山泉水水处理设备

活性炭水处理

活性炭是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成，制成後还

需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性

**物质。活性炭的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管，1g的活性炭内

部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性炭清除**

物能力的因素有活性炭本身的面积，孔洞大小以及被清除**物的分子量及其极性（Polarity），它主

要*物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之後，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质

，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。

这种活性炭滤器如果吸附能力明显下降，必须更新。测定进水及出水的TOC浓度差（或细菌数量差）是考

量更换活性炭的依据之一。有些逆渗透膜对氯的耐受性不佳，所以在逆渗透之前要有活性碳的处理，使

氯能够有效的被活性炭吸附，但是活性碳上的孔洞吸附的细菌容易繁殖滋长，同时对於分子较大**物

的清除，活性炭的功效有限，所以必须*逆渗透膜在後面补强。

去离子法

去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。

在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子（H+）来交换阳离

子；而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子（OH-）来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水

，其反应方程式如下：

M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1

A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1

上式中的的M+x表阳离子，x表电价数，M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换，A-z则表阴离子，z

表电价数，A-z与阴离子交换树脂结合後，释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合後即成中性的水。

这些树脂之吸附能力耗尽之後也需要再还原，阳离子交换树脂需要强酸来还原；相反的，阴离子则需要

强碱来还原。阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附力有所差异，它们的强弱程度及相对关系如下：

Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+

阴离子交换树脂与各阴离子的亲合力强度如下：

S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-

如果阴离子交换树脂消耗殆尽而没有还原，则吸附力较弱的氟就会逐渐出现在透析用水中，造成软骨病

，骨质疏松症及其它骨病变；如果阳离子交换树脂消耗尽了，氢离子也会出现在透析用水之中，造成水

质酸性的增加，所以去离子功能是否有效，需要时常监视。一般是*水质的电阻系数（resistivity）或

传导度（conductivity）来判断。去离子法所使用的离子交换树脂同样也会造成细菌的繁殖引起菌血症

，这是值得注意的一点。

反渗透法

反渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物，**物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理

中较重要的一环。要了解"反渗透"原理之前，要先解释"渗透（osmosis）的观念。所谓渗透是指以半透

膜隔开两种不同浓度的溶液，其水水中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓

度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会

暂时停止，此时所需的压力叫作 "渗透压 (osmotic pressure)"，如果施加的力量大於渗透压时，则水

份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一侧，这种现象就叫作"反渗透"。反渗透

的纯化效果可以达到离子的层面，对於单价离子（monovalent　ions）的排除率（rejection　rate）可

达90%-98%，而双价离子（divalent ions）可达95%-99%左右（可以防止分子量大於200道尔敦的物质通

过）。

反渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜（cellulosic），芳香族聚酝胺类（aromatic polyamides）

，polyimide或polyfuranes等，至於它的结构形状有螺旋型（spiral wound），空心纤维型（hollow 

fiber）及管状型（tubular）等。至於这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高，但在碱性的条件下（pH 

≥8.0）或细菌存在的状况下，使用寿命会缩短。polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。

如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积，例如钙，镁，铁等离子，造成反渗透功能

的下降；有些膜（如polyamide）容易被氯与氯氨所破坏，因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前

置处理。反渗透虽然价钱较高，因为一般反渗透膜的孔径约在l0A以下，它可以排除细菌，病毒及热原甚

至各种溶解性离子等，所以在准备血液透析析释用水较好准备这一道步骤。

反渗透系统的调试工作显得尤为重要。我们可以从以下几个方面来掌握：

运行条件

运行前准备

试车运行

分离流程

反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：

①一级一段法这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工

业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不

断提高，因此产水量大，但产水水质下降。

②一级多段法当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种多步式方式，这种方

式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应加大。

③两级一段法当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6%如一级达

不到时，可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%，即可

达到要求。如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时，采用两步法比较经济，同时在低压低浓度下运行

时，可提高膜的使用寿命。

④多级反渗透流程在此流程中，将**级浓缩液作为*二级的供料液，而*二级浓缩液再作为下一级的

供料液，此时由于各级透过水都向体外直接排出，所以随着级数增加水的回收率上升，浓缩液体体积减

少浓度上升。为了保证液体的一定流速，同时控制浓差较化，膜组件数目应逐渐减少。

**过滤法

**过滤法与逆渗透法类似，也是使用半透膜，但它无法控制离子的清除，因为膜之孔径较大，约10-200A

之间。只能排除细菌，病毒，热原及颗粒状物等，对水溶性离子则无法滤过。**过滤法主要的作用是充

当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的较後步骤以防止上游的水在管

路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断**过滤膜是否有效，与活性碳类似，平时是以逆

冲法来清除附着其上的杂质。

蒸馏法

蒸馏法是古老却也是有效的水处理法，它可以清除任何不可挥发性的杂质，但是无法排除可挥发性的污

染物，它需要很大的储水槽来存放，这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因，血液透析用水不用

这种方式来处理。

紫外消毒

它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，其中较重大的反应是核酸分子内的

pyrimidine盐基变成双合体（dimer）。一般是使用低压水银放电灯（杀菌灯）的人工253.7nm波长的紫

外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同，只是灯管内部不涂萤光物质，灯管的材质是采用紫外线

穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型，浸泡型及流水型。

水处理紫外线杀菌灯

水处理紫外线杀菌灯

在血液透析稀释用水所使用的紫外线是安放在储水槽到透析机器之间的管路上，也就是所有的透析用水

在使用之前都要接受一次紫外线的照射，以达到彻底杀菌的效果。对紫外线的感受性较大的是绿脓菌、

大肠菌；相反的，耐受性较大的则是枯草菌芽胞体。因为紫外线消毒法安全，经济，对菌种的选择性少

，水质也不会改变，所以已广泛使用这种方法，例如船上的饮用水就常使用这种消毒法。水中的依哥拉

菌、巴斯拉菌、沙门氏菌等等全杀光，能潜入水中心360度杀菌，功效等于水面杀菌灯的三倍。能消除水

中禄藻，效果显着，使用方便，紫外线杀菌灯适用于：各种大小渔场过滤，水处理，大小型水池，游泳

场、温泉。杀菌效率可达99%－99.99%。

紫外线水处理技术--杀菌

紫外线杀菌主要是利用254纳米波长的紫外线光。此波长的紫外线光，即使是在微量的紫外线投射剂量下

，也可以破坏一个细胞的生命核心——DNA，因此阻止细胞再生，丧失再生能力使细菌变得无害，从而达

到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样，这种系统的规模取决于紫外线的强度（照射器的强度

和功率）和接触时间（水、液体、或空气暴露在紫外线下的时间长短）。

紫外线水处理技术--消除臭氧

在工业生产中，臭氧常被用于消毒和净化水体。但是，由于臭氧有较强的氧化能力，水中剩余的臭氧如

果不被去除会有可能对下*程有所影响，因此，通常臭氧处理过的水在进入主要的工艺流程之前必须

将水中剩余臭氧去除掉。254纳米波长的紫外线对于破坏剩余臭氧非常有效，它可以把臭氧分解成氧气。

尽管不同的系统所需要的规模不同，但通常来讲，一个典型的臭氧消除系统所需的紫外线放射量是一个

传统的灭菌消毒系统的三倍左右。

紫外线水处理技术--降低总**碳量

在很多高技术和实验室装置中，**物会妨碍高纯度水的生产。有很多方法可以把**物从水中清除掉

，较常用的方法包括使用活性炭和反渗透。波长较短的紫外线（185纳米）也可以有效地降低总**碳量

。波长较短的紫外线具有更多的能量，因此能够分解**物。紫外线氧化**的反应过程虽然非常复杂

，紫外线水处理技术其主要原理是通过产生氧化能力很强的自由氢氧，将**物氧化成水和二氧化碳。

和臭氧清除系统一样，这种降解**碳的紫外线系统的紫外线放射量是传统消毒系统的三到四倍。

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紫外线水处理技术--降解余氯在**水处理和供水系统， 加氯消毒是非常必要的。但在工业生产过程中

，为了避免对产品产生不良影响，去除水中的余氯却经常是必要的前处理。消除余氯的基该方法有活性

炭床和化学处理。活性碳水处理的缺点在于它需要不断再生，而且经常遇到细菌滋生的问题。185纳米和

254纳米波长的紫外线都被证实可以有效地破坏余氯和氯氨的化学键。虽然需要巨大的紫外线能量才能发

挥作用，但紫外线水处理技术的优点在于此方法不需向水中添加任何药物，不需要储存化学物质，容易

维修，而且同时还有杀菌和去除**物的作用。

特点：

1、脉冲紫外杀菌方式，宽光谱能量强，杜绝微生物的光复活现象

2、采用全不锈钢外壳，使用寿命长

3、灯管可采用手动清洗或自动机械清洗方式

4、全自动控制系统，智能化操作

水处理设备

，游离态的水分子部分通过，NaCl部分透过，钙离子，镁离子更少部分能通过。囊括了以上水处理机的

优点，且避免了二水处理。

设备挑选编辑

标准之一：看资质。

*人民共和国卫生部卫生监督中心明确发布：生活饮用水卫生监督管理办法，其中*二十一条明确指

出：

因此一切没有卫生部涉发的卫生许可批件的产品都属于“无证驾驶”，是不受法律保护的。

具体查询办法请进卫生行政许可公众查询

标准之二：看材质。

现代人装修水路改造都知道买管材、管件要买好的，安装完了还要打个压试试水。为什么？怕跑水呗。

水火无情，这是一件至关重要的事情。

所以选择水处理设备*二件要看的事情就是罐体材质。

标准之三：定功能。

选择水处理设备要先明确自己的目的，首先从大的概念上说是要普通净化水还是要软化水。普通净化水

是去除水中的泥沙，杂质，细菌，重金属，余氯，**物，以及一些矿物质。软化水是去除水中的钙镁

离子，较直接的说就是水垢。

一般软化水只需要用阳离子树脂就可以完成离子交换，去除钙镁离子。软化后的水具有清洁皮肤，洗衣

服柔软顺滑，保护热水器和**，花洒不被水垢堵住，水槽也不再有水渍的优点。但是要注意的是，正

是因为其去除了水中的钙和镁，长期饮用软化水会造成人体缺钙和镁。因此上，除水质硬度达到很硬和

较硬的标准，才应该使用软水机做为饮用水处理设备。用软水机做生活水处理设备是明智的选择。

普通净化水不同于软化水，需要用很多不同的滤料综合使用，才能达到预定的净化要求。每种滤料能起

到不同的净化作用，怎么样合理的搭配滤料的组成由为关键。

优化方案

能源危机和环境污染是当今国际上一个十分关注的热点问题。发展经济必然消耗能源就存在着排废及污

染问题。因此，如何在保证经济持续发展的前提下实现资源的更低消耗和对环境的保护，已成为当今乃

至将来实现**经济可持续发展和人类与自然和谐共存的必然过度，具有划时代的重要意义。今天，这

项共识已经存在并成为"能源管理者们"义不容辞的责任。

各国都在全力发展环保清洗技术，以求降低能耗，扼止对环境的过度破坏。在美国，各科研机构尤其注

重环保技术的研发，一大批高科技企业近两年陆续推出相关新技术，引起国际注目，中国国内也在逐步

向环保清洗剂新技术靠拢。成功打造了一套符合于现代化工业需求的水系统优化专案，期望帮助用户解

决在面对今天能源不断上涨、能耗居高不下、环保压力不断增大等背景下的诸多现实问题，从而实现成

本的大幅控制和竞争力的提高。

1、前期控制之——自清洗水过滤器

应用目的及价值：从源头上实施控制，可较大限度的保证系统的良好运行，减少损失。

工作原理：

污水进入进口,在那里其进入细网的中心，然后污水通过细网从里面出来，进入出口。

多余的固体聚集在细网的内表面上，形成一种过滤物饼，其过滤出来甚至是更细的颗粒，形成压差。一

旦压降达到预置级别，一个清洗循环由控制系统激活，通过打开清洗阀大气排污处，关闭可选的控制出

口阀(C.O.V.)。

因此，压降在液压电机舱和装配的吸尘器中。压降形成一个回冲流，吸收筛网上的灰尘，类似一个真空

清洗器。回洗水在被排出液压电机孔之前通过喷嘴和吸尘器管路。

水被排除液压电机引起除尘器转动，与喷洒机类似。液压电机舱中的压力降进一步迫使除尘器配件由液

压活塞控制呈轴线移动，结合移动确保每个环节清理整个筛网区。

2、中期预防之——电子除垢仪

应用目的及价值：由于水系统中大量的钙镁离子难以在前期得到有效处理，因此后续水系统在温度的作

用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降，从水中结

晶析出，并不断地沉积于换热器等设备系统表面，对能耗及连续产生重大影响。电子除垢仪的应用可以

有效控制90%以上垢质的生成，因此也就意味着减少90%以上的能耗损失，同时较大限度的保证了连续生

产。工作原理：电子除垢仪的基本原理是改变导致管垢形成的物理分子结构，运用磁力复合波纹来改变周围

环境的条件以粉碎电离子间的键，以及令他们合成稳定的非管垢物质。德科乐的作用原理不同于以往任

何物理化学除垢方法，其核心是一个调制信号发生器。采用*特的集成电路和信号处理技术，产生一种

复杂频率的调制信号，通过信号电缆将该调制信号加在管道上，在管道内部产生一个分子力动态干扰场

（ADDMF信号场），作用于管道中的流体和溶于其中的溶盐分子，产生一种核化效应。

3、后期应对之

由于较少的钙镁离子没有在磁力除垢仪的范围内得到控制，因此在较长的周期后表面会集结较少的垢质

；或者，部分设备系统因某种原因未能实现电子除垢仪的使用；

作为设备预防阶段，自清洗过滤器可以防止杂质和颗粒在换热器内的聚集，对于肉眼看的见的物质具有

良好的清除效果，可以将藻类、沙石、淤泥、锈片、管垢及原水中含有的其他杂物过滤掉，从而有效阻

止了水垢晶核的产生，保护了下游设备如热交换器、喷嘴、仪器、泵密封、空气压缩机、I.E.及R.O.设

备装置等的安全连续运行；

作为设备优化阶段，电子除垢仪可以防止碳酸盐水垢的形成，并可以有效的杀菌灭藻、阻锈防腐，还具

有很好的除垢效果，保证了设备以较低的功耗连续运行；

生活水

生活污水处理

生活污水处理设备主要用于宾馆、饭店、学校、机关和工厂的生活污水净化，使处理后的污水达到国家

规定的排放标准。

生活污水处理流程图

生活污水处理流程图

工艺特点：

1、采用水酸化与生物接触氧化相结合的方法，有效提高了处理效果，完全达标排放。

2、产生污泥量少，各阶段产生的污泥可以回流消化，较终污泥定期抽取。

3、设备可**结合，设在地表下或地下室，也可采取地埋式。当埋入地下时在设备**部可用作停车场或

绿化草坪，与周围环境协调一致。

4、设备自动化程度高，减少操作工作量。

5、低噪音、无异味，对周围环境无影响。

锅炉水

处理特点

锅炉水处理不需要复杂的设备,故投资小、成本低,操作方便。

锅炉加药处理法是较基本的水处理方法,又是锅外化学水处理的继续和补充。经过锅外水处理以后还可能

有残余硬度,为了防止锅炉结垢与腐蚀,仍加一定的水处理药剂。

锅炉水处理还不能完全防止锅炉结生水垢,特别是生成的泥垢,在排污不及时很容易结生二次水垢。

锅炉加药处理法对环境没有污染,它不像离子交换等水处理法,处理掉**水多少杂质,再生后还排出多少

杂质,而且还排出大量剩余的再生剂和再生后产物。而锅炉加药处理方法是将水中的主要杂质变成不溶性

的泥垢,对自然不会造成污染。

锅炉加药纯理法使用的配方需与给水水质匹配,给水硬度过高时,将形成大量水渣,加快传热面结垢速度。

因而一般不适用于高硬度水质。

面临问题分析

1、水处理技术不够先进 [3] 

我国的水处理技术落后，除了发展缓慢的原因，还有就是科技水平与先进国家有一定的差距，而且水资

源的有效利用也是不如发达国家。比如，在上世纪九十年代我国的工业水循环利用率仅为百分之四十左

右，只是相当于美国在七十年代初的水平。而且，我国污水处理率在百分之四十以下。落后的水处理技

术使得我国无法有效地利用有限的水资源，造成了大量的浪费。

2、严重的水资源污染

据查，我国有近百分之八十的河流遭到了不同程度的污染，流经我国大中城市的河流中绝大多数都是被

污染，还有近百分之八十受到严重污染。更吓人的是我国绝大多数的大中城市地下水的污染也很严重。

随着农药的不合理利用，一些河流源头遭到了污染，进而引起整条河流都难逃幸免，致使污染由点到面

、从干流向支流成蜘蛛网似扩展。

3、缺少水处理技术人才

水处理已经成为**重视的问题，然而，我国却是没有设置相关专业培养专业的水处理技术人才。原因

是水处理技术涉及的学科和领域太多，比如化学、物理、生物、环境等都有涉及。而且水处理技术需要

结合实践，要依附高新科学技术，难以明确给出基础理论，而且也难以进行教授，提高学生的认知。

我国水处理技术的展望

随着环境问题越来越严重，环保事业也是逐渐走入了国家的视野当中。与此同时，不少关于水处理的技

术也是得到了长足的进步，总的来说，那就是高效率、简单便捷、低耗能。

1、坚持可持续发展道路

虽然保护环境非常重要，可也不能就此搁置经济，阻碍它的发展。为了协调这两者的关系，**部门可

以积极鼓励企业采用集资的方式，在保证经济发展的同时，大力建设污水处理厂，增大净化污水的力度

2、建造环保型、高效型的污水处理厂

或许很多人不知道，其实污水处理厂也会产生废气、污泥。倘若我们对之置之不理，就会造成二次污染

。所以，我们可以采取一定的处理方法除掉废气。比如，我们可以将处理污水时产生的废气通过除臭燃

烧器的方式使之净化。或许等个三五年，或者十年后，等那时环保技术变得成熟之后，对于废气污泥的

处理方法更加科学合理，从而使污水处理厂成为消除污染的头号角色吧！

在建设污水处理厂的时候，我们也不能不考虑成本，不能不考虑资源消耗的速度。故而，我们还应该大

力发展水处理技术，希望能够研究出低耗能、高效率的处理技术。这样不但能够降低成本，还可以提升

水质，从而改善我们生活的环境。

3、改变污水处理厂的运营机制

污水处理厂的建设虽然与改善水资源环境密不可分，但如果总是让厂方不计成本的运转，估计没人愿意

。所以，如果我们把污水处理厂的事业性机制转变为企业经营模式，让他们也有一定的经济效益，是不

是可以使得污水处理厂的处理效果能够得到改善呢？因为一旦转变为了经营模式，污水处理厂肯定会想

办法改进自己的污水处理方法，提高水质。这样一来，就会刺激他们积极参与到改进水处理的研究当中

，积极推进水处理技术的改进。

4、提高再生水回用率

污水处理并非是一定要达到能喝的要求才算是达标的，因为有些生产用水的标准没有那么高。故而，当

污水经过一定的处理之后，倘若能够达到一些使用要求后可以进行使用，不必再净化。这样不但可以实

现污水再利用，还能够节省处理成本，提高水处理效率。随着科学技术地不断更新，污水处理的技术想

必也会更加成熟，应用范围也会更加宽广，也许能够应用到农业、工业、生活所用等多个方面。

5、妥善处理污泥

污水处理之后，往往会产生一定量的污泥。这些污泥当中有些或许含有重金属等毒害，不过但却并非一

无是处。只要我们根据污泥的组成部分，然后加以分析，自然可以找到妥善的处理方法，让它们也有可

利用的价值，达到有效利用和节约资源的目的。

水处理的方式包括物理处理和化学处理

人类进行水处理的方式已经有相当多年历史，物理方法包括利

用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以

活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。

另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，

进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质，或是将杂质集中

，历史较久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中，水中杂质集合后，体积变大，便可用过滤法

，将杂质去除。水处理是指为使水质达到一定使用标准而采取的物理、化学措施。饮用水的较低标准由**制定。

工业用水有自己的要求。水的温度、颜色、透明度、气味、味道等物理特性是判断水质好坏的基本标准

。水的化学特性，如其酸碱度、所溶解的固体物浓度和氧气含量等，也是判断水质的重要标准。如有些

草原自然水中全溶固体物浓度高达1000毫克/升，而加拿大规定饮用水中全溶固体物浓度不得**过500毫

克/升，许多工业用水还要求浓度不得**200毫克/升。这种水，即便其物理性质符合要求，也不能随便

使用。另外，来自自然界、核事故和核电站等的放射性元素含量，也是必须进行监测的重要特性。

水处理目的

水处理目的是提高水质，使之达到某种水质标准。按处理方法的不同，有物理水处理、化学水处理、生

物水处理等多种。按处理对象或目的的不同，有给水处理和废水处理两大类。给水处理包括生活饮用水

处理和工业用水处理两类; 废水处理又有生活污水处理和工业废水处理之分。其中，与热工技术关系特

别密切的有从属于工业用水处理范畴的锅炉给水处理、补给水处理、汽轮机主凝结水处理以及循环水处

理等。水处理对发展工业生产、提高产品质量，保护人类环境、维护生态平衡具有重要的意义。

水处理方式

水处理包括：污水处理和饮用水处理两种，有些地方还把污水处理再分为两种，即污水处理和中水回用

两种。经常用到的水处理药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各

种滤料等。

水处理的效果可以通过水质标准衡量。

为达到成品水（生活用水、生产用水或可排放废水）的水质要求而对原料水（原水）的加工过程。

加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；

加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水

处置、废水再用）。

在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理

的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及较终处置（见污泥处理和处置），有

时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式：①较常用的是通过去除原水中部分

或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分，通过物理或化学反应后来获得所需要

的水质；③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。

水中杂质和处理方法 　水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮

的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中，粗大杂质由取水构筑物的设

施去除，不列入水处理的范围。

废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以

及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、**化合物和气体。去除

水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分（图1）。由于原水所含的

杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。

就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自高质量水源（井水或防护良好的给水**水库）的原水，只

需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的

原水，还需去除**物等污染物；含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。生活用水可

以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。

当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物（常称一级处

理）；当要求去除**物时，一般在一级处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒；对经过生物

处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所

进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。当废水作为水源时，成品水水质要

求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量

的成品水。

相关概念

采用合理的水处理工艺，配合水的深度处理，处理水可达到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水标准

等，可以长时间循环使用，节约大量水资源。

水处理（water treatment ）对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善

水质的过程。

常用的污水处理技术有生物化学法，如活化污泥法（Activated Sludge Process），生物结层法（Fixed 

Biofilm Processes），混合生物法（Combined Biological Processes）等；物理化学法，如粒质过滤

法(Granular Media Filtration)，活化炭吸附法（Activated Carbon Adsorption），化学沉淀法

（Chemical Precipitation），膜滤/析法（Membrane Processes）等；自然处理法，如稳定塘法

（Stabilization Ponds），氧化沟法 (Aerated or Facultative Lagoons），人工湿地法

（Constructed Wetlands），化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理

纳滤膜又称为**低压反渗透膜，日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义：操作压力

≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。纳滤膜分离技术已经从

反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化

、**纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为水处理技术中的一个重要的分支。

纳滤技术原理

溶解、扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在纳滤膜的表面形成物相之间

的化学平衡，传递的形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。

电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率

有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不

一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。

纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用

，阻碍多价离子的渗透。纳滤膜可能的荷电密度为0.5～2meq/g。

纳滤膜的分离原理

纳滤膜介于RO与UF膜之间，对NaCL的脱除率在90%以下，反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，

但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率；

纳滤膜主要去除直径为1个纳米（nm）左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用

于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性**物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残

留物质。

水处理发展过程 [3] 

在古时候，当时的人类没有先进的水处理技术，为了降低疾病的水传播，他们便是采用简单的格栅截留

和自然沉降等方法进行水处理。随后，经过多年观察和总结，他们也是发现了用砂子可以过滤掉细微悬

浮物的方法，进而出现了药剂混凝预处理。随着人类文明的不断进步，人类产生的垃圾以及对环境的大

肆破坏，导致了水资源受到严重污染。当各种传染病通过水传播，致使不少人染病或者死亡的时候，人

们才是发现水处理是何等的重要。也正是如此，人们才逐渐开始研究水处理技术。

从十九世纪末开始，工业技术得到长足发展，工业污水也是逐年翻倍产生。而且当时的工业强国的河流

、湖泊也是遭到严重污染，逐渐成为社会公害。典型的例子有英国的泰晤士河中的鱼类近乎死亡殆尽、

美国的密西西比河的生物大量死亡、日本熊本县水俣湾被甲基汞污染，导致了附近居民出现骨痛病。人

们发现，简单的化学、物理方法以及难以处理这些污水，研究出新型的水处理技术已经急不可耐了。各

国的科学家都开始着手研究水处理方法，较早是污水曝气试验，然后又是生物膜法，接着再是人工生物

处理法，再到如今具有针对性的离子交换法、电化学法等**。

上世纪九十年代，随着可持续发展的思想提出，不少国家也都开始利用系统工程的方法。把经济发展与

环境保护综合考虑了起来，水处理也不单是处理已经成形的污水，而是从源头开始加以控制。由于较近

几十年经济发展迅速，人们发现传统给水处理工艺已经难以满足社会的用水需求，故而也就开始将生物

技术应用到给水工艺当中。不仅如此，伴随水资源危机的产生，污水再利用的工艺也是成为了人们关注

的一点。为了提高水质，改善现在的环境，以生态学原理为基础的土地灌溉、氧化塘等污水处理技术也

是发展了起来。

处理工艺

污水处理一般来说包含以下三级处理：一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中

所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物

的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐

射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述

所有过程。

纯净水处理工艺，视原水水质而定。

如果原水是**自来水，一般的流程是

砂滤--活性炭过滤器--软化（可有可无）--保安过滤器--反渗透--紫外消毒--产水

如果是一般的地表水，在进入上述流程之前要杀菌并添加絮凝剂。

如果是井水，在砂滤后要加除铁锰过滤器。

水进行循环净化。

石英砂过滤是去除水中悬浮物较有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。

其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的

二．适用范围

1．用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及**给水系统；

2．工业污水中的悬浮物、固体物的去除；

　　3．可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备；

以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。

排污标准编辑

GB18918-2002是《城镇污水处理厂污染物排放标准》，而GB8978-1996是《污水综合排放标准》，两者是

不同的概念，两者都有各自的针对对象，两者是不可以混用的。

《污水综合排放标准》较新的标准国家还没有出台，国家污水综合排放标准用的还是GB8978-1996。

方法原理

常用的水处理方法有：

（一）沉淀物过滤法

（二）硬水软化法

（三）活性炭吸附法

（四）去离子法

（五）逆渗透法

（六）**过滤法

（七）蒸馏法

（八）紫外线消毒法

（九）生物化学法。

(十) 混合离子交换法

催化电解

该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理

。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放

电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解**污染物的目的。在处理过程中产生的新生

态[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水

中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3 

+，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体

絮凝剂，它们的絮凝能力远远**一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗

粒、金属粒子及**大分子。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护

方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。应用废水种类：染料废水、

焦化废水、医药废水、农药废水、树脂废水、助剂废水、制革废水、电镀废水、造纸废水、淀粉废水、

大蒜废水、垃圾渗