ИИ. Терминологија процеса и опреме (опрема је носилац процеса, а процес је срж опреме)
1. Мембрански биореактор (МБР): Нова врста опреме за пречишћавање воде која комбинује технологију мембранске сепарације и биолошки третман, углавном се користи у комуналној канализацији, пречишћавању индустријских отпадних вода и поновној употреби регенерисане воде. Постоји много типова мембранских биореактора, али у области пречишћавања воде, то се генерално односи посебно на тип одвајања чврсте-течности. Његова основна технолошка карактеристика је употреба мембранских модула за замену секундарног таложника. МБР мембране су класификоване у МБР микрофилтрационе мембране и МБР ултрафилтрационе мембране према њиховој прецизности одвајања.
2. Плитки средњи филтер: Уређај који филтрира нечистоће у течности кроз слој медија. Његов принцип рада углавном користи ефекте адсорпције, задржавања и седиментације слоја медија (као што је кварцни песак, гранат, итд.) за уклањање суспендованих чврстих материја, колоида, органске материје, бактерија и других нечистоћа из течности, чиме се постиже сврха пречишћавања квалитета воде.
Напомена: У суштини, врста пешчаног филтера, филтери за плитке медије имају нижу висину паковања медија и већу брзину филтрације, али је њихова тачност филтрације генерално нижа од оне код филтера од кварцног песка. Такође су погодни за шири спектар услова квалитета воде.
3. Филтер за кварцни песак: Такође познат као филтер за песак (СФ), користи кварцни песак као медиј за филтрирање. Под одређеним притиском, вода велике замућености пролази кроз одређену дебљину зрнастог или не-зрнастог кварцног песка. Уклања седимент, колоиде, металне јоне и органску материју, чиме се смањује замућеност и пречишћава вода.
4. Мултимедијални филтер (ММФ): Користи два или више филтерских медија. Под одређеним притиском, вода високе замућености пролази кроз одређену дебљину зрнастог или не-зрнастог материјала, ефикасно уклањајући суспендоване нечистоће и бистрејући воду. Обично коришћени филтери укључују кварцни песак, антрацит и манганов песак. Углавном се користи за пречишћавање воде, уклањање замућења, омекшавање воде и пре{5}}пречишћавање чисте воде, постижући замућеност ефлуента испод 3 степена. Напомена: У области третмана воде, филтери од кварцног песка и мулти-филтери за медије се често користе наизменично. Кључ њихове основне примене лежи у избору (тип и модел) филтер медија и правилном пуњењу.
5. Филтер са активним угљем (АЦФ): Врста филтера напуњеног активним угљем за филтрирање слободних материја, микроорганизама и неких јона тешких метала из воде и ефикасно смањење боје воде. Активни угаљ се углавном може класификовати према материјалима, као што су-на бази угља, на бази дрвета-и на бази ораха{4}}.
Напомена: У области третмана воде, одговарајући избор њеног капацитета адсорпције (јодне вредности) је кључан. Генерално, 600-800 мг/г је довољно за предтретман индустријске чисте воде; стандарди воде за пиће генерално захтевају 800-1000 мг/г; а за пречишћену воду, воду за ињекције и ултрачисту воду електронског квалитета генерално је потребно 1000-1200 мг/г.
6. Омекшивач воде (СФ): Такође познат као омекшивач, користи смолу за измењивање катјона типа натријум- за уклањање јона калцијума и магнезијума из воде, смањујући тврдоћу воде.
Напомена: Омекшивачи воде су у суштини засновани на размени јона, за разлику од других механичких филтера у фази претходног третмана који првенствено раде путем пресретања и адсорпције. Због тога, избор резервоара захтева разматрање брзине протока и брзине, односа пречника [φ=√(4К/π/в)], и, што је још важније, одређивање одговарајуће количине за пуњење смоле и израчунавање разумног циклуса регенерације на основу тврдоће сирове воде.
Када је сирова вода општинска вода из чесме, њена тврдоћа је генерално ниска (<<50mg/L), and softening is usually unnecessary (scale inhibitors can be used as a substitute). Alternatively, tank selection and resin loading can be simply calculated based on flow rate.
7. Филтер за самочишћење (СЦФ): Ово је потпуно аутоматски интелигентни контролни уређај који користи сито филтера за директно пресретање нечистоћа у води, уклањање суспендованих чврстих материја и честица, смањење замућености, пречишћавање квалитета воде и смањење прљавштине система, алги и корозије. Пречишћава воду и штити опрему система за нормалан рад.
8. Филтер са наслаганим дисковима: Такође познат као диск филтер или наслагани плочасти филтер, то је врста филтера за самочишћење{1}}који користи модуларни дизајн (јединице се могу слободно комбиновати) за хватање суспендованих чврстих материја кроз канале формиране између дискова филтера. Током повратног прања, вода тече у супротном смеру да би уклонила загађиваче. Филтерска јединица диск филтера састоји се од наслаганих, ужљебљених или ребрастих прстенастих ојачаних пластичних филтерских дискова, често означених са "2", "3" или "4". Његова прецизност филтрације је обично 5-200 μм.
Напомена: У третману воде, диск филтери се често користе као пред{0}}филтери у системима за ултрафилтрацију, са тачношћу од 50-100 μм, који функционишу слично као безбедносни филтер.
9. Прецизни филтер: Генерално користи спољну шкољку од нерђајућег челика. Унутра, користи цевасте филтерске елементе као што су ПП топљени-удувани, жичани-предени, наборани, титанијумски филтери или филтери од активног угља. Различити елементи филтера се бирају на основу медијума за филтрирање и процеса пројектовања како би се постигао потребан квалитет отпадне воде.
Напомена: Разлика између фине филтрације и микрофилтрације није сасвим јасна. Микрофилтрација, широко дефинисана, има прецизност филтрације од приближно 0,1-50 μм; уско дефинисана филтрација (посебно микропорозна мембранска филтрација) има прецизност од приближно 0,1-10 μм; док фина филтрација има опсег прецизности од приближно 0,1-100/200 μм.
10. Безбедносни филтер: Као што име говори, када се филтер-уређај за филтрирање на нивоу прецизног филтера користи за заштиту друге опреме у систему као што је РО, његова примарна функција је заштита, па отуда и назив „безбедносни филтер“.
11. Врећасти филтер: Такође познат као врећасти филтер за третман воде, састоји се од филтер вреће коју подржава метална мрежаста корпа. Течност улази кроз улаз, филтрира је филтер врећом и излази кроз излаз. Нечистоће су заробљене у филтер врећици, а филтер се може поново користити након што се филтер врећица замени. Уобичајена прецизност филтрације је 1-100 μм, спада у категорију прецизности и често се користи као сигурносни филтер.
12. ПП топљени{1}}филтер за кертриџ са дувањем: врста филтера за кертриџ. Његов основни филтерски елемент је ПП патрона-пухана, цевасти филтерски материјал направљен од полипропилена (ПП) поступком дувања топљењем-. Уобичајена прецизност филтрације је 0,5-100 μм, спада у категорију фине филтрације и често се користи као сигурносни филтер.
13. Механички филтер: Филтер који првенствено користи механичко физичко пресретање и адсорпцију. Дакле, у суштини, претходно поменути филтери за предтретман и сигурносни филтери, осим филтера за омекшавање, сви спадају у категорију механичких филтера. Међутим, у области третмана воде, „механички филтер“ се понекад користи да се посебно односи на пешчане филтере или мулти{3}}филтере за медије (ово је мање прецизан израз).
14. Филтер за цевовод: Углавном се састоји од прикључних цеви, цилиндра, филтерске корпе, прирубница, поклопаца прирубница и причвршћивача, инсталираних на цевоводима да уклоне веће чврсте нечистоће из течности, штитећи низводну опрему (пумпе, инструменти, итд.) и обезбеђујући стабилан рад. Уобичајени примери укључују цевне филтере типа И- и филтере у корпи.
15. Каналски миксер: Уређај који постиже равномерно мешање флуида док тече кроз цев коришћењем одређене компоненте или елемента за мешање. У системима за пречишћавање воде, обично се користи за повезивање на цевоводе када се додају различити агенси као што су коагуланси, редукциони агенси и инхибитори каменца.
16. Микрофилтрација (МФ): Такође познат као микропорозна мембранска филтрација, то је мембрански процес који користи статичку разлику притиска као покретачку силу и просијавање мембране филтерског медија-слично сито за одвајање. Прецизност филтрације је приближно 0,1-10 μм. Углавном задржава колоиде, суспендоване чврсте материје и бактерије у раствору кроз просејавање. Радни притисак је приближно 0,07-0,2 МПа.
17. Ултрафилтрација (УФ): Процес мембранског раздвајања са прецизношћу филтрације између микрофилтрације и нанофилтрације, покретан притиском и заснован на принципу просејавања. Његова прецизност филтрације је приближно 0,002-0,1 μм (2-100 нм), а гранична вредност молекулске тежине (МВЦО) је приближно 1000-200000 далтона (Да). Може ефикасно уклонити честице, колоиде, бактерије, пирогене и органске материје високе молекуларне тежине из воде. Радни притисак је приближно 0,1-0,3 МПа.
Напомена: Величина пора ултрафилтрационих мембрана које се користе у системима ултрачисте воде у индустрији полупроводника је приближно 0,005 μм, а МВЦО је приближно 6000 Да.
18. Нанофилтрација (НФ): Прецизност филтрације је између ултрафилтрације и реверзне осмозе. Покреће се притиском-и углавном постиже одвајање кроз принципе као што су просејавање, дифузија растварања, одбијање наелектрисања и Донанов ефекат. Његова прецизност филтрације је приближно 1-2 нм, а гранична молекулска тежина је приближно 200-1000 далтона. Може ефикасно да уклања секундарне и мултивалентне јоне, различите супстанце са молекуларном тежином већом од 200, а делимично и моновалентне јоне и супстанце са молекулском тежином мањом од 200. У одређеној мери постиже селективно раздвајање између јона различитих валенција. Радни притисак је 0,3-0,6 МПа.
19. Реверзна осмоза (РО): Покретан разликом притиска, притисак се примењује на раствор за напајање на страни за напајање. Када притисак премаши његов осмотски притисак, растварач ће продрети у супротном смеру од природног осмотског правца, чиме ће се добити пермеат на страни ниског-притиска мембране и концентрисати се на страни високог-притиска. Принцип рада мембрана реверзне осмозе се углавном објашњава теоријама као што су растварање-дифузија, преференцијална адсорпција-капиларни ток и водонична веза. Његова прецизност филтрације је приближно 0,1-1 нм, а гранична молекулска тежина је приближно 100 Да. Ефикасно уклања различите јоне неорганске соли и различите супстанце са молекулском тежином већом од 100. Радни притисак је приближно 0,7-7 МПа.
20. Керамичка мембрана: Асиметрична мембрана формирана од неорганских керамичких материјала посебним поступком. Његов главни принцип раздвајања је просејавање, са прецизношћу филтрације од приближно 0,001-1 μм (1-1000 нм). Ефикасно уклања суспендоване чврсте материје, колоиде, микроорганизме и макромолекуле из воде, док вода, мали молекули и јони неорганске соли могу нормално да пролазе кроз њих.
Напомена: Као и нанофилтрација, тржишна примена керамичких мембрана још није у потпуности зрела, али истраживања су веома активна, а практичне примене су још увек релативно ограничене.
21. Електродијализа (ЕД): Комбинација електрохемијских и дијализних дифузионих процеса. Покренут спољашњим једносмерним електричним пољем, он користи селективну пермеабилност мембрана за измјену јона (полу-пропусне мембране) (тј. катјони могу проћи кроз мембране за измјену катјона, а ањони могу проћи кроз мембране за измјену ањона), узрокујући да се катјони и ањони крећу према аноди и катоди, респективно.
22. Електродејонизација (ЕДИ): Такође познат као електро-дејонизација или електродијализа са упакованим слојем{2}}, овај процес третмана воде комбинује електродијализу и технологије размене јона. Селективним прожимањем мембрана за измену ањона и катјона и ефектом јонске размене смоле, постиже се усмерена миграција јона и дубока десалинизација под ДЦ електричним пољем, производећи воду са отпорношћу већом од 15 МΩ*цм.
Његов принцип укључује пуњење мембранског простора јединице за електродијализу јоноизмењивачком смолом. Јони Х+ и ОХ- који настају јонизацијом хидролизе, заједно са електричним пољем, истовремено постижу миграцију јона и регенерацију смоле. Ово елиминише потребу за кисело{4}}базном хемијском регенерацијом, чинећи је еколошки прихватљивијом и високо аутоматизованом.
23. Континуирана електродејонизација (ЦЕДИ): Слично у основној структури и принципу рада као ЕДИ, највећа разлика лежи у томе да ли је комора концентрата такође напуњена смолом за измјену јона и да ли долази до одвојеног пражњења воде са електроде.
24. Анионски кревет: Ањонски измењивач, његов главни принцип рада је коришћење хидроксидних јона у смоли за измену ањона за размену других ањона у води.
25. Катионски кревет: Катионски измењивач, његов главни принцип рада је да користи водоник или натријум јоне у смоли за измену катјона за размену других катјона у води. У зависности од хемикалија које се користе за регенерацију смоле, може се поделити на тип водоника-и тип натријума-; ово друго је уобичајена врста омекшивача воде.
26. Дегазификатор: Такође познат као торањ за отплињавање/одстрањивач угљеника, то је уређај који уклања слободни угљен-диоксид из воде коришћењем принудног-дегазирања ваздуха.
Напомена: У пољу за пречишћавање воде, обично се поставља након измене катјона (2Б3Т сценарио) или опреме за реверзну осмозу прве-фазе (темељије од обичног подешавања пХ). Када је концентрација ХЦО3 у сировој води мања или једнака 50 мг/Л, идеални преостали ЦО2 у води производа након дегазификације помоћу дегафикатора је мањи или једнак 5 мг/Л.
27. Дво-торањ, троструки-торањ (2Б3Т) / СЦ+ДГ+ (ВА/СА): Ово је комбиновани процес који интегрише размену катјона, дегазацију и ањонску измену за ефикасно уклањање катјона и ањона из воде. 2Б представља два слоја (катјонски слој и ањонски слој), а 3Т декабонски слој представља три слоја (3Т).
Његов главни принцип рада је следећи: Катионски слој: Користи смолу за измењивање катјона за адсорбовање катјона у води. Тип смоле је СЦ (јаки кисели катјон, скраћено јак катјон). Декарбонациони торањ: Користи се за уклањање ЦО2 (угљен-диоксида) из воде, смањујући алкалност (ХЦО3-) кроз овај процес. Ањонски слој: Користи смолу за измјену ањона за адсорбирање ањона у води. Тип смоле је ВА+СА (мешавина слабих и јаких ањона).
2Б3Т је ефикасан процес десалинизације који је претходио РО и широко се користи у различитим областима. Његов квалитет воде/капацитет десалинизације је упоредив са једностепеним-РО, и има шири опсег утицајних услова квалитета воде у поређењу са РО системима. У процесима припреме ултра чисте воде у електронској индустрији, 2Б3Т је задржан јер његов ањонски слој показује супериорну ефикасност уклањања специфичних слабо базичних ањона (силицијум, бор) у поређењу са конвенционалним РО.
28. Јака кисела катјонска смола (СЦ): Ово је јоноизмењивачка смола са групама сулфонске киселине (-СО3Х) као измењивачким групама. Њена секвенца јонске размене је Фе3Х.
+> Al3+> Pb2+> Ca2+> Mg2+> K+> Na+>Х+. Уобичајене смоле за омекшавање (смоле за катјонске измене типа натријум-) припадају овој категорији.
29. Strong Base Anion Exchange Resin (SA): This is an ion exchange resin with quaternary ammonium groups (such as -N(CH3)3OH) as its core functional groups. Its basicity depends on the type of amine group and its spatial structure. The ion exchange order is SO42--> NO3-> Cl-> HCO3->ОХ-.
Напомена: У системима ултра чисте воде, пошто главни процеси десалинизације имају релативно ограничене стопе уклањања бора, често су потребни додатни процеси уклањања бора јонском изменом. Уобичајено се користе полиране јаке базне ањоноизмењивачке смоле или специјалне смоле за уклањање бора (УП7530# 760 РМБ/Л, ЦХ-99# 450 РМБ/Л, итд.). Ове последње су углавном макропорозне хелирајуће јоноизмењивачке смоле, које спадају у специјалне смоле, а цене су углавном много веће, али су ефекти често значајнији.
30. Катионска смола са слабом киселином (ВЦ): Ово је смола за измењивање јона која користи групе карбоксилне киселине (-ЦООХ), фосфатне групе (-ПО2Х2) и фенолне групе (-Ц6Х5ОХ) као групе за измену. Редослед јонске размене је Х+ > Фе3+ > Ал3+ > Ца2+ > Мг2+, К+ > На+.
Напомена: Јонска селективност слабих киселинских/базних смола углавном зависи од валентног стања јона и радијуса хидратисаног јона, редоследом: јони веће валенце > јони ниже валентности, јони мањег радијуса > јони већег радијуса. Међутим, јони Х+ и ОХ- формирају коњуговане киселинско/базне системе са одговарајућим функционалним групама слабе киселине и слабе базе, и стога се првенствено адсорбују. Редослед размене других јона је у складу са редоследом размене јаких киселинских/базних смола.
31. Weak-Base Anion Exchange Resin (WA): This type of ion exchange resin uses primary amine groups (-NH2), secondary amine groups (-NHR), or tertiary amine groups (-NR2) as its core functional groups. Its basicity depends on the type and spatial structure of the amine groups. The ion exchange sequence is: OH ->цитрат 3- > СО42- > тартрат 2- > оксалат 2- > ПО43- > НО3- > Цл- > ЦХ3ЦОО- > ХЦО3-.
32. Мешовити слој (МБ): Ова врста јоноизмењивачке смоле меша катјонске и ањонске измењиве смоле у одређеном односу унутар истог јоноизмењивача. Пошто Х+ и ОХ- јони који улазе у воду одмах формирају молекуле воде са веома ниском јонизацијом након мешане јонске размене, реакција размене се одвија веома темељно.
Напомена: За разлику од полирања мешовитих кревета, обични мешовити кревети се могу континуирано регенерисати. Стога, иако се генерално не захтева да салинитет улива у мешовити слој буде превисок (прекомерни салинитет ће довести до пречесте регенерације), може се користити самостално када захтеви за квалитет воде за производ нису високи.
33. Симулирани покретни кревет (СМБ): Користи серију фиксних-слојева за паковање, кроз које се напојна течност непрекидно циркулише. У овом процесу, адсорпциона смола или јоноизмењивачка смола у фиксном слоју се користи за уклањање циљних супстанци, као што су нечистоће, јони и пигменти.
Напомена: СМБ и ПМБ имају значајне разлике у дефиницији. Међутим, када се користи више-степено (тандем) полирање, више-степени ПМБ циркулациони систем чини де фацто СМБ систем. Стога, у системима ултра чисте воде, термини СМБ и ПМБ се често користе наизменично.
34. Мешовити кревет за полирање (ПМБ): Такође познат као мешани кревет за једнократну употребу, ово је уређај за дубинско пречишћавање на крају процеса третмана воде. Користи не--мешовиту јоноизмењивачку смолу (Х-тип катјоноизмењивачке смоле и ОХ-ањонске измењивачке смоле) за даље побољшање квалитета произведене воде, постижући отпорност од 18,2 МΩ*цм и контролне индикаторе као што су ТОЦ и СиО2.
35. Дегасирање мембране (МДГ): Ово је уређај за одвајање гаса{1}}течности заснован на технологији мембранског одвајања. Користи принцип дифузије за уклањање растворених гасова (као што су угљен-диоксид, кисеоник и амонијачни азот) из течности. Његова основна технологија лежи у коришћењу структуре мембране од шупљих влакана како би се повећала површина контакта гаса{4}}течности. Миграција гаса на спољашњу страну мембране је вођена вакуумом или разликом притиска, чиме се постиже високо ефикасно отплињавање.
36. Ултраљубичасти (УВ) стерилизатор: Физичка метода која користи ултраљубичасто светло да уништи ДНК/РНА молекуларну структуру микроорганизама да би се постигла стерилизација. Одликује га тренутно високо{2}}ултраљубичасто светло и снажну продорну моћ. Његов принцип стерилизације углавном укључује нуклеинске киселине које апсорбују ултраљубичасто светло таласне дужине 253,7 нм, узрокујући абнормалну генетску функцију и трајну инактивацију.
37. ТОЦ Ремовер (ТОЦ-УВ): Уређај који користи ултраљубичасто светло високог{2}}интензитета (185 нм и 253,7 нм ултраљубичасто светло које делује синергистички) да уништи молекуларну структуру укупног органског угљеника (ТОЦ) у води, што доводи до његовог разлагања на ЦО2 и Х2О. Ово ефикасно смањује садржај органске материје у води, побољшава чистоћу воде и погодно је за припрему ултра чисте воде и сценарије за третман воде са високим{8}}захтевима.
38. Додатак:
Препоручени распони брзине филтрације за уобичајену опрему за филтрирање:
Филтер за плитке медије: 10-40 м/х;
Једнослојни{0}}филтер: 8-10 м/х;
Двослојни{0}}филтер: 10-14 м/х;
Трослојни{0}}филтер: 18-20 м/х;
Филтер са активним угљем: 8-20 м/х;
Омекшивач: 15-30 м/х;
Анион{0}}катионски слој: 20-30 м/х;
Обични мешовити лежај: 30-40 м/х или 20-30 БВ/х;
Полирање мешаног лежаја: 40-60 м/х или 30-40 БВ/х.
