水處理技術全解析:從基礎到應用的全面指南
01水處理基礎知識
◆ 原水與處理方法
原水,即未經任何處理的天然水或城市的自來水,亦被稱為生水。經過處理后,去除了懸浮雜質的水被稱為澄清水。而除鹽水,則是通過蒸餾法、電滲析法、反滲透法、離子交換法等方法,將水中的陽、陰離子基本去除或降低到一定程度的水。

濁度,作為判斷水是否遭受污染的重要指標,是由于水中含有懸浮物(包括膠體物質)所產生的光學效應。其單位用NTU表示,標準為1mgSi02所構成的渾濁度為1度。
◆ 水處理評價指標
為了改善水質,我們通常會使用絮凝劑,它能夠引起膠粒產生凝結架橋,從而發(fā)生絮凝作用。同時,總堿度、酸度、硬度以及pH值等參數也是衡量水質的重要指標。其中,pH值表示溶液中酸和堿的相對含量,是水中氫離子濃度的負對數度量單位,分為0~14擋,中性水為7.0,酸性水小于7.0,堿性水大于7.0。堿度則是指水中能夠接受[H+]離子與強酸進行中和反應的物質含量。臭氧,一種高活性的氧的形式,由自然雷電或高壓電荷通過空氣產生,是優(yōu)良的氧化劑和消毒劑。而余氯則是水經過加氯消毒后所余留的有效氯。
在評價水處理系統(tǒng)時,我們還會關注總大腸桿菌的數量以及系統(tǒng)的回收率和脫鹽率等指標。總大腸菌群是一類需氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽胞桿菌,其數量可以反映水質的狀況。而回收率則是指系統(tǒng)產出的產品水的流量與進水流量的比值,脫鹽率則反映了膜的性能,通常一級RO膜系統(tǒng)的脫鹽率可以達到97%以上。

02水處理技術與應用
◆ 中水與再利用
中水,在不同領域有不同的稱呼,如污水工程中稱之為再生水,工廠則稱之為回用水。它主要指的是城市污水或生活污水經過處理后,達到一定水質標準,可在特定范圍內重復使用的非飲用水。

◆ 有機物污染與指標
有機物污染,這是指以碳水化合物、蛋白質、氨基酸以及脂肪等天然有機物質,以及某些可生物降解的人工合成有機物質為污染源的污染形式。其來源廣泛,主要包括生活污水和工業(yè)廢水。通過生化需氧量(BOD)和化學需氧量(COD)可以檢測其對水質的影響程度。通常,BOD以5天為時間單位進行測定,溫度控制在20℃,簡記為BOD5。而COD表示的是在一定條件下,用強氧化劑如重鉻酸鉀來氧化廢水中的有機物質所消耗的氧量,這是廢水檢驗中的一項重要指標。

◆ 懸浮物與曝氣
懸浮物指的是懸浮在水中的固體物質,這些物質包括不溶于水的無機物、有機物,以及泥砂、粘土、微生物等。懸浮物含量是衡量水質污染程度的重要指標之一。曝氣是使空氣中的氧氣轉移到混合液中,供微生物利用的過程。其目的是為活性污泥等微生物提供所需的溶解氧,從而保障微生物的代謝過程。

◆ 污水處理與吸附技術
在人類的生產與生活活動中,會使用到大量的水,這些水在經過利用后,往往會受到不同程度的污染。這些被污染的水,我們稱之為污水。污水處理旨在通過運用各種技術和方法,將污水中的污染物質進行分離、去除,或者進行回收利用,甚至將其轉化為無害物質。通過這一系列的處理過程,最終達到凈化水的目的。吸附技術利用多孔性固體吸附廢水中的某種或幾種污染物,從而有效地回收或去除某些污染物,以此凈化廢水。
此外,酶是生物細胞自身產生的一種催化劑,其基本成分是蛋白質,能夠顯著加速生物化學反應的速度。

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