水处理资料.
水处理资料
反渗透进水的水质要求反渗透进水的水质要求反渗透进水的水质要求导致膜污染指标允许值解决办法悬浮物等浊度<1NTU 过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤SDI15 <5过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤颗粒物<100个/ml 过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤微生物<1个/ml 杀菌，微滤，超滤金属氧化物铁，Fe3+ <50ug/l 氧化+沉淀或过滤锰<50ug/l 使用分散剂结垢物质碳酸钙LSI<0 回收率，PH值，阻垢剂硫酸钙<230% 回收率，阻垢剂硫酸钡<6000% 回收率，阻垢剂硫酸锶<800% 回收率，阻垢剂氟化钙浓水侧浓度<1.7mg/l 回收率磷酸钙浓水侧浓度不能超过溶解度回收率二氧化硅<100% 回收率有机物油0 气浮，吸附TOC <10mg/l 活性炭，过滤，吸附树脂COD <10mg/l 活性炭，过滤，吸附树脂BOD <5mg/l 活性炭，过滤，吸附树脂PH值3-10 加入酸或碱调节温度5-450C 换热器氧化剂余氯<0.1mg/l还原剂，活性炭吸附臭氧0其他0表面活性剂选择阳离子或两性表面活性剂时要注意酒精<10% N/A预处理的方法去除胶体和颗粒物1介质过滤从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。
多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。
床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成，而最重和最细品级的材料放在床的底部。
其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥，所以单独过滤不起作用。
在这些情况下，在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。
常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和PAC（聚合氯化铝）。
2 微絮凝如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理，可以大幅度地提高介质过滤器效率，使出水的SDI降低到5左右。
转炉浊环水处理资料-经过多年改进-经验
运行控制： ⑴手动控制：根据运行状态进行手动排泥，设在排泥管道上的电动阀门由 机旁电控箱手动控制。运行情况可在浊环泵站的计算机画面上显示 。 ⑵自动控制：根据设定好的程序和时间依次运行，运行情况可在浊环泵站 的计算机画面上显示 。
斜板沉淀器平面示意图
3.带式压滤机
DYT—2000 型带式压滤机8台，处理泥量15立方米/ 小时。泥饼含水率30%左 右。采用聚酯或尼龙滤带。 主传动部分采用无级变频调速电机及双排套筒磙子链传动，每台压滤机配一套机 旁操作箱及变频调速控制柜。 正常状态下6—7台工作，一台备用。
炼钢浊环水处理系统简介
一.浊环水处理系统的作用
是将转炉除尘系统循环水中吸附的高浓度（约20000mg/L) 悬浮物通过一系列设备加以分离，分离后的水（悬浮物浓度按设 计应小于50mg/L）再输送到除尘系统循环利用。分离出的悬浮 物最后经压滤机制成泥饼（主要成分为氧化铁）送炼铁做原料。
二.浊环水处理系统的工艺流程
粗颗粒机剖面示意图
来水
出 水 送 至 斜 板
排 泥 装 置 排 泥
2.斜板沉淀器
是处理浊环水的主要设备，经过粗颗粒分离间初步处理后的转炉污水 经两条DN800的钢管自流至斜板沉淀器。经两条主流槽分配到各斜板 沉淀器，经沉淀器净化后的污水利用高差架空送至浊环泵站热水池。 其中1#---6# 送浊环泵站2#热水池，对应2#转炉。7#---12# 送 到3#热水池，对应3#转炉。 13#---18#送到1# 热水池，对应1# 转炉。沉淀器下部沉淀的泥浆由螺旋输泥机排出，用气力输送方式送 到粗颗粒分离间内的三个泥浆池中，再用渣浆泵送到压滤间经带式压 滤机处理。 主要设备： LS-48型斜板沉淀器18台，沉淀器单台设计水量130m3/h 。
环境工程中的水处理技术资料
环境工程中的水处理技术资料水是人类生活中不可或缺的资源，然而面临着日益严重的水污染问题。
为了保护环境并确保人类的健康与可持续发展，环境工程中的水处理技术发挥着重要作用。
本文将介绍环境工程中常用的水处理技术，包括：物理处理、化学处理和生物处理。
一、物理处理物理处理是水处理过程中的第一步，通过物理手段去除水中的悬浮物、沉淀物和悬浮气泡等。
常见的物理处理方法包括：1. 滤过：滤过是利用过滤介质对水进行过滤，常用的过滤介质有石英砂、石英砾石和活性炭等。
2. 沉淀：通过增加沉淀剂，使悬浮物在水中凝聚成较大的颗粒，从而沉淀下来。
常用的沉淀剂有聚合氯化铝和聚合硫酸铁等。
3. 气浮：气浮是利用气泡和浮力去除水中的悬浮气泡和浮游物，常用的气浮装置有气浮机和压力气浮机等。
二、化学处理化学处理是水处理过程中的第二步，通过添加化学药剂使水中的污染物发生变化或沉淀下来。
常见的化学处理方法包括：1. 混凝：混凝是利用混凝剂使水中的胶体和悬浮物凝聚成较大的颗粒，从而便于后续处理。
常用的混凝剂有聚合氯化铝和硫酸铝等。
2. 中和：中和是通过添加酸碱药剂使水中的酸碱度达到中性，以防止酸碱腐蚀和改善水质。
常用的酸碱药剂有石灰和氢氧化钠等。
3. 氧化：氧化是利用氧化剂将水中的有机物或无机物氧化成无害物质，以去除毒性物质和改善水质。
常用的氧化剂有氯和臭氧等。
三、生物处理生物处理是水处理过程中的最后一步，通过利用微生物对水中的有机物进行降解和转化，使水达到排放标准。
常见的生物处理方法包括：1. 活性污泥法：活性污泥法是利用含有好氧和厌氧微生物的活性污泥进行有机物的降解和氮磷物质的去除。
2. 厌氧消化法：厌氧消化法通过建立好氧和厌氧环境，利用厌氧微生物对有机物进行分解和转化。
3. 植物处理法：植物处理法是利用水生植物对水中的营养物质进行吸收和转化，以改善水质。
综上所述，环境工程中的水处理技术包括物理处理、化学处理和生物处理。
这些技术的应用可以有效去除水中的污染物，保护水资源并维护生态环境。
水处理培训资料 第十五讲 阴阳床的常见故障及维修
第十四讲阴阳常见故障及混床再生操作步骤一手动阳阴床常见故障分析及解决方法4、日常维护保养1)过滤器每天必须进行反洗、静止分层、正洗过程。
砂碳过滤器确保出水浊度≤4。
2)定时检查前置泵运转情况。
按保养手册定时更换润滑脂。
3)定期检查电气控制系统，确保设备正常运行。
4)定期更换罐体滤料，建议砂碳每半年更换一次；树脂需视水质而定，一般2-3年更换一次。
二混合床的操作控制按如下步骤进行：1 反洗分层操作当混合床运行失效之后，必须设法将阴、阳树脂分离，以便再生。
这是关键的操作步骤。
在实际生产中，大都采用水力筛分法，利用阴、阳树脂相对密度的不同，用反洗的水力，将树脂悬浮起来，在到达一定的膨胀率之后，让树脂沉降下来，阳树脂的相对密度大沉于下面，阴树脂的相对密度小浮于上面，使两种树脂明显分开。
反洗分层操作时，开始的流速要小，逐渐增大流速至10m/h左右，树脂膨胀率达到50%，时间约15min，然后静置，放水操作，约10-15min，将水放至树脂层上面约10mm为止。
混合床树脂分层有时要2次，甚至3次方才分好，有的时候通以压缩空气反洗，或者通入NaOH溶液，将阴树脂再生成OH型，阳树脂变为Na型，使两者间密度差加大，以增加分层效果。
2．吸药用30%-33%的盐酸，50%的NaOH从混床上下部同时进水，盐酸的用量=阳树脂的体积/2.5，NaOH 的用量=阴树脂的体积/5.5，控制好流速，使酸碱在45-60分种左右同时吸完。
3慢洗吸完酸碱后，关闭吸酸，洗碱阀，此时进入慢洗状态，用PH试纸测量中排的出水，直到出水呈中性为止。
4快洗关闭慢洗阀门，开快洗阀门，从混床上下部同时进水，用PH试纸测量中排的出水呈中性。
可正洗，即从进碱口进水，对阴阳树脂进行串联清洗，从底部排放。
5 阴、阳树脂混合操作树脂经过再生和清洗之后，将分层的树脂进行均匀混合。
从底部通入已经净化除油的压缩空气，时间约5min，然后从底部迅速排水。
注意：气混时一定要打开排空阀，同时要观察压力表的变化。
水处理技术学习资料
水处理技术学习资料胡兴亿一、目前饮用水的现状随着我国工农业和城市的发展，大量的工业废水和生活污水没有得到有效的处理而排放，致使大部分江河、湖泊受到污染。
据广东省水文局发布的2000年第四季度江河、湖泊水质状况表明：珠江三角洲尤其是广州的水质形势严峻，粤东相当部分江河水质极端恶劣（摘自2001.2.16《南方都市报》A13版）。
据世界卫生组织报告：发展中国家的3/4的农村人口和1/3城市人口得不到安全卫生的饮用水。
为了满足人们安全、健康饮水用水的需要，有实力的自来水厂广泛应用各种水处理技术及设备，而国內现有的大部分自来水厂的处理工艺相对简单（絮凝+澄清+消毒），不能完全去除水中的有害有机物，如：三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳等。
而且,国內大部分自来水厂输水管多为铁质管，年久失修，自来水中夹杂铁锈或泥沙，产生二次污染;一些居住建筑屋顶水箱水由于缺乏有效的洗涤手段和质量保证措施，使得屋顶水箱滋生细菌，二次供水水质恶化。
事实上,现在的自来水不能直接饮用。
二、健康水的标准世界卫生组织在世界各地发现了一些长寿村，他们的平均寿命接近100岁，科学家们进行跟踪调查研究，得出结论，这些结论被世界卫生组织(WHO)认定为健康水的六大标准。
1.水中不含细菌、杂质、有机物、重金属等，是无公害的水；2.水中含有适当比例的矿物质及微量元素，且以离子状态存在，适合人体吸收；3.PH值呈弱碱性，能够中和体內多余酸素；4.小分子集团水，渗透性强，溶解性好；5.负电位，能消除体內多余自由基；6.含有适量的氧（5mg/L左右）。
三. 市场分析现在居民饮用水的供水方式主要有以下五种：a、地下水供水b、自来水供水c、桶装水供水d、管道分质供水e、净水机供水三. 市场分析地下水供水方式主要在农村，因为水体受到农药、化肥的污染而逐渐被人们放弃直接饮用；因为水源污染及自来水处理工艺简单难以保证自来水供水安全无毒，所以现在大多数城镇居民饮用桶装水，但是桶装水的“假水”、“黑水”和“桶的二次污染”在各大媒体嚗光后，已经影响桶装水的声誉，而且由于它的价格偏高，人们对它已失去信心，开始寻求新的供水方式，估计桶装水将会较快地退出饮用水的行业；从长远来看，饮用供水方式主要是管道分质供水。
循环水处理技术以及化学水处理培训资料
腐蚀形态
磨损腐蚀又称为冲击腐蚀、冲刷腐蚀或磨蚀。磨损腐蚀是由于腐蚀性流体和金属表面间的相对运动的金属加速破坏和腐蚀。他同时还包括机械磨耗和磨损作用。磨损腐蚀的外表特征是：腐蚀的部位呈槽、沟波纹和山谷型，还常常显示有方向性。
腐蚀形态
缝隙腐蚀浸泡在腐蚀性介质中的金属表面，当其处在缝隙或其他隐蔽区域内时，常会发生强烈的局部腐蚀。这种腐蚀常常和孔穴、垫片底部、搭接缝、表面沉积物、金属的腐蚀产物以及铆钉铆下的缝隙内积存的少量静止液体有关。因此，这种腐蚀形态被称为缝隙腐蚀，有时也被称为垢下腐蚀、沉积物腐蚀、垫片腐蚀。
腐蚀形态
敞开式循环冷却水沉积物问题
结垢原理
工业循环冷却水中硬度物质，其存在形态以钙、镁的重碳酸盐Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2为主，都为易溶盐类。但在冷却水中重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增高，当其浓度达到饱和状态，会从水中析出；或经过换热器传热表面使水温升高时，发生如下反应： a(HCO3)2=CaCO3 ↓+CO2 ↑+H2O 冷却水经过冷却塔时产生气水分离，溶解在水中的游离CO2要逸出，这就促使上述反应向右方进行。 反应产物CaCO3为难溶物质，且富有粘性，沉积在换热器表面，形成致密的碳酸钙水垢。水垢使换热器效率下降，系统阻力增加，设备出力下降；严重时，会使换热器堵塞，同时产生垢下腐蚀。
循环冷却水粘泥以及微生物问题
五 循环冷却水系统腐蚀控制
一 腐蚀形态
均匀腐蚀 又称为全面腐蚀或普通腐蚀。特点是腐蚀过程在金属的全部暴露表面上均匀的进行，腐蚀过程中，金属逐渐变薄，最后破坏。对碳钢而言，均匀腐蚀主要发生在低PH值的酸性溶液中。例如，冷却水系统中的碳钢热交换器在用盐酸、硝酸、硫酸等无机酸进行化学清洗剂，如果没有加缓蚀剂会发生明显均匀腐蚀。又如，在加酸调节PH值的冷却水系统，如果加酸过多，冷却水的PH值降到很低，碳钢设备也将发生均匀腐蚀。
水处理资料
水处理资料化学水处理人员内部取证学习资料第一部分主要设备的工艺原理1、系统概述本水处理系统根据功能可分为四个分系统，即预处理系统、RO脱盐系统、离子交换除盐系统和凝结水系统。
预处理系统包括清水箱、清水泵、生水加热系统、双滤料过滤器、超滤等，用于去除水中的悬浮物、胶体等，为后续的脱盐处理提供条件；RO 脱盐系统包括5μm 保安过滤器、RO 高压泵、RO 膜组等，能脱除水中 98%以上的盐分，保障后续系统的进水要求；离子交换除盐系统包括阴阳混床离子交换装置、除盐水箱、除盐水泵等，作为精处理系统它的主要作用是保障出水水质指标，产出合格的除盐水。
凝结水处理系统包括换热器、凝结水池，前置阳床及高速混床处理，其主要作用是凝结水回收再利用。
2. 辅助系统：2.1 过滤器反洗系统：由反洗水泵、反洗水箱、罗茨风机等构成。
用于定时去除多介质过滤器和活性碳过滤器截留的污物。
反洗水水源采用 RO 的浓水。
2.2 RO/UF 清洗系统：主要设备包括5μm过滤器、清洗水箱、清洗水泵等。
随着系统运行时间的增加，进入RO/UF 膜组的微量难溶盐、微生物、有机和无机杂质颗粒会不可避免的污堵 RO/UF 膜表面，产生 RO/UF 膜组的产水量下降、脱盐率下降等情况。
为此需要 RO/UF清洗系统，在必要时对 RO/UF 装置进行化学清洗。
2.3 絮凝剂投加系统：主要由絮凝剂计量箱和絮凝剂计量泵组成。
为了保证预处理的效果，在双滤料过滤器前投加絮凝剂，使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒形成絮凝体，在双滤料过滤器上被截留去除。
2.4 助凝剂投加系统：主要由助凝剂计量箱和助凝剂计量泵组成。
为了提高絮凝效果，最大限度的减少絮凝剂的加入量，在絮凝剂投加系统后面继续加入助凝剂，使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒迅速的形成絮凝体，在双滤料过滤器上被截留去除。
2.5 氧化剂投加系统：（我们没有此处的系统，大家可以学习并借鉴一下）主要由氧化剂计量箱和氧化剂计量泵组成。
反渗透水处理系统培训资料
反渗透水处理系统培训资料反渗透水处理系统也称反渗透水处理系统，是六十年代发展起来的一种膜分离技术，其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜，水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的，由于它于自然界的渗透方向相反，因而称它为反渗透。
反渗透水处理系统可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。
该方法具有运行成本低，操作简单，自动化程度高，出水水质稳定等特点。
与其他传统的水处理方法相比具有明显的优势，广泛运用于水处理相关行业。
采用砂滤器+活性炭过滤器+一级反渗透+混床的工艺流程制备工业用纯水，是一套既简洁又实用的工艺。
一、石英砂过滤器1、原理及作用石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一，它是利用石英砂作为过滤介质。
该滤料具有强度高，寿命长，处理流量大，出水水质稳定可靠的显著优点，石英砂的功能主要是去除水中悬浮物、胶体、泥沙、铁锈。
采用水泵加压，使原水通过过滤介质，去除水中的悬浮物，从而达到过滤的目的。
悬浮物、胶体、颗粒污堵可严重影响反渗透的性能，如大幅度降低产水量；石英砂过滤器能有效的去除原水中的悬浮物、胶体、颗粒，当水流流过过滤介质的床层时，颗粒、悬浮物、胶体会附着在过滤介质的表面而截流下来，当反冲洗时又可以把这些截流下来的污染物排放出来；通常经过介质过滤器处理就可以达到SDI15≤5。
2、过滤器冲洗（1）冲洗的目的和方式冲洗的目的是清除滤层中所截留的污物，使滤池恢复过滤能力。
冲洗方法有以下几种：高速水流反冲洗；气、水反冲洗；表面助冲加高速水流反冲洗。
（2）冲洗强度、滤层膨胀度和冲洗时间冲洗强度：水温为20℃时，石英砂过滤器的冲洗强度一般为12~15L/s.㎡，水温每增减1℃，冲洗强度相应增减1%。
滤层膨胀度：反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比，称滤层膨胀度。
石英砂过滤器的膨胀度一般为45%。
冲洗时间当冲洗强度或滤层膨胀度符合要求但冲洗时间不足时，也不能充分地清洗掉包裹在滤料表面上的污泥，同时，冲洗废水也排除不尽而导致污泥重返滤层。
水处理系统培训资料
信发希望铝业三期水处理系统培训资料一、系统介绍：二、多介质过滤器：1、阀门分布介绍：2、反洗步骤：A、反洗：打开反排阀、排气阀、反进阀，启动反洗水泵，反洗流量控制在260－350m3/h左右；B、排水：反洗5min后，关闭反洗水泵，关闭反进阀，打开正排阀，排水至滤料层上100mm（排水约3min），关闭正排阀；C、气擦洗：打开罗茨风机排气阀，启动罗茨风机，打开MMF进气阀，关闭罗茨风机排气阀；D、气擦洗结束：气擦洗5min后，打开罗茨风机排气阀，关闭MMF进气阀，关闭罗茨风机；E、反洗：打开MMF反进阀，启动反洗水泵，反洗流量控制在260－350m3/h左右；F、正洗：15min后关闭反洗水泵，关闭反进阀、反排阀，打开进水阀，启动生水泵，待排气阀有水溢出时打开正排阀，关闭排气阀，正洗流量控制在80－100m3/h；G、备用：正洗15min后关闭生水泵，关闭进水阀、排水阀。
3、运行步骤：A、灌水：打开排气阀、打开进水阀，启动生水泵；B、运行：待排气阀有水溢出打开产水阀，关闭排气阀。
4、操作注意事项：A、反洗时请注意反排口是否有大量滤料排出，如有则控制反进流量，尽量控制在少量或无滤料排出为止；B、气洗时请注意一定要保持空气管一直处于畅通状态，只有在风机启动状态下才可打开MMF进气阀；C、操作时MMF进出水压力应控制在0.3-0.6Mpa之间；D、正洗时请观察排放口是否有滤料排出，如有请停运漏滤料的MMF并通知我司。
三、反渗透系统：1、阀门介绍：2、手动运行：A、运行高效过滤器、多介质过滤器及生水泵；B、打开MF进水阀、出水阀，打开MF排气阀，对MF进行排气，当排气阀有水溢出时关闭排气阀；C、打开RO产排阀、RO进水阀，2min后启动A高压泵（MF出水压力＞0.25Mpa），待系统运行稳定后（运行压力及流量）启动B高压泵；D、启动阻垢剂加药泵并设定其频率和冲程（一套RO运行加药泵频率设为26%，冲程设为50%；二套RO同时运行加药泵频率设为40%，冲程设为67%），启动盐酸加药泵（以控制RO进水PH为7.3－7.4为准）；E、待B高压泵启动2min后（或RO产水电导率＜40µs/cm）关闭RO产排阀，RO系统进入运行状态。
工业循环水处理知识培训
工业循环水处理知识培训资料第一部分工业循环冷却水结垢腐蚀的成因、处理理论及方法一、水质的简单分类：1、水的成分：水中杂质的组成分为阳离子和阴离子。
阳离子分为两大类：Ca2+、Mg2+和K+、Na+阴离子也分为两大类：1）OH-、CO32-、HCO3-等称为M 碱度；2）Cl-、SO42-、NO3-等2、水的类型：根据水中阴阳离子的配合不同，可组成不同类型的水质；（主要是硬度和碱度的配合）硬度用H来表示，碱度用M来表示。
1）H<M 称为碳酸盐型水2）H>M 称为非碳酸盐型水3）M>H 称为负硬水(高K+、Na+，低Ca2+、Mg2+)4）M=H 称为中性盐水可用下图来表示：3PH>10 M= OH-+CO32-+HCO3-10>PH>8.3 M= CO32-+HCO3-8.3>PH>4.5 M= HCO3-4、M（总）碱度和P（分）碱度的关系：P=0 HCO3-2P<M CO32- =2P HCO3-=M-2P2P=M CO 32- =M2P>M CO 32- =2(M-P) OH - = 2P-MP=M OH -如：我们测得水的碱度，M 碱度为5mmol/L ， P 碱度为1 mmol/L ，那么水中CO 32- 含量为2mmol/L ， HCO 3- 含量为5-2mmol/L= 3mmol/L 。
5、PH 值同结垢倾向的关系：虽然循环水中的Ca 2+、Mg 2+盐的析出是受补充水的水质和浓缩倍数而决定的，但PH值可改变碳酸盐碱度的形式和数量，因此循环冷却水的结垢倾向是可由PH 值来调整的。
溶于水的Ca （HCO 3）2和CaCO 3有如下平衡关系：Ca （HCO 3）2在水中溶解度很大，20℃时为16.6g/100mL H 2O ，而CaCO 3在25℃时只有1.79 g/100mL H 2O,极易沉淀。
从以上平衡关系来看，H +起着第二平衡的作用。
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水处理资料
在当今信息化时代，微电子的产品周期每两年翻一番，对高纯水的要求也变得越来越高(见表1)，从而促进了纯水处理技术的一次又一次的变革，水处理工艺越来越先进，脱气装置也不例外。
自然界中的水除了含有盐分、胶体、颗粒、微生物外，还溶解有很多气体，比如氧气，二氧化碳、氮气、甲烷等，由于一般水厂采用氯气消毒，从而产生氯仿、三卤甲烷(THM)等卤代烃。有些气体的存在对集成电路的生产有着严重的影响，有些气体影响着其他后续设备的运行周期和产品水质。从而，形形色色的脱气工艺产生了。 在锅炉、电厂等行业,溶解氧的存在是造成热力设备(如汽轮机等)腐蚀的主要原因,导致锅炉在运行或停用期间的氧腐蚀，所以国家对锅炉的补给水溶解氧也作出了相应规定，比如：锅炉额定蒸发量大于6m3／h的锅炉均要除氧,额定蒸发量小于6m3／h的锅炉应尽量除氧，而且16MPa以下的锅炉给水溶解氧含量必须小于lOOppb，1．6-2．5MPa的锅炉和供汽轮机用汽的锅炉给水含氧量必须小于50ppb，而一般高压锅炉的溶解氧含量需要小于7ppb。由此可以看出，锅炉电力行业中，溶解氧含量已接近微电子行业的要求，脱气也成了其补给水处理的一项重要工艺。 2 技术背景 2．1 道尔顿分压定律 混合气体中气体的总压力和每种气体的分压遵循道尔顿分压定律，其具体含义是，气体的总压P总等于组成该混合气体的分压的总和，混合气体中各种组份的分压又与其所占的摩尔分数成正比，所以道尔顿分压定律可以用以下两个方程式来表示：
其中ni为对应气体的摩尔分数 根据该定律，我们可以在混合气体的组份含量(摩尔分数，见表2)与组分分压之间方便地进行互算。 2．2 亨利定律 亨利定律定义了水中气体的溶解度与溶液表面该气体的分压成正比。其表达式为：
其中E为亨利系数，见表4 NA为溶液中气体的摩尔分数 P为溶液上方该气体的分压 根据该定律和表4中的数据，只要知道溶液上方气体的分压，就能计算出水中溶解的气体的含量。 根据该定律，我们也可以按照气体的分压和表3计算出该气体的溶解度。比如从表2可知，空气中的氧气含量或分压为20．99％，则在25℃时空气中1升水中的氧气溶解量为V=0．02831×20．99％=0．00594升。再根据下面的克拉帕龙方程式计算出该1升水中的氧气含量为8．5毫克，即8．5ppm：
式中：P为气体压力[Pa，这里为一个大气压,等于101325Pa]
V为气体的体积[m3] m为气体的质量[g] M为气体的摩尔质量[g／mol，氧气为32g／m01] R为气体常数[8.314J／(K·mol)] T为开氏温度[K] 2．3 催化原理 化学反应能否进行要根据自由能的变化，但仅仅根据自由能的变化还不能判断反应能否完成，因为化学反应的完成还取决于反应的能垒，即如果反应能垒很高，则必须为其提供一定的能量，越过能垒，完成反应。该能垒被称为活化能。而催化剂的作用就是降低该活化能，使之在相对不苛刻的环境下发生化学反应。 比如氢气和氧气的化学反应: 水中溶解氧的标准电极电位
由此计算出的自由能变化 ΔG=-nFε=-2×96500×1．229=-237kJ 式中F为法拉第常数96500C n为参与反应的电子数，本式中等于2 由于ΔG＜0，而且很大，所以反应应能非常快地自动进行，但是在常温下反应却始终不可能完成，必须有火花等将之引燃，反应所产生的能量才能将反应继续下去。某种涂钯的树脂能起到催化剂作用，使氢气和氧气在常温下就能够化合生成水。据此原理，通过向溶解有氧气的水中通人适量氢气，在与催化剂的充分接触后，化合生成水，从而起到除氧的目的。 3 四种常见的脱气装置 按照脱氧器工艺，我们可以分为大气式、真空式、膜分离式、棚旨催化方式；热力式五大类，大气式又可以分为鼓风式、抽风式、鼓泡式。在以往的工艺过程中，最常用的脱气方式是鼓风式和真空式。 3．1 鼓风脱气 由于二氧化碳在空气中含量只占0．03％，我们可以由方程式(4)算出，常压下二氧化碳在水中的饱和含量在0．5ppm左右。 二氧化碳在水中主要以C02、HC0-3、C02-3三种形态存在，而一般水中都具有一定的碱度，所以还存在许多由HC0-3、C02-3形式而存在的二氧化碳，三者在水中形成平衡:
当pH值小于4．3时，二氧化碳全部转化为分子状态存在，从而可以从水中逸出。同时我们鼓人新鲜的空气，使二氧化碳转入空气中，从而起到除二氧化碳的目的。 由于该类脱气塔工作时的pH值要求小于4．3，所以一般它与复床联合使用，工艺位置一般处于阳床后面，因为阳床出口水的pH值正好能满足其pH要求，避免了加酸。 在进水的最大碳酸盐硬度不超过7．5mgN／1的系统中，为保证脱气塔的正常工作，首先在塔体内采用瓷环或空心球为填料，将水分散成水滴或水膜，填料高度根据需要为1．6-4．0米；同时将脱气塔淋洗密度控制在60m3／m2·h左右，气水比值控制在20-30m3／m3水，因为过高的淋洗密度不容易使水分散，过低的气水比不能将二氧化碳等带出塔外。正确设计的脱气装置可以使脱气塔出口水二氧化碳浓度控制在5-10ppm。 鼓风脱气虽然能除去水中的二氧化碳，但同时将水中的氧气、氮气含量提到了最高，它的脱气机理决定了它对其它气体无脱除功能，虽然在鼓风机人口都安装了0．3μm高效空气过滤器以净化空气，然而，空气中的颗粒等物质还将被带入水中，在某种程度上将增加对水的污染。
3．2 真空脱气 从上述的两个定律不难看出，在理想状态下，即当溶液表面的气体分压等于零，并且水的表面积足够大，水膜厚度达到分子厚度并能与真空直接接触时，水中的气体将全要逸出，浓度降低到零。图2是一个典型真空脱气装置的工艺图，图中采用了两级联合真空，脱气塔底部是一个与脱气塔连成一体的缓冲水箱。
真空脱气塔的一个重要附件是真空泵或射流装置，它们工作时所能达到的最低绝对压力取决于真空发生系统的水的饱和蒸汽压(见表5)
比如在25℃时，水的饱和蒸汽压为23．7mmHg，所以真空系统在该温度下所能达到的最低绝对压力为23．7mmHg，假如真空脱气塔的工作时所处理水的温度也为25℃，则溶液表面水蒸气分压为23．mmHg(3164Pa)，其它气体(如空气)的分压总和仅仅是泄漏等原因进入塔体的微量空气，我们可以不难估算出氧气、氮气、二氧化碳的分压和水中的溶解量已经是很低很低。由此我们还可以看出，若将真空发生系统的密封的密封水温度控制得更低，可取得更高的真空度，以获得更高气体去除率。 在通常意义上，所设计的真空脱气塔的淋洗密度为50m3／m2·h，通过选择合适的填料高度，可以使脱气塔后的出水二氧化碳残余量低于3ppm，氧气残余量(溶解氧)低于50ppb。 1992年中国华晶电子集团公司从加拿大引进的真空脱气塔，采用了两级真空联合脱气，设计淋洗密度最高达到78m3／m2·h，填料总高度为7．3米，出口的溶解氧设计值＜lOOppb，实际运行时的淋洗密度峰值仅为50m3/m2·h，平均淋洗密度为30m3/m2·h，但最终出水的溶解氧长期＜lOppb。 3．3 膜脱气 膜脱气工艺首先是选择了一种微孔性聚丙烯憎水性膜，该膜表面对水没有亲和力，并有许多直径为0．03-0．04μm的小孔，气体能透过该膜而水却不行。道尔顿分压定律和亨利定律表明如果溶液表面的气体分压越低，气体的溶解度就越低，膜脱气元件的制造商因此将该膜做成φO．03mm的纤维管，并采用了管壳式设计，使一种介质(一般为气或真空)在管程中流动，而另一介质(一般为水)在壳程中流动，这样就让两种介质分开，憎水膜成了水、气的分界面。通过控制管程的气压或者用其它气体吹扫，降低溶液的溶解气体分压，将水中的溶解气体向管程渗透而除去。为了增加水和气体的接触面积，膜组件没有采用传统的水分散工艺，而是利用了数千根直径很细的纤维管，也就是说，纤维管的表面积在事实上已等于了气相和液相的界面表面积，因此膜组件的膜面积成了其中一个重要技术参数。 为了充分发挥膜表面的作用，膜脱气元件在制造过程中，采用了中心管布水技术，使膜纤维管围绕分布在中心管周围，同时还采用膜体中间出水或者在膜体中间采用树脂挡板的方式，尽量让水流在壳程中保持湍流，使水呈辐射状流动(如图3所示)，使水与膜表面充分接触，进一步提高除气效率。
膜脱气工艺可以采用吹扫、真空、复合式三种模式，吹扫模式是指在膜元件的气侧只使用气体吹扫，该方法使用比较简单，主要用于以空气为吹扫介质除二氧化碳。真空模式是指膜元件的气侧只使用真空，真空通过真空泵或者射流装置获得，但由于真空系统中除水蒸气外，还存在一定数量的被除气体，所以还不能将该气体的浓度降到最低；复合式是在膜的产水侧用通人气体吹扫，在进水侧抽真空，这样由于液面有大量的吹扫气体，由液面逸出的被除气体浓度被大量稀释，气体分压急剧下降，因而可以获得更高的脱气效果，但吹扫气体一般为氮气或氢气等，而且其纯度相对要求比较高，获得比较困难，使用条件受到了一定限制。当采用吹扫模式或者复合模式时，当其它气体被除掉的同时，产品水中吹扫气体的浓度就达了饱和状态。 膜脱气元件用于除氧时，每支膜的脱氧率可以在80-95％之间，这直接与吹扫气体纯净度、真空度和处理水的流量有关。由于膜组件的运行压差很小，一般小于0．05Mpa，所以为了达到更低的溶解氧浓度，膜组件可以串联运行，实际工程表明，采用复合模式，用高纯氮气作为吹扫介质，三级串联的膜组件，可以将溶解氧降低到5．4ppb，四级串联的膜组件，可以将溶解氧降低到4ppb以下。图4为典型的四级串联的复合式膜脱气工艺示意图。
膜组件在运行时，处理水中必须没有余氯、臭氧和其它氧化剂存在，有时为了处理自来水，组件也允许有lppm的余氯存在，但只能用于采用真空模式或复合模式的系统中，而且不管在停止还是运行状态，真空系统必须不间断运行。另外，在运行过程中，吹扫气体的温度不要超过25℃，气体吹扫压力不得超过0．0069Mpa，并需经过0．2μm过滤器的过滤；在膜组件
用于除二氧化碳肘，若吹扫介质使用压缩空气，则必须是无油的压缩空气。在复合模式时推荐的真空度为710mmHg，即绝对压力为50mmHg。 膜组件在运行过程中，有可能会受到生物粘泥污染，当污染发生时，可以采用2％w／w的氢氧化钠或氢氧化钾在40-50℃下循环20-30分钟，冲洗干净后用5％w／w柠檬酸或2％的磷酸循环20-30分钟，再用纯水漂洗到pH呈中性，当发生矿物质沉积时，仅用5％w／w柠檬酸或2％的磷酸循环20-30分钟，再用纯水漂洗到pH呈中性。清洗时，所有清洗液都必须经过10μm的过滤器过滤。 3．4 催化脱气 金属元素钯对氢气和氧气化合的催化作用已被应用于很多领域，而拜耳公司将金属元素钯掺杂在苯乙烯和二乙烯基骨架的阴离子交换树脂上，做成粒径为0．4-1．25mm催化树脂，并应用到水处理工业。在外型上催化树脂有透明的凝胶型和不透明的大孔型颗粒，分别应用于不同的温度范围。掺杂工艺是将钯元素以金属的形式充分地分散在树脂外围，所掺杂的钯含量达每升树脂1克，这样可以最大程度地让氢气和氧气迅速地进人到活性区域，充分保证氢气、氧气和钯的接触机会。 催化反应的过程首先是氢气被吸附到树脂的钯表面，然后再吸附氧气，在钯的催化下完成整个反应(见图5)，因此催化树脂的活性与树脂表面钯元素吸附的氢气量是密切相关的，当吸附的氢气量达到饱和后，树脂的活性随即能最大程度地发挥。所以树脂床在投入运行的前30分钟，需要用过量50％的氢气冲洗床体，加速氢气在催化树脂表面的饱和，有利于加快出水的达标速度。而在系统关机时，需要将5-10倍床体积的含氧水冲洗树脂，将树脂表面的氢气带走。在正常操作期间，也需要保证氢气的略微过量(约过量40％)，否则一旦氢气消耗完，容易引起树脂部分活性丢失。为保证氢气充分地分散在水牛，在25℃时系统压力至少为0．17Mpa，在5℃时系统压力必须大于0．22Mpa。