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全自动纯水机存在问题分析及改进措施

2015-06-21 22:20:50
[导读]为了使全自动纯水机的制水效率和制水质量同时得到有效提高,本文深入分析了其反渗透装置,并对其工艺流程和工作过程进行了详细的论述,最后提出了改进措施,经过实验的验证,该措施可以同时提高制水效率和制水质量,为全自动纯水机的进一步改进提供了有效的措施。

  目前,我国饮用水水源主要有两条路径:一是地下水,直接打井吸取;二是自来水,统一由自来水厂供水。由于我国水源污染严重,部分地区的地下水已经不能饮用,而把地下水作为直接饮用水源的相当一部分水是微污染水。城市供水现状也令人堪忧:绝大多数城市水厂采用的是传统的常规给水处理工艺,其主要功能是除浊、除色和杀菌,对水中溶解性有机污染物的去除作用有限。供水管道的老化、腐蚀、剥落的铁锈和多项细菌指数严重超标,对自来水造成了二次污染。有的地区还要经过二次加压、二次消毒才能进入用户家庭,又会造成自来水的第三次污染。多次的污染,造成自来水水质明显下降,各项细菌指数严重超标。饮用水源的污染,如不采取有效措施加以净化,有可能滋生出各种各样的疾病。饮用水源的污染问题亟待解决,如果想仅仅依靠政府就能在近期彻底解决这一问题,是不现实也是不可能的。随着人们生活水平的提高和健康意识的逐步增强,对饮水安全问题开始高度重视。家用全自动纯水机作为解决水质污染问题的最有效途径,已经受到广大消费者的首肯和青睐,并引起人们的广泛关注。本文对全自动纯水机工艺流程及工作原理作了简单介绍,对其反渗透装置的工作原理及运行条件进行了重点介绍,并分析了其反渗透装置的优缺点,同时提出了改进措施。全自动纯水机的工作原理和工艺流程全自动纯水机是一种对水质符合卫生部《生活饮用水水质卫生规范》(2001)规定的市政自来水或可以饮用的地下水,运用反渗透膜法的手段,进行二次深度净化处理的小型自动饮用水终端处理设备。自来水→前置沉淀过滤器(PPF 过滤棉)→前置颗粒活性碳过滤器→前置块状活性炭过滤器(PPF 过滤棉)→高压泵→反渗透装置(RO 膜)→纯水储水桶→后置抑菌活性炭处理器→饮用→反渗透清洗装置(自动冲洗电磁阀)→废水基本组成和主要功能它由三部分组成,预处理系统、反渗透系统和后处理系统。核心是反渗透系统,预处理系统是反渗透系统能否长期稳定运行的前提,后处理系统用于满足不同处理对象的最终产水质指标。反渗透指的是沿与溶液自然渗透方向相反的方向进行的渗透,即溶剂从高浓度向低浓度溶液进行的渗透。其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子通过的反渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,从而达到纯净水的目的。反渗透膜透过操作方式通常有两种:一种是全量过滤,一种是横流过滤。全量过滤[1]亦称死端过滤,所有流体都流过该过滤器。采用此方式,透过液为纯水,而留在膜表面的是浓水。浓水又称盐水,是反渗透系统的浓缩废液。这种方式的主要优点是它处理所有水而没有任何损失,但随着时间推移污垢增多,压力降增大。因此有必要逐渐增加工作压力以维持工艺的有效性。在此情况下,过滤器的使用寿命在很大程度上取决于进水的水质。

   横流过滤也称错流过滤,流体平行流过过滤介质而让渗透液垂直流出的过程。在此条件下,只有部分进入水流通过膜,其余水流未经处理就流出了,这部分溶液中的溶解固形物或颗粒或两者都高于给水,故称之为浓缩液。浓缩液即除盐或分离过程中的浓缩液。按此方式,系统依靠膜表面水流速度产生的“剪切力”不断清除掉膜上面的污垢,从而实现系统自清洗。全自动纯水机的反渗透装置采用的就是这种透过方式。全自动纯水机的反渗透装置虽然采用了横流过滤的膜透过操作方式,在运行中实现了自清洗,既能得到纯度高的水,又能保持膜的干净,可谓一举两得。但由于大量的给水用来清洗膜,然后从废水口排出,这就使得纯水几的一个重要经济指标——得水率低下,一般只有40%左右,随着反渗透膜污堵程度的加剧,得水率还会更低。得水率是指从进水中能够得到纯水产出量的比率,即:(进水量-排放水流量)或纯水流量/进水流量×100%。大量浓缩液从废水口排出,如果不加以利用,白白流失是一个巨大的浪费,严重影响到纯水机的经济性。若加以利用,用一容器盛装,用作它用,操作起来极其麻烦。这就成了制约全自动纯水机进一步得到普及的主要原因。如何提高得水率,同时不降低纯水水质和反渗透膜的寿命是解决问题的关键。根据反渗透膜的工作原理,反渗透装置生产纯水的关键包括两个方面:一是有选择性的膜,我们称之为半透膜;二是一定的压力。生产厂家在产品设计时,应根据预处理后的水质,合理选择质量好的膜,因为膜的质量好坏直接影响到盐及其它杂质的去除率,并且,在设计工艺流程时,应充分考虑膜在运行前及运行中能保持干净和完整。换句话说,反渗透装置的冲洗装置必须高效,工作压力必须适中。反渗透装置运行时,如果压力设置过高,膜处于超强度、超负荷状态,容易使膜产生机械性损伤,导致泄露发生。如果压力设置过低(反渗透膜的渗透压一般在2.8 公斤/平方厘米),反渗透装置可能不制水或制水量很少,从废水排放口排出的混合水就多,要让储水桶储满水,加压泵电机必须长时间地连续工作,发热增多,极有可能造成电机烧毁,损坏纯水机。这样一来既浪费水资源,又浪费电能,造成系统运行成本居高,自然会使纯水机的魅力大打折扣。为了大幅度提高纯水机的得水率,并能保证纯水水质,笔者对纯水机的电气控制系统和工艺流程做了部分改进。通过大量的试验,并经过实物使用验证,取得较理想的效果,先提出来与业界朋友共同探讨,以便得到指正和进一步完善。


   通过工程实践检验,隧道内地震映像法能较直观的探查掌子面前方的岩层面、软弱夹层、溶洞等情况。所用仪器和

方法经济、实用,作业效率高。但在工程中也发现,波形的采集受传感器与掌子面的耦合和锤击操作水平的影响较大,因掌子面的起伏等原因,锤击点和传感器安置应尽量选择局部较平整、走向与隧道轴线垂直的的面。同时,判译结果也需和工程地质调查及隧道掘进情况相互验证,在不同地区、不同岩性条件下,判译方法应经过现场情况的不断反馈、修正,逐步完善,以提高预测精度。






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