動態(tài)離子群水處理機(jī)組
一、使用動態(tài)離子群水處理機(jī)組的幾個理由
傳統(tǒng)處理循環(huán)冷卻水的方法主要是加入化學(xué)藥品來抑制微生物生長和結(jié)垢,但因水中藥品和無機(jī)鹽隨水的蒸發(fā)而濃度增加,這樣必須排放部分含藥和無機(jī)鹽的冷卻水,同時及時補(bǔ)充清潔水。傳統(tǒng)處理方法帶來的問題:系統(tǒng)用水量增加和大量排水,間接導(dǎo)致水費(fèi)增加;微生物的抗藥性,要求及時地、適時地改變藥品;盡管如此,結(jié)垢問題、生物膜,軍團(tuán)菌三大問題還是不能徹底解決。
由冷卻塔等設(shè)備形成的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是軍團(tuán)菌容易生存、繁殖的場所之一,同時可借助冷卻塔冷卻風(fēng)機(jī),將軍團(tuán)菌散布至都市各個角落,對人體產(chǎn)生極大的危害之隱患。
二、我們詳細(xì)的分析一下循環(huán)冷卻水中的各種問題及處理方案。
1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中管道內(nèi)外表面結(jié)垢的主要成分是鈣鹽與鎂鹽,它們的溶解度隨溫度的增高而降低,這類鹽就會沉積在加熱表面上,參見圖1。
表1:結(jié)垢的厚度與熱效的關(guān)系
結(jié)垢厚度(mm) |
0.15 |
0.3 |
0.61 |
0.84 |
1.22 |
熱效損失(%) |
5.3 |
10.8 |
21.5 |
32.2 |
43.0 |
2、冷卻循環(huán)水中的生物膜
循環(huán)冷卻水適宜的溫度,大量不清潔的空氣,以及被太陽直射開放的集水池等諸多條件,均有利于各種微生物的生存與繁殖。
大量的實(shí)地實(shí)驗(yàn)證明,清潔的換熱器管道內(nèi)外表面是不易形成積垢的,無機(jī)物沉淀后的垢質(zhì)是一種疏松的粉末,很容易被水流沖走。但微生物一旦生成,繼而產(chǎn)生生物膜,無機(jī)物沉淀與生物膜結(jié)合催生的聚合物,將會很難處理。
生物膜的放大形態(tài)
3、冷卻循環(huán)水中的軍團(tuán)菌
軍團(tuán)菌是一種菌種的總稱,屬革蘭氏陰性,嗜氧,干狀菌,其大小約為2~5×0.3~0.9微米,能隨水氣、水滴進(jìn)入人體呼吸道而寄生肺組織細(xì)胞內(nèi)。
人們一旦被軍團(tuán)菌所感染,一種較輕的軍團(tuán)菌叫“傍帝亞克病”,病人類似重感冒,一般不會轉(zhuǎn)成肺炎,只需對癥下藥,通常7~10天內(nèi)可治愈;另一種被稱為“嗜肺軍團(tuán)病”,感染潛伏期2~10天,病情發(fā)作呈現(xiàn)典型的肺炎病癥。
1987年北京首次發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)病以后,我國已將其納入傳染病防治名單。
軍團(tuán)菌普遍存在于水環(huán)境中,其存活、繁殖的溫度條件是20~58℃(35~46℃)。
表2:幾種微生物細(xì)菌的世代期
微生物名稱 |
世代時間(分鐘) |
蠟狀芽孢桿菌 |
18 |
覃狀芽孢桿菌 |
28 |
嗜熱芽孢桿菌 |
13.8 |
巨大芽孢桿菌 |
32 |
假單胞桿菌 |
9.8 |
嗜酸乳酸菌 |
66~90 |
乳鏈球菌 |
26 |
小球菌 |
8.5 |
微生物
三、循環(huán)冷卻水質(zhì)穩(wěn)定性判斷
1、飽和指數(shù)法:IL=PHe-PHs
式中IL-飽和指數(shù)(朗格利爾指數(shù))
熱阻為傳熱系數(shù)的倒數(shù)。
PHe-水的實(shí)例PH值;
PHs-水的碳酸鈣飽和平衡時的PH值;
(1)當(dāng)IL=PHe-PHs>0時,水中的碳酸鈣處于過飽和狀態(tài),有結(jié)垢傾向。
(2)當(dāng)IL=PHe-PHs=0時,水中的碳酸鈣剛好處于平衡狀態(tài),不腐蝕、不結(jié)垢。
(3)當(dāng)IL=PHe-PHs<0時,水中CO2過飽和,有腐蝕傾向。
2、穩(wěn)當(dāng)指數(shù)法: IL=2PHs-PHe
3、臨界PH值法;
4、用試驗(yàn)方法測得剛剛出現(xiàn)結(jié)垢時的水的PH值,稱為臨界PH值,用PHc表示。
動態(tài)KL離子群控制:PH值 電導(dǎo)率 濁度 鈣離子 鎂離子 軍團(tuán)菌 微生物
氯離子 總硬度 鋅離子 總鐵離子 正磷 總磷
離子群的簡寫:Cooperate
四、動態(tài)KL離子群的控制原理
在噴淋式冷卻塔中,軍團(tuán)菌易繁殖。軍團(tuán)菌也是一種非典型肺炎病菌,能在25~42℃水溫下迅速繁殖,這種病菌通常存在于空調(diào)冷卻塔,加濕器和冷熱水管道中,由飛灑的水滴和灰塵攜帶,通過建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)的新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入室內(nèi)。2006 年2 月10 衛(wèi)生部發(fā)布的《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》明確規(guī)定: 空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、冷凝水不得檢出軍團(tuán)菌。
磷酸鹽和聚合物類阻垢劑
冷卻水系統(tǒng)在水高濃縮倍數(shù)下進(jìn)行,由于磷酸鹽會大量的附著在金屬的表面上,反而引起結(jié)垢的危害,并且,聚磷酸鹽會水解生成正磷酸鹽,生成磷酸鹽垢。后有磷酸鹽和聚合物類阻垢劑的復(fù)合藥劑,即使冷卻水被高度濃縮,仍能充分發(fā)揮緩蝕和阻垢效果。
1.光催化劑的主要成分是納米級的二氧化鈦,它吸收陽光中的紫外線后,可形成活性氧類的超氧化物,破壞病毒所寄宿細(xì)胞的細(xì)胞膜,凝固病毒的蛋白質(zhì),抑制病毒的活性和細(xì)菌的繁殖,殺菌能力達(dá)99.9%。
2.氧化性殺菌劑通常為強(qiáng)氧化劑,能夠氧化微生物體內(nèi)起代謝作用的酶,從而殺滅微生物。氧化性殺菌劑對所有的微生物都有良好的殺滅能力。
3.非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用于微生物,破壞微生物的新陳代謝或分裂細(xì)胞壁。
4.剝離劑在冷卻水中使用微生物剝離劑,他們不能直接殺死微生物,但是可以將微生物從系統(tǒng)中剝離下來,被沖走或由殺菌劑將其殺滅。主要的特點(diǎn),剝離劑可以去除微生物粘泥的沉積,保證系統(tǒng)的清潔,這是控制軍團(tuán)菌為有效的方法。
氧化銀
微生物在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的大量繁殖生長會使水質(zhì)惡化,影響系統(tǒng)正常運(yùn)行 。由日本開發(fā)研制的載銀玻璃抗菌劑以磷酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃為載體,在玻璃熔制過程中加入了氧化銀作為殺菌成分 。在冷卻循環(huán)水箱中添加適量上述可溶性玻璃及適量銅鋅合金纖維,可以持久抑菌、滅藻及防止污穢。另一種工業(yè)循環(huán)冷卻水用殺菌玻璃由SiO2 、Na2O、Al2O3 和Ag2O 組成,由于不含硼,所以這種玻璃成本低,含少量Al2O3 可提高玻璃中Ag2O 的含量并減緩玻璃的潮解,殺菌滅藻性能更強(qiáng)、更持久。
空調(diào)水系統(tǒng)
在熱水系統(tǒng)包括空調(diào)水系統(tǒng)中經(jīng)常會滋生一些致病微生物,如軍團(tuán)菌等,危害人類健康。直接使用銀鹽就能很好地殺滅熱水系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌。研究表明,3μg/ L 的銀離子就能很好地控制循環(huán)熱水系統(tǒng)中軍團(tuán)菌的生長。為控制熱水系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌,現(xiàn)在使用較多的是銅銀離子復(fù)合殺菌劑。Stout等在醫(yī)院熱水系統(tǒng)中采用含銀離子0104 mg/ L 、銅離子0117 mg/ L 的銅銀離子復(fù)合殺菌劑來控制軍團(tuán)菌并取得了較好的效果。
游泳池水處理
游泳池水處理用殺菌劑必須有高度的安全性,因此含銀殺菌劑在這一領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。Antelman 發(fā)明了一種能用于游泳池水處理的殺菌劑,該藥劑以正2 價銀的氧化物為主要?dú)⒕镔|(zhì),能在水中穩(wěn)定存在,殺菌效率高,并且對人體有高度的安全性,完全能取代氯系、溴系殺菌劑。
飲用水處理
康凌公司研制出一種飲用水用高分散銀型活性炭纖維殺菌劑,與水接觸后可緩釋出銀離子,從而起到殺菌作用。據(jù)報(bào)道,這種高分散銀型活性炭纖維與水接觸2 h 后就可將常見病原性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌完全殺滅。
氧化硼
加入H2S04,使易揮發(fā)的PbCl2轉(zhuǎn)變成難揮發(fā)的PbSO4或?qū)⒙入x子轉(zhuǎn)變?yōu)槁然瘹涠s走。NaOH曾被用來沉淀鐵為氫氧化鐵或轉(zhuǎn)鋅為鋅酸鹽;H3B03可以防止Pb(ND3)2被器皿滯留并使PbCl2定量回收,是因?yàn)榕鹋c硅和鉛反應(yīng)形成了硼-硅-鉛玻璃,而防止鉛被揮發(fā),同時由于氧化硼形成二相的化合物,在酸的作用下,可以使Pb定量的轉(zhuǎn)入溶液,而防止了被石英器皿滯留。
五、槐氏公式的定性解釋
分散度即顆粒大小,分散度越大,顆粒越小。
六、沉淀的形成過程
1、沉淀形成過程
2、成核作用(晶核的形成)
(1)均相成核作用(自發(fā)成核)
構(gòu)晶離子在過飽和溶液中由于靜電作用先形成離子對→離子群→晶核。
(2)異相成核作用(誘導(dǎo)成核)
溶液中某些固體微粒、容器壁上的毛刺等起晶種作用,形成晶核(晶核數(shù)不變)。
七、表面吸附
吸附層:優(yōu)先吸附構(gòu)晶離子 。
擴(kuò)散層:優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子能形成溶解度小,離解度小的物質(zhì)的抗衡離子。當(dāng)C相近時,
Z愈大,變形性愈大,越易被吸附;
當(dāng)Z相同時,C愈大,越易被吸附。
一般,某些陰陽離子被吸附的強(qiáng)度順序
八、動態(tài)LZ離子群機(jī)組參數(shù)及尺寸表
過濾精度:1.0~8.0mm 管道連接:GB法蘭
離子置換率>90% 濁度<21 PH 7~8
總硬度<800mg/L 設(shè)備承壓≤1.6mpa
電流:Ac220v 50Hz 溶縮倍數(shù):6~8倍
除垢:>98% 防垢:>98%
除銹:>97% 水溫:0~80℃
殺軍團(tuán)菌率>99% 滅藻率>99%
殺滅細(xì)菌率>98% 壓損<0.016Mpa
流速1~25m/s 水頭損失:0.15~1.0m
壓差范圍:28~310KPa 電異率≤200us/cm
防腐蝕率:<0.005毫米/年 腐蝕速度≤0.125mm/a(5mpy)
色度≤80~100 陰離子N03
型 號 |
進(jìn)出水口直徑(mm) |
處理流量(T/h) |
主機(jī)尺寸(mm) |
副機(jī)尺寸(mm) |
電 源 |
離子群釋放 時間(天) |
參數(shù)重量(kg) | ||||||
L |
H |
B |
L |
h1 |
h2 |
d |
|
|
主機(jī) |
機(jī)副 | |||
PD-WA-5R/N |
125 |
130 |
600 |
1200 |
500 |
730 |
327 |
645 |
25 |
220V312W |
150 |
30 |
72 |
R為冷卻水、N為冷凍水。 |
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