Water Treatment Environmental Protection and Technology

純水設備

許多工業製程中都需要使用比飲用水更高純度的用水,甚至半導體製程、醫藥品製程更需要使用大量超純水,且隨著製程精密度與安全度要求之提高,更要求更高品質的純水。就純水水質而言,各種製程所需的純度與所要求的水質項目也不完全相同,其中,經常使用之水處理技術單元包括前處理(如混凝、浮除)、離子交換、逆滲透、電透析離子交換、脫氣、超過濾、UV 殺菌及UV 臭氧氧化等技術,各種技術單元之組合,對於水質控制與管理之特性將有所不同

前處理系統

前處理系統的主要目的為去除原水中的SS 及TOC,以確保後段RO 或離子交換設備的有效運轉。如濁度在1~3 度以下的原水,只要加入10~20mg/l 的PAC進行混凝處理後再過濾即可;混凝分離、活性碳吸附、生物分解、UF 膜分離等都有不少的使用要例。混凝後的過濾方式有加壓浮除、MF 或UF 膜

前處理段(活性碳吸附

純水系統的目的在於去除水中的鹽類、有機物、溶氧及微粒子,通常併用RO 及離子交換設備進行處理。

RO 膜

RO 膜的脫鹽率可高達99%以上,對於TOC、微粒子的去除率也高,在連續運轉下可得到良好又穩定的水質。但如遇鹽類濃度高的原水,處理水可能無法達到要求水質,在中性的pH 之下,氟酸根、碳酸根等弱酸離子的去除率很低,仍需再以非再生型離子交換設備處理

離子交換系統

離子交換系統是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床(複床)系統,而混床(複床)系統又通常是用在反滲透處理。被廣泛應用在電子、電力純水,化工,電鍍純水,鍋爐補給水及醫藥用純水等工業純水中

採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:

1. 陽離子交換樹脂:R-H+Na+→ R-Na++H+
2. 陰離子交換樹脂:R-OH+Cl- → R-Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——R-Na++RCl-+H2O
水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。