y el KDF, lo que merece atención.
4 Tecnología de separación por membrana
La tecnología de separación por membrana utiliza membranas especiales hechas de polímeros orgánicos o materiales inorgánicos para separar soluciones, permitiendo que algunos solutos o agua de la solución se filtren, logrando así la propósito de la separación. Las ventajas de la separación por membrana son un buen efecto de sección transversal de separación, generalmente sin cambio de fase, operación simple del equipo y fácil industrialización.
Por supuesto, la tecnología de separación por membranas también tiene ciertas limitaciones, como requisitos estrictos sobre la calidad del agua cruda a tratar, una capacidad de procesamiento relativamente pequeña y la necesidad de prestar atención a la obstrucción y limpieza de las membranas. Actualmente, las tecnologías de separación por membranas más utilizadas incluyen ósmosis inversa (RO), electrodiálisis (ED o ERD), nanofiltración (NF), ultrafiltración (UF), microfiltración (MF), etc. , sus usos principales también son diferentes. Las limitaciones de la electrodiálisis o ERD son el mayor diámetro de la ultrafiltración y las partículas de MF, pero la presión requerida para operar es menor, y el costo de la membrana y los gastos operativos son menores. Debido a su pequeño tamaño de partícula, RO y NF tienen buenos efectos de tratamiento sobre bacterias, materia orgánica y materia inorgánica. Por lo tanto, tienen una amplia gama de capacidades de procesamiento y aplicaciones. Pueden usarse tanto para el tratamiento de agua industrial como para el tratamiento de agua potable. . En particular, la tecnología de nanofiltración, que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, se está convirtiendo en una tecnología y un campo prioritarios en el tratamiento de agua debido a su baja presión operativa y sus costos de membrana y gastos operativos muy reducidos. Dado que la escasez de agua es un conflicto global prominente en el siglo XXI, y las leyes y regulaciones relevantes se han mejorado y endurecido continuamente en los últimos años, y la tecnología de análisis y prueba de la calidad del agua se ha mejorado continuamente, el costo de producción y el precio de venta de las membranas han aumentado. en una tendencia a la baja. Por tanto, la tecnología de membranas se utilizará cada vez más en el tratamiento del agua.
5 Tecnología de desinfección
La desinfección del agua consiste principalmente en matar o inhibir los microorganismos patógenos en el agua que son dañinos para el cuerpo humano. La tecnología de desinfección del agua se puede dividir en desinfección química y desinfección física. Los desinfectantes utilizados en la desinfección química se pueden dividir en desinfectantes oxidantes y desinfectantes no oxidantes. El cloro y sus productos se utilizan ampliamente como desinfectantes oxidantes porque el cloro tiene las características de bajo precio, buen efecto desinfectante y fácil uso. Entre los desinfectantes no oxidantes, como las sales de amonio cuaternario, se utilizan ampliamente para la esterilización y eliminación de algas del agua de refrigeración industrial. La desinfección con ozono y la desinfección ultravioleta se utilizan ampliamente en la desinfección física. La desinfección con ozono se caracteriza por un buen efecto de esterilización, un corto tiempo de contacto, poco impacto en el valor del pH y el nitrógeno amoniacal en el agua, una fuerte oxidación, la eliminación de la materia orgánica en el agua y cierta eliminación de hierro, manganeso, color y olor. en el agua. Sus desventajas son el alto consumo de energía y los altos costos operativos. Al mismo tiempo, el ozono debe producirse y utilizarse al mismo tiempo y no es fácil de almacenar. La desventaja de la desinfección ultravioleta es que la desinfección tiene una cierta distancia y alcance. Cuando los sólidos en suspensión y la turbidez en el agua son altos, dificultarán la propagación de los rayos ultravioleta.
En los últimos años se han desarrollado algunas nuevas variedades que utilizan cloro como principal desinfectante, como el dióxido de cloro (ClO2),
isocianatos clorados (TCCA y DCCA) y algunos cloro- que contengan desinfectantes. Agentes activos, como compuestos de triazina, etc. Además, también se han desarrollado desinfectantes que contienen bromo y en los desinfectantes no oxidantes han aparecido nuevas variedades, como las isotiazolinonas y las sales de amonio cuaternario. La desinfección con ozono y ultravioleta en la desinfección física también se está desarrollando rápidamente, lo que puede estar relacionado con subproductos de la desinfección, como los compuestos de metano halogenados. , algunos de los cuales han sido identificados como carcinógenos, lo que genera una preocupación generalizada, por lo que los desinfectantes sin cloro también tienen grandes perspectivas de desarrollo.
6 Conclusión
El propósito de la tecnología de tratamiento del suministro de agua es mejorar la calidad del agua cruda a través de diversas tecnologías de tratamiento necesarias para que pueda cumplir con los requisitos de consumo doméstico o uso industrial. Por lo tanto, el tratamiento del agua debe determinarse en función de los requisitos de calidad del agua cruda y calidad del agua efluente. Para cumplir con los requisitos de tratamiento, se debe seleccionar la tecnología adecuada de acuerdo con la situación real y, a veces, se combinan o utilizan varias tecnologías de tratamiento en combinación.
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