1 سير عمل نظام المياه النقية والعوامل المؤثرة
1.1 المعالجة المسبقة للمياه الخام تشير المياه الخام إلى مياه الصنبور التي تدخل المختبر. المعالجة المسبقة هي إزالة معظم الشوائب في ماء الصنبور.
1.1.1 الطريقة: تستخدم المعالجة المسبقة عمومًا الترشيح الميكانيكي ، والذي يتم تنفيذه في ثلاث خطوات:
عنصر مرشح الدقة (المعروف أيضًا باسم عنصر المرشح ، وعنصر مرشح لف السلك وعنصر مرشح المنفوخ المصهور) يقوم بتصفية الجزيئات الكبيرة مثل الرمل والرمل في المياه الخام ؛
يزيل عنصر فلتر الكربون المنشط معظم المواد العضوية وأيونات المعادن الثقيلة في الماء عن طريق الامتصاص (خاصة الكلور المتبقي في ماء الصنبور ، والذي له تأثير أكسدة كبير على غشاء التناضح العكسي ، لذلك يجب إزالته بواسطة الكربون المنشط ) ؛
يعمل غشاء التناضح العكسي (RO) على إزالة الجزيئات المجهرية والملح في الماء.
1.1.2 العوامل المؤثرة:
جودة مياه الصنبور: سيؤدي المحتوى العالي من الشوائب في مياه الصنبور إلى تقصير عمر خدمة مكونات المعالجة المسبقة وجودة المياه دون المستوى المطلوب بعد المعالجة ، وحتى سد خط الأنابيب ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدخول إلى العمل. بشكل عام ، محتوى المواد الصلبة الذائبة في ماء الصنبور مطلوب (TDS) أقل من 200 مجم / لتر.
عمر الخدمة لمكونات المعالجة المسبقة: عنصر مرشح الدقة ، عنصر مرشح الكربون المنشط ، غشاء التناضح العكسي ، إلخ ، كلها مواد ذات عمر طويل نسبيًا. من بينها ، عنصر المرشح الدقيق وعنصر مرشح الكربون المنشط لهما تأثير وقائي على غشاء التناضح العكسي. إذا فشلوا ، سيزداد الحمل على غشاء RO. ، سيتم تقصير العمر الافتراضي. نظرًا لاختلاف جودة منتجات كل مصنع ، وغشاء RO باهظ الثمن ، في الاستخدام الفعلي ، يجب استخدامه بشكل معقول وفقًا لجودة مياه الصنبور في أماكن مختلفة.
③ ضغط الماء الداخل: بشكل عام ، تتطلب المعالجة المسبقة لنظام المياه النقية مضخة عالية الضغط للحفاظ على ضغط مدخل معين (≥0.1Mpa) للحفاظ على التشغيل العادي. عندما يكون ضغط مضخة الضغط العالي غير كافٍ ، سينخفض إنتاج الماء.
④ صيانة نظام المياه النقية: يحتوي نظام المياه النقية بشكل عام على وظيفة الغسيل العكسي التلقائي. عندما يكون إعدادها غير معقول أو خاطئ والصيانة اليدوية غير صحيحة ، فإنها ستؤثر أيضًا على التشغيل العادي لآلة المياه النقية ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة التنقية وجودة المياه.
1.2 تحضير الماء منزوع الأيونات نظام المياه النقية العام محدود بالتكلفة ونوعية غشاء التناضح العكسي متوسط ، ويمكن أن تصل المياه المعالجة بواسطتها فقط إلى مستوى المياه النقية (المقاومة> ؛ 0.2MO.cm). على الرغم من أن المياه النقية الثلاثية قد تمت معالجتها مسبقًا لإزالة معظم الأيونات ، إلا أن تركيز الأيونات فيها لا يزال مرتفعًا ، مما سيؤثر أيضًا على اكتشاف أثرمحلل الكيمياء الحيوية. لذلك ، يجب إزالة الأيونات من المياه النقية من الدرجة الثالثة لتحقيق أول معايير للمياه النقية (المقاومة ≥ lOMΩ.cm) يمكن استخدامها للاختبار البيوكيميائي.
1.2.1 الطريقة: طريقة راتنج التبادل الأيوني هي طريقة شائعة لتحضير الماء منزوع الأيونات. المكون المستخدم هو عمود التبادل الأيوني أو عمود التنقية (الخزان) ، بما في ذلك عمود تبادل الأنيون ، وعمود التبادل الكاتيوني والعمود المختلط ، إلخ. والكاشف هو تبادل الأنيون والكاتيون. مادة صمغية. يتم بلمرة راتنجات التبادل الأيوني والكاتيوني بشكل عام من الستايرين ثم يتم ربطها بواسطة ديفينيل بنزين للحصول على بنية هيكلية شبكية مسامية ، ثم يتم توصيل المجموعات النشطة بالهيكل العظمي لتشكيل بوليمر جزيئي عالي. يمكن تقسيم المجموعات النشطة المتصلة براتنجات التبادل الأيوني إلى نوعين: المجموعات الحمضية والمجموعات الأساسية. تسمى راتنجات التبادل الأيوني المرتبطة بالمجموعات الحمضية راتنجات التبادل الكاتيوني ، والراتنجات المرتبطة بالمجموعات الأساسية تسمى راتنجات التبادل الأنيوني.
1.2.2 المبدأ:
① مبدأ عمود التبادل الكاتيوني هو مبدأ تليين الماء العسر: تشتمل المجموعات الحمضية في راتنج التبادل الكاتيوني على مجموعات حمض السلفونيك (-S03H) ومجموعات الكربوكسيل (-COOH) ومجموعات الفينول (-C6H40H) ، من بينها أيونات الهيدروجين يمكن أن تتفاعل مع أيونات المعادن أو يتم تبادل الكاتيونات الأخرى في المحلول. على سبيل المثال ، البوليمر العالي من ستيرين وديفينيل بنزين مسلفنة للحصول على راتنج تبادل حمضي قوي. يمكن التعبير عن صيغتها الهيكلية كـ R-SO3H ، حيث تمثل R مصفوفة الراتنج ، مع أخذ Ca2 {{12}} كمثال ، التعبير هو 2R-S03H {{18}} Ca2+ - (R-SO3) 2Ca+ 2H.
مبدأ عمود تبادل الأنيون: تشمل المجموعات الأساسية في راتينج تبادل الأنيون مجموعات أمين رباعي [-N (CH3) 30H] ، ومجموعات أمين (-NHz) ومجموعات إيمينو (-NHz). يمكنهم توليد أيونات OH في الماء ويمكن أن تتبادل مع الأنيونات المختلفة. بأخذ Cl- كمثال ، يكون التعبير هو RN (CH3) 30H + Cl-RN (CH3) 3Cl + OH-.
