供应水处理设备有哪些?常见设备一览及用途
水是生命之源,是人类社会赖以生存和发展的基础。随着工业化和城市化的快速发展,自然水体和市政供水水源正面临着日益严峻的污染挑战。为了确保供水安全、满足不同用户的需求、保护环境和促进可持续发展,水处理技术应运而生,并催生了种类繁多、功能各异的供应水处理设备。这些设备构成了复杂而精密的水处理系统,通过物理、化学、生物等方法去除水中的杂质、污染物和有害物质,将原水转化为符合特定标准的合格水。供应水处理设备根据其处理对象、处理目标和应用领域的不同,可以分为多种类型。以下将详细介绍一些常见的供应水处理设备及其用途。
一、 预处理设备 (Pre-treatment Equipment)
预处理设备通常位于水处理流程的最前端,其主要目的是去除原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、铁锈、生物粘泥等,以保护后续处理设备(如过滤设备、反渗透膜等)的运行,提高整个水处理系统的效率和使用寿命,并减轻后续处理单元的负荷。
1. 格栅 (Screens):
用途:拦截水中的大块悬浮物、漂浮物、杂物(如树枝、塑料袋、石块等),防止其进入后续处理单元造成堵塞或损坏设备。根据结构可分为平铺格栅、曲面格栅、旋转格栅、移动格栅等。
常见类型:手动格栅、机械格栅(自动清污)、螺旋式格栅除污机、旋转格栅等。
应用:广泛应用于市政供水厂、工业废水处理厂、泵站进水口等。
2. 沉砂池 (Grit Chambers):
用途:利用水流速度差,使水中的密度大于水、粒径大于0.2mm的砂砾、沙石、煤渣等重质颗粒在重力作用下沉淀下来,从而去除这些无机颗粒物。
常见类型:平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池、斜板/斜管沉砂池等。
应用:是市政给水厂和污水处理厂普遍设置的预处理单元。
3. 混凝沉淀池 (Coagulation-Flocculation-Sedimentation s):
用途:通过投加混凝剂和絮凝剂,使水中的细小悬浮物、胶体颗粒脱稳、相互聚合形成较大的絮体,然后在沉淀池中依靠重力作用使絮体沉降分离,从而去除这些悬浮物和部分胶体污染物。混凝沉淀是去除浊度、色度、铁、锰、氟化物等的重要手段。
常见类型:平流式、辐流式、斜板/斜管式沉淀池。
应用:市政供水、工业给水、废水处理等。
4. 预过滤设备 (Pre-filters):
用途:在后续精密过滤或膜过滤(如反渗透、超滤)之前,进一步去除水中的悬浮物、胶体、铁锈、泥沙等,以保护膜元件或滤料,延长设备寿命,提高出水水质。
常见类型:砂滤罐、活性炭滤罐、精密过滤器(袋式、折叠式)、多介质过滤器、软水器(离子交换软水器)、超滤设备等。
应用:广泛应用于反渗透纯水系统、锅炉给水系统、空调循环水系统、医用水、食品饮料用水等。
二、 精处理设备 (Fine Treatment Equipment)
精处理设备主要用于去除预处理后水中仍然存在的较小颗粒悬浮物、胶体、细菌、病毒、有机物、余氯等,以生产出符合特定用途的高质量水。
1. 活性炭过滤器 (Activated Carbon Filters):
用途:利用活性炭巨大的比表面积和发达的孔隙结构,通过物理吸附和化学吸附作用,去除水中的色度、嗅味、有机污染物(如三卤甲烷前体)、余氯、重金属离子等。是深度处理和水质改善的关键设备。
常见类型:颗粒活性炭滤罐、粉状活性炭滤池、纤维活性炭滤罐。
应用:市政供水、瓶装水、饮料、化工、制、电子等行业。
2. 超滤设备 (Ultrafiltration Units):
用途:一种压力驱动膜分离技术,利用超滤膜(孔径通常为0.01-0.1微米)的物理筛分作用,去除水中的胶体、悬浮物、细菌、病毒、大分子有机物等,产水浊度极低,接近于纯水。
常见类型:浸没式超滤、外压式超滤、中空纤维超滤。
应用:海水淡化预处理、市政饮用水深度处理、工业过程水净化、制用水、食品饮料加工等。
3. 纳滤设备 (Nanofiltration Units):
用途:介于反渗透和超滤之间的一种压力驱动膜分离技术,孔径略小于超滤膜(约0.001微米),除了能去除悬浮物、胶体、细菌外,还能有效去除二价及多价离子(如钙、镁、铁、锰离子)、部分有机物和色素。常用于软化水制备、海水淡化、废水处理与资源化等。
常见类型:卷式纳滤膜元件、中空纤维纳滤膜元件。
应用:电力、化工、食品、医、市政等领域。
4. 反渗透设备 (Reverse Osmosis Units):
用途:目前最先进的膜分离技术之一,在高压驱动下,利用反渗透膜(孔径极小,约0.0001微米)几乎可以去除水中所有溶解性盐类、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质,产水纯度极高,接近于理论上的纯水。
常见类型:一级反渗透、二级反渗透(海水淡化)、卷式反渗透膜元件、中空纤维反渗透膜元件。
应用:海水与苦咸水淡化、市政饮用水制备、高纯水制备(电子、医)、工业用水纯化(如锅炉给水、水)、废水深度处理等。
5. 离子交换设备 (Ion Exchange Units):
用途:通过离子交换树脂,利用离子交换树脂上的可交换离子与水中的目标离子(如钙、镁离子导致的水硬度、铁、锰离子、铵离子等)进行交换,从而去除或补充水中的特定离子。
常见类型:软水器(主要用于去除钙、镁离子,降低水的硬度)、除盐器(通常与反渗透结合使用,进一步去除残留的盐离子)、除铁锰设备、除铵设备。
应用:锅炉给水软化、市政供水除盐、工业用水处理(如电镀、电子工业)、废水处理等。
三、 后处理设备 (Post-treatment Equipment)
后处理设备通常在精处理之后,根据特定需求对水质进行最后一次调整或改善,以满足更高的水质标准或特定用途的要求。
1. 紫外线消毒设备 (UV Sterilization Systems):
用途:利用特定波长(通常是254nm)的紫外线照射水,水中细菌、病毒、藻类、原生动物孢子等微生物的DNA结构,使其失去繁殖能力,达到消毒杀菌的目的。具有无化学剂、不改变水化学成分、消毒效率高、操作简单等优点。
常见类型:UV灯管式消毒器、UV反应器。
应用:市政饮用水、瓶装水、饮料、食品、游泳池水、废水处理等。
2. 臭氧发生器 (Ozone Generators):
用途:利用高压电或化学方法产生臭氧(O₃),臭氧是一种强氧化剂,可以高效杀灭水中的细菌、病毒,氧化去除水中的铁、锰、嗅味、色度、有机污染物、、酚类等。臭氧分解后产生的氧气还能增加水的溶解氧。
常见类型:空气臭氧发生器、纯氧臭氧发生器。
应用:饮用水消毒、饮用水除味除臭、废水处理、泳池水消毒、食品加工用水等。
3. 投加设备 (Chemical Dosing Equipment):
用途:精确地将混凝剂、絮凝剂、消毒剂(如氯、次氯酸钠、二氧化氯)、pH调节剂、缓蚀剂、阻垢剂等化学剂投加到水中,以配合水处理过程中的特定反应(如混凝、消毒、pH控制等)。
常见类型:计量泵、加装置(包括溶罐、搅拌器、计量