水的净化教学设计

第一篇：水的净化教学设计

课题2 水的净化

【教学目标】 一．知识与技能

1．了解纯水与天然水的区别。

2．了解自来水生产流程，理解沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的方法。3．初步学会用过滤的方法对混合物进行分离。4．能够区分硬水和软水，了解软化硬水的方法。二．过程与方法

1．通过实验探究和讨论，培养学生的观察描述能力、交流合作能力。

2．通过对水净化过程的初步探究，体验探究的一般过程，形成良好的学习习惯和学习方法。

三．情感态度和价值观目标

1．通过对水净化过程的参与，感受爱护珍惜水资源的重要性。

2．通过学生亲自参与水净化过程的实验探究，感受化学对生活、对社会的积极意义，增强学习化学的兴趣。进而激发学生自主学习的热情和探究欲。【教学重点】

沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的方法；硬水与软水的概念和区别。【教学难点】

1.了解纯净水和自然水，硬水与软水的区别； 2.过滤操作原理及注意事项。【教学方法】

实验学习法，课堂讨论法 【教学用具】

1.沉淀实验：烧杯，明矾，玻璃棒

2.过滤实验：滤纸，烧杯，玻璃棒，漏斗，铁架台 【教学过程】 引入新课：同学们看，这两杯水有什么不同吗？（一杯是纯净水，一杯是湖水）纯净水是无色清澈的透明液体而另一杯是比较浑浊的，这杯水我们可以饮用吗？这杯水我们不能饮用。那我们通过什么方法处去杂质呢？这就是我们今天的学习内容——《水的净化》。【推进新科】

师：我们的生活离不开水，我想问问大家你们知道我们每天饮用的自来水是怎样的一个净化过程吗？下面我们来了解一下自来水厂净化过程。

首先我们从水库取出，大家看这是未处理的湖水大颗粒的沉淀速度比较快，一些小颗粒的沉淀速度比较慢。所以必须加入一种试剂——明矾，它是百色晶体，可以加 快沉淀的速度，沉淀完之后再过滤，经过滤后虽然处去看的见的杂质那还有看不见的杂质，我们采用活性炭来吸附。经吸附后的水我们不可以饮用，因为里面有我们看不见的细菌，我们必须投入药消毒这样我们就可以饮用，以上就是自来水厂的净化水的过程。结合实验着重介绍实验原理及注意事项，也就是不溶性的杂质的净化。] 板书： 自来水厂的净化过程

取水 沉淀 过滤 吸附 消毒 用户

下面我们来一一分析一下净化水的四种方法，第一种是沉淀。板书：

一、净水的方法：

1、沉淀

师：大家想想，看看自己有没有这样一种经历，当你想喝水时，恰好水壶里面没有多少水了，但是你还是义无反顾的往水杯里倒水，结果把水渣也倒进了水杯里，你却还是想喝这杯水，那该怎么办？ [等待一会再喝。] 师：大家说的都非常好，我们就把这种沉淀的方法叫做静置沉淀，大家再说是大颗粒的物质沉淀的快还是小颗粒的物质沉淀的快呢？ [大颗粒的物质] 师：对大颗粒的物质沉淀的很快，小颗粒的物质沉淀的非常慢，但是我们不可能为了使水变澄清就无限止的等待小颗粒物质的沉淀，这个时候我们只需加一种物质就可以加快固体物质沉淀的速度，这种物质就是絮凝剂。我们生活中常用的絮凝剂是明矾。大家来看，这就是明矾，大家观察一下它的颜色和状态。[明矾是白色的晶体] 师：明矾溶于水后，形成的胶状物能够吸附水中的不溶性杂质，使其体积与质量变大，从而加快了沉降的速度，我们就把这样的沉淀叫做吸附沉淀。

沉淀可以是水与不溶性的杂质分层，要想使它们分离，就要用到第二种净水的方法，过滤，它是分离不溶性杂质与液体的方法 板书：

2、过滤：分离液体与不溶于液体的固态物质的一种操作。[演示实验] 取一个烧杯，盛大杯浑浊的湖水。向其加入3勺 的明矾粉末，搅拌溶解后，静止观察现象。

下面请同学们来观察一下烧杯有什 么现象产生？[有沉淀产生] 师：沉淀（加絮凝剂）如明矾加快沉淀的速度 继续实验：

下面我将烧杯中的未处理的水进行过滤，看看有什么变化？在做实验前，我们先学习以下怎样制作过滤器取一张滤纸把它对半折在对半折，然后打开，三层滤纸放在一起，一层放在一起把它放在漏斗上，使之紧贴在漏斗壁,并且滤纸的边缘低于漏斗的边缘。用少量的水润湿纸并实现它们之间没有气泡（否则会影响过滤的速度）架好漏斗后使漏斗的下端口紧靠烧杯内壁过 滤时盛浑浊液的烧杯口紧靠玻璃棒，并且玻璃棒的要轻轻斜靠在三层滤纸的一边，液体要低于滤纸的边缘（边讲边操作）。

好我们现在就总结以下过滤操作的要求：“一贴二低三靠” “一贴”是滤纸要紧贴漏斗的内壁；

“二低”是滤纸低于漏斗边缘，滤液的液面要低于滤纸的边缘； “三靠”是烧杯口要紧靠引流的玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的尖嘴和烧杯的内壁相靠 师：玻璃棒的作用是什么呢？[引流] [讨论设计]在我们日常生活中可以利用那些物品来代替实验室中滤纸和漏斗来过滤液体,请大家利用生活中一些常见物品设计出一个过滤器。

[回答]①可以用生物上学过的半透膜，半透膜的特点是水等小分子可以自由通过，而一些杂质等大分子不能通过，所以可用半透膜来代替滤纸。

②可用砂粒、煤屑或木炭块作为过滤物质，在砂粒之间存在狭小空隙，水能通过而杂质不能。师：通过沉淀、过滤可以除去水中不溶性杂质，那么水中的可溶性杂质、色素、异味又怎么去除呢？ 板书：

3、吸附：

演示实验：向滴有红墨水的烧杯中加活性炭振荡，静置一段时间后观察颜色。师：再等待的时间里，讲解活性炭的吸附原理。

提问：经过沉淀、过滤、吸附、消毒处理后的水可以直接饮用吗？ 沉淀，吸附，过滤后的水是纯水吗？

[回答]不是，仅除去了不溶性的杂质，还有许多可溶性杂质。师：以上这些过程后，自来水厂就该消毒，消毒剂是氯气，消完毒后将得到了自来水，大家说自来水是不是纯净物？[不是] 师：好，为了得到这个答案我做了这样一个实验，我在蒸发皿中加入了一定量的自来水，给其加热直至蒸干为止，这时我发现蒸发皿底部有一层白色物质，根据这一实验现象我们可以说自来水不是纯净物，它里面还含有杂质，那这些杂质是什么呢？

师：大家不要着急我们先来分析一下，前面我们已经说过，活性炭已经把水中的不溶性杂质，颜色，臭味和部分可溶性杂质去除了，那还剩下什么？还剩下一部分的可溶性杂质，这部分可溶性杂质的大部分是可溶性的钙镁化合物，所以人们常根据水中含可溶性钙镁化合物的多少把水分为了两类，硬水和软水。下面我们来学习一下硬水与软水。板书：

二、硬水和软水

1.硬水：含较多的可溶性物质钙镁化合物的水。

2.软水：不含或含较少的可溶性物质钙镁化合物的水。

师：那么，我们如何鉴别它们呢？下面我们用肥皂水来鉴别一下：

演示实验：分别向两杯同样清澈透明的水中加入肥皂水不断的搅拌观察现象（提问）同学们看这两只烧杯中的现象有什么不同？（学生回答）一个泡沫多，一个泡沫少。

（讲解）根据实验我们可以得到区别软硬水的方法就是加肥皂水，相比之下，产生泡沫多，絮状物少的是软水，而产生泡沫少，絮状物多的是硬水。板书：

2、区分软硬水的方法：加肥皂水 软水：泡沫多，絮状物少 硬水：泡沫少，絮状物多

（讨论）生活中为什么不用硬水，有什么危害？

3、硬水的危害

硬水洗衣服，不仅很费肥皂也洗不干净衣服，时间长了衣服还会变硬；硬水会使锅炉内结垢，不仅浪费燃料，而且使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形，爆炸。

4、硬水的软化

讨论:那么硬水如何转化为软水? 师：在有些地区由于水中含有较多的可溶性钙镁化合物，长时间放置或在加热的条件下，可溶性的钙镁化合物就会析出，天长日久就会附着在容器内壁上形成水垢，所以我们说在日常生活中常用的硬水软化的方法就是加热煮沸。加热煮沸这种方法可以使硬水软化但是却不能是自来水转变为纯净物，在实验室由于需要就有一种方法就可以使硬水软化为纯净物，这种方法就是蒸馏。它也是净化水的第四种方法。

关键：减少水中可溶性钙、镁化合物的含量

（小结）生活中通过煮沸来降低水的硬度，而在工业上和实验室用水的蒸馏来降低水的硬度。生活上：煮沸

工业上：工业上和实验室： 蒸馏：液 气 液（蒸馏水）讲解：实验室制取蒸馏水的过程

（介绍）蒸馏装置：由蒸馏瓶，温度计，冷凝管，接液管，接受瓶组成。温度计水 银球的上银和蒸馏头侧管的下限在同一水平线上，冷凝水应从冷凝管的下口流入，上楼流出，以保证冷凝管的套管中充满水，用不带支管的接液管时，接液管与接受瓶之间不可用塞子连接，以造成封闭体系。①原理：根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离。

②适用范围：分离和提纯液态混合物，或把混在液态中的杂质除去； ③蒸馏时应注意的问题：

A.蒸馏烧瓶下面必须垫上石棉网，不能用火直接加热；

B.蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（或碎瓷片），以防止加热时暴沸，使蒸馏平稳进行；

C.温度计的水银球，应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口蒸汽的温度；

D.冷却水的流向应跟蒸汽的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果； E.蒸馏产物一般用锥形瓶收集。

【板书设计】

课题2 水的净化

自来水厂的净化过程

取水 沉淀 过滤 吸附 消毒 用户

一、净水的方案

1、沉淀：明矾

2.过滤：分离液体与不溶于液体的固态物质的一种操作。

3、吸附：活性炭吸附

操作要求：一贴、二低、三靠

二、硬水和软水

1、定义——（1）硬水：含较多的可溶性物质钙镁化合物的水。（2）软水：不含或含较少的可溶性物质钙镁化合物的水。

2、硬水的危害

3、硬水的软化 生活上：煮沸

工业上和实验室： 蒸馏：液 气 液（蒸馏水）

第二篇：城市水净化09006班优秀班集体申请书

2010-2011“优秀班集体”

申

请

书

生态环境工程系 城市水净化09006班

2011/10/9

尊敬的各位老师：

我们是城市水净化09006班的全体学生，即将毕业的我们已经共同走过了两年多得时间，我们聚集成这个班集体。班集体对于学生的我们来说并不陌生，但是我们的班集体让我们感受到了太多温暖。两年多过去了，班级中的成员从彼此陌生到相互了解、相互信任，在院、系领导老师的正确带领下，在班委会以及全班同学的共同努力下，尤其在班主任陈丹老师的精心指导下，全班同学在思想、学习、活动等各个方面都取得了显著的成绩，充分体现了班集体自强不息、积极向上的团队精神和强大的凝聚力。所以，我代表全班同学向学院申请“优秀班集体”的光荣称号。

我们城市水净化09006班是一个活跃的集体，上进的集体，我们班的具体情况以及班级荣誉如下：

一、班级情况

城市水净化09006班由25人组成，之中男生12人，女生13人。其中由七人组成了班级委员会，一个好的班委，自然是美好大学生活的必备元素。其中每位班委都负责不同工作。

班长——赵飞：负责班级的总体协调，工作充满激情，组织班级各类活动，在班中有一定的声望！

团支书——李亚霖：对待工作认真负责，乐于助人，有一定的号召力，踏实肯干，善于策划与交流！

学习委员——宁丹：性格稳重，充满想法，对待工作实事求是！文艺委员——宋佳书：为人随和热情，积极乐观，组织各类文艺活动！生活委员——程勇：工作细致/认真踏实。负责班费及卫生管理！体育委员——李福昌：工作积极热情，负责班级的早操、体育课，及活动的出勤考核工作！

组宣委员——孙晓茜：活泼热情，善于言谈，工作细心，负责班级各种信息宣传工作。

二、班级荣誉

（一）学习方面：在这一学年的学习中，每位同学都在我们的专业课程学习上下了很大的功夫，积极努力的配合每一位任课老师，并且以优异的成绩，出色的完成了各项必修课程的学习。考试无作弊现象，考试过关率总保持在高水平，仅有个别人未通过。全班的综合素质测评成绩优异，其中综合素质早90分以上的有12人（宁丹、李亚霖„„），全班的综合素质平均分为89.14。

（二）党团活动：我们班全体成员深入学习科学发展观，全面加强政治素养，并不断深入培优入党工作，作为热血方刚的有志青年，有着对党和国家的无限热忱，因此每周坚持政治学习，从思想上与行动上向党组织靠拢。全班25人都积极地接受了党课培训并且拿到了党课结业书，其中预备党员4人（赵飞、李亚霖、李富昌、宁丹）

（三）社会实践：全班有8人获得大学生社会实践突出表现奖（高艳梅、张博、蒋俊俊、宋佳书、车玉萍、张美玲、李亚霖、张朵朵）。

（四）文体活动：为了丰富校园文化生活，我班同学积极参加学校组织的文体活动，锻炼自己，并在其中取得了优异的成绩。我班宁丹在2010-2011“四系联合”冬季 越野赛中获第五名好成绩，并且在2011年我院举办的田径运动会上荣获女子组5000米第三名的好成绩；赵飞、李福昌在“四系篮球联赛”中或团体第一；高艳梅在春季田径运动会开幕式上获优秀表演奖以及第十一届校园文化艺术节上获优秀演员奖；张博在第十一届校园文化艺术节上获优秀演员奖和全国大学生ERP沙盘模拟大赛礼仪接待服务;王丹在我系第七届学生专题研讨竞赛中荣获“三等奖”。高雷、李亚霖在参加毛泽东诗词朗诵获优秀奖。

（五）个人能力：我们的全体同学都参加了学院组织的计算机及英语的考试，其中70%的人通过了英语应用能力A级的考试，95%的人通过了计算机应用能力双模块的考试。特别是王丹、李亚霖同学通过了全国英语四级，以上就是我们城市水净化09006班这一年来的的事迹。首先，我们衷心感谢学校老师们对班级的关心支持和辛勤工作，正是有了你们的关爱，我们才能够自豪地提出“优秀班集体”的申请。再次，借此申请优秀班集体的机会，我们也发现了不少以往工中的不足。我们会发扬优点，改正缺点，总结经验教训。申请优秀班级只是一个促进班级进步的动力，我们深信：乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海

此致

敬礼

城市水净化09006班

第三篇：游泳池循环水净化系统计算书

游泳池循环水净化系统计算书

游泳池池水的卫生标准

1、水温：成人池：26℃±1℃ 儿童池：27℃±1℃

2、PH值：7.2~7.6

3、浑浊度：<3NTU

4、尿素：<3.5mg/L

5、游离性氯：<0.3~0.5 mg/L

6、细菌总数：<100个/mL

7、大肠菌数：<18个/mL

8、有毒物质：符合TJ36表3的规定。池水循环流量

1、泳池基本尺寸：25m×16m×1.2~1.8m，儿童池：D1＝5.8m, D2＝3.8m,H=0.38m。

2、泳池有效容积：V＝［25×16×（1.2+1.8）/2］=600m3/h

3、池水循环周期：成人池：T<6h；

4、循环流量： qx=αf·V／TX 式中：αf－管道和净化设备的水容积附加系数，αf＝1.10 V－游泳池的池水容积，由上知V=600m3

TX－循环周期，TX＝6h q成＝1.10×600／6＝110m3/h

三、补充水量

每日新鲜水补充水量按池容积的5％计，则qb’=V×5％=600 ×0.05=30 m3/d

2、游泳池每日开放时间按12h计，则每小时补水量

qb＝V／TK＝30 m3/12=2.50m3/d 补充水管管内流速不大于1.0m/s，则补充水管管径DN32。游泳池初次补充水

1、初次补充水时间按24h设计，则每小时流量为 qC＝600 m3/24=25 m3/h

2、补充水管管内流速不大于1.0m/s，则补充水管管径DN100。循环水泵

2、循环水量流量为池水循环流量qx＝110 m3/h

3、循环水泵扬程：Hb=1.10(hs+hx+hc)式中：hs－水处理设备（过滤器、加热器、反应罐等）的阻力：过滤器按2mH2O计，加热器按2mH2O计，反应罐按1mH2O计，则hs＝2＋2＋1＝5mH2O；

hX－管道系统（管道、毛发聚集器、混合器等）的阻力：毛发聚集器按2mH2O计，混合器按2mH2O计，泳池布水口按2mH2O计，管道沿程水头损失按2mH2O估计 则hX＝2＋2＋2＋2＝8mH2O；

hC－循环水泵安装中心与泳池池水表面的水位高差为4.7m。Hb=1.10×（5＋8＋4.7）=19.77 mH2O

3、循环水泵选用耐腐蚀的泳池专用Astral 铸铁质泵三台，Code：01211 4．设计采用立式石英砂压力过滤器，砂滤层的有效厚度按800mm计，滤料粒径Dmin=0.5mm，Dmax=1.0mm，不均匀系数为2。压力过滤器过滤总面积：SZ＝qx／V 式中：qx－泳池循环水量，由前知qx＝110m3/h；

V－过滤器的过滤速度，设计选用

 V＝20m/h SZ＝110／20＝5.50m2  V＝30m/h SZ＝110／30＝3.67m2  V＝40m/h SZ＝110／40＝2.75m2

压力过滤器的数量：n=(4 SZ／D2)1/2 个 式中：SZ－压力过滤器过滤总面积

D－压力过滤器直径，本设计选用D＝1.4m。

 n=(4 ×5.50／1.42)1/2＝3.35个 取3个

 n=(4 ×3.67／1.42)1/2＝2.74个 取3个  n=(4 ×2.75／1.42)1/2＝2.37个 取3个

压力过滤器的反冲洗

反冲洗水量，按一个单罐计算。反冲洗水量标准采用12L/m2·S，冲洗历时采用5min，则一个罐的反冲洗流量为 qf=（π×1.42）／4×12＝18.4L/S 折合小时流量：qf=18.4L/S=66.24m3/h 一次一个罐反冲洗用水量： Q=18.4×5×60=5520L 反冲洗一次压力罐，为保证反冲洗强度，采用2台循环水泵同时运行方式，预以满足。

反冲洗用气量按一个单罐计算。空气反冲洗强度采用15L/m2·S，冲洗历时3min，则反冲洗用气流量： G=（π×1.42）／4×15＝23.1L/S 折合每分钟用气流量：G’ =23.1×60 =1386 L/min 气洗设备采用风泵，由专业设计公司配置。

七、池水加药：

混凝剂采用精制硫酸铝或碱式氯化铝 设计投加量采用3mg/L。

（2）每小时需要量：Gh=110000×3mg/L＝330g/ｈ

（3）每日按泳池工作12h计，则日需要量：G=330×12＝3960g/d=3.96kg/d PH值调整剂

（1）PH值调整剂的选定与所采用的长效消毒剂有关。由于本设计的长效消毒剂选用次氯酸溶液，它会使池水的PH值升高，故本工程选用盐酸或碳酸氢钠作为PH值调整剂。设计投加量采用3mg/L。需要量：

1小时需要量：Gh=110000×3mg/L＝330g/h 每日需要量：按泳池每日开放时间12h计 则Gd=330×12＝3960g/d=3.96kg/d 除藻剂

除藻剂采用硫酸铜。

除藻剂为间断性投加，间隔时间应根据天气气温情况和泳池水质情况确定。

投加量应按国家标准《GB9667-1996》的规定进行。药剂投加方式

药剂采用湿式投加。药剂溶液的配制浓度为5～10％。如果PH调整剂采用盐酸时，则溶液的配制浓度为3％。不同品种的药剂溶液应分开投加。药剂溶液采用计量泵定比式投加。

混凝剂溶液投加在游泳池回水管进入均衡池之前或循环水泵吸水管上毛发聚集器之前。

PH值调整剂溶液投加在加热器之前，泳池之前的循环给水管之内。

八、池水消毒

本游泳池采用臭氧和氯组合型消毒剂。臭氧为主消毒剂，氯为辅助消毒剂，目的在于保持池水的余氯，防止交叉感染。臭氧采用分流量，按泳池循环流量的30％计，故流量为：qf=116.58×30%=34.97m3/h，取qf=35m3/h。

3、臭氧投加量按0.8mg/L设计，故臭氧需要量为 O3=116580×0.8mg/L＝396093264mg/h=93g/h

4、选用国产臭氧发生器HD－100型一台，臭氧产量为100g/L。臭氧采用负压时投加在经过过滤后的循环水中，为确保安全和有效混合，投加系统应设加压泵，水射器和在线混合器。

臭氧和水混合反应罐

为确保臭氧与水充分反应杀菌，应设反应罐。反应罐的容积按反应时间不小于2min设计。

反应罐容积

投加臭氧的循环流量的分流量为35m3/h VO3=35／60×2＝1.13m3 反应罐尺寸

采用立式圆形罐，直径为1.2m3,则有效高度为： H=4×1.13/3.1416×1.22=4.53/2.54=1.78m，取H=1.8m。

反应罐材质：为防止臭氧氧化腐蚀，采用S316L不锈钢制造。罐体承受工作压力0.6MPa计。长效消毒剂

长效消毒剂采用次氯酸钠，设计投加量按1.5mg/L(有效氯)计。需要量：G=116.58×1.5g/m3＝175g/h=0.175kg/h 泳池按每日开放时间12h设计，则每日需要量： Gd=0.175×12＝2.1kg/L(有效氯)。(3)成品次氯酸钠的贮存时间不超过5天。

（4）采用计量泵定比式投加在水加热器之后的循环水管道内。

九、池水加热 成人池：

泳池正常使用过程中所需的热量 池水水表面蒸发损失的热量：

QZ=α·γ(0.0174Uf+0.0229)(Pb-Pq)A760/B(W)式中：α－热量换算系数，α＝1.163；

γ－与池水水温相等时水的蒸发汽化潜热（Kcal/kg），当池水温度为27℃时，则γ＝581.9Kcal/kg；

Uf－泳池水面上的风速，该池为室内泳池，故Uf=0.5m/s； Pb－与泳池水温相等时的饱和空气的水蒸气分压力，该泳池池水水温为27℃，则Pb＝26.7mmHg；

Pq－泳池的环境空气气温与其相应的水蒸汽分压力，该泳池环境气温为29℃，则Pq＝13.3mmHg； A－泳池的水表面面积，A＝400m2；

B－当地的大气压力，北京地区为759mmHg。

Q=1.163×581.9(0.0174×0.5+0.0229)(26.7-13.3)× 400(760/759)=114625.16(W)(2)泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导损失的热量，按池水表面蒸发损失热量的20％计，则

QC＝QZ×20%=114.625×20%=22.93Kw(3)补充水加热所需的热量： Qb=[α·qb·γ(ts-tb)]/T 式中：α－换热系统，α=1.163 qb－每日向泳池补充的水量，qb =30000L/d；

γ－水的容重，按γ=1kg/L计； ts－泳池池水温度，ts =27℃；

tb－补充水水温，北京市自来水按th=15℃计;T－每天水加热器运行时间按12h计。

Qb=1.163×30000×1×(27-15)/12=418686/12=34890W=35Kw Q正=114.63+22.93+35=172.58 Kw

2、泳池初次加热时所需热量：

Q=1.163×V×(ts－tL)=1.163×600000×12=8373600W=8373.6Kw

3、按泳池正常使用时所需要的热量选用池水加热设备，则初次池水加热所需时间为T=8373.6/172.58=48.52h 满足规范48h要求。

必要时采用提高出水水温的措施。

4、池水加热方式采用全部池水循环流量的25％的水量被加热至40℃，再与未被加热的循环水量的75％经过冷热水混合器充分混合，达到此要求的27℃的池水水温要求。

5、加热设备进、出水的温度差： Δt= Q正／α·qX（℃）

式中：Q正－泳池正常使用过程的需热量，Q正=172.58 Kw α－换热系统，α=1.163 qX－泳池的循环流量，qX =110m3／h Δt=172.58/1.163×110=172.58/127.93=1.35℃

6、换热器计算（1）容积计算Ve=S·Q·1000/1.163(tZ-tC)采用半容积式换热器，以减少被加热水的水头损失，从而使其被加热水的压力平衡，达到冷热水混合后的水温恒定且满足温度要求。式中：S－贮热时间按10min计，则S=0.167h；

QZ－总热量，172.58kw；

tZ－被加热水终温，tZ＝40℃； tC－被加热水初温，tC＝25.5℃； Ve=0.167×172.58×1000/1.163(40-25.5)=28820.86/16.8635=1709(L)=1.71 m3

第四篇：反渗透膜在生活用水净化中的应用

反渗透膜在生活用水净化中的应用

摘要：

反渗透膜过滤技术是一种高效、低能和易操作的液体分离技术，同传统的水处理方法相比具有处理效果好，可实现海水淡化、废水的循环利用和对有用物质回收等优点.本文基于中空纤维反渗透膜技术的发展，研究其在生活用水净化中的应用现状，介绍了反渗透膜在纯水制备、废水处理、水净化等方面的应用，讨论了反渗透膜的研究方向和发展前景.关键字：反渗透膜；纯水生产；废水处理：水净化

反渗透膜是以膜两侧静压差为推动力而实现对液体混合物分离的选择性分离膜，其操作压力一般为1.5~10.5MPa，反渗透膜只能通过溶剂（通常是水）而截留离子或小分子物质.20 世纪 60 年代，lobe和 sourirajan采用相转化法制备出第一张不对称醋酸纤维素膜之后，反渗透膜技术才有了突破性的进展[1].反渗透膜的第二次突破是以界面聚合法制备高通量薄层复合膜的出现[2-4].中空纤维分离膜具有自支撑结构，组件制备工艺简单，放大效应小，在单位体积内可提供更大的膜面积[5]，堆积密度比管式膜大，预处理和维护比卷式膜更为简单[6].但国内外对中空纤维反渗透膜的研究仍处在实验研究阶段，目前还没有商品化的中空纤维反渗透膜膜组件，市场上的反渗透膜大多是以界面聚合法制备的全芳香聚酰胺管式或卷式膜.日东电工集团/美国海德能公司已联合推出增强型的污染卷式反渗透复合膜-PROC10 和低压高脱盐卷式反渗透复合膜-CPA 已在纯水制备、废水处理等方面得到广泛应用.本文对反渗透膜在、纯水生产、废水处理及水净化等领域的应用进行综述。

水是人们赖以生存和进行生产活动必不可少的物质条件。由于淡水资源日益缺乏, 世界上反渗透水处理装置的能力已达到每天数百万吨。现在采用反渗透膜淡化海水制取饮用水已成为最经济的手段[7], 每吨水耗电在 5 kW·h 以下,最大的装置处理能力达 2.0×105 m3/d,同样它也是苦咸水淡化最经济的方法, 每吨水耗电在0.5~3 kW·h, 最大的装置处理能力达 1.3×105 m3/d。2000 年, 在国家科技部重点科技攻关项目“日产千吨级反渗透海水淡化系统及工程技术开发”的支持下,1000 t/d 级的反渗透海水淡化示范工程先后在山东长岛、浙江嵊泗建成 [8]。纯水生产

纯水在人们的日常生活和工业生产中的重要作用日益突出，饮用纯水的品质已成为影响人们的生活水平及健康状况的重要因素；另外，对烧碱及制药工业来说，水质的好坏也直接影响到产品质量.1.1 饮用水生产

世纪 80 年代欧美国家已将反渗透膜广泛应用于生活用水的净化处理，20 世纪 90 年代后期我国也开始大规模使用反渗透膜技术.巴西南部的某超纯水 生产厂，利用膜总面积为 28 000 m2反渗透系统生产超纯水，产水电导率为 0.3 μS/cm，反渗透膜的水通量为 650 m3/h[9].咸阳国际机场供水是含铬及氟苦咸水，水质较差，不宜饮用，尚天宠采用反渗透装置对其进行净化、淡化处理后成为符合国家生活饮用卫生标准和世界卫生组织饮水水质准则的优质水[10].1.2 工业用水生产

在工业用水方面，反渗透膜分离技术主要用来脱盐、脱色和除杂.张菊青等[11] 采用反渗透膜技术制取的高纯水质量完全达到了烧碱工艺用水要求，反渗透膜 采用美国海德能公司生产的 CPA3-LD 系列超低压卷式复合膜组件（RO 组件），单支膜组件标准产水量为41.6 m3/d，标准截留率为 99.7%.氯碱工业水中的 Ca 2+、Mg2+等离子严重影响产品的质量，因此为得到高纯度的氯化钠必须将其除去.Madaeni 等人用不同的商品反渗透膜（FT30，PVD，DOW-PS）对氯碱工业用水进行处理[12]，研究结果表明，PVD 膜具有较高的钙镁离子脱除率，同时对氯化钠的截留率较低.1.3 制药用水生产

反渗透作为一种新型的膜分离技术，已广泛应用于制药行业.浙江大东吴集团红延药业有限公司根据其工艺用水特点[13]，选用美国海德能公司的超低压聚酰胺复合膜，采用二级反渗透法制取医药纯水.红延药业有限公司所处的浙江省湖州市自来水水质浊度低，电导率在 300 μS/cm 左右，硬度（以 CaCO3计）约140 mg/L，经反渗透处理后，出水电导率在 0.52~1.92μS/cm，水通量可达 2.3 m3/h，二级反渗透回收率达到80%，满足了制药工艺要求.M Belkacema 等[14]采用BW30LE-440 管式聚酰胺反渗透膜处理阿尔及尔的地下水作为制药用水，每支反渗透膜的有限面积为 35m2.原水经过沉淀、消毒、砂滤等预处理，浊度由 0.46 NTU 降至 0 NTU，产水电导率为 1 700 μS/cm.预处理水经过反渗透膜处理后，电导率由 1 700 μS/cm 降至15 μS/cm，再经去离子处理后，电导率降至 0.59 μS/cm，满足制药用水标准.废水处理

反渗透膜在废水处理方面主要应用于电厂循环排放污水处理、印染废水处理、重金属废水处理及矿场酸性废水处理、垃圾渗滤液处理及城市污水处理.2.1 电厂循环排放污水处理

电厂循环冷却水系统消耗水量大，占到纯火力发电厂用水的 80%，占热电厂用水的 50%以上，如果使其直接排放，不仅会污染环境，也会造成能源的浪费.对循环排放水进行回收处理，产品水作为循环补充水或锅炉补给水系统的水源，既不会对环境造成污染，也可以节约能源.北京京丰天然气燃机联合循环电厂[15]，选用荷兰诺芮特公司生产的 SXL-225FSFC0.8 mm 中空纤维超滤膜元件和陶氏公司生产的 BW30-400-FR聚酰胺复合反渗透膜对电厂循环排污水进行处理.超滤反渗透系统从 2004 年 10 月投运以来的各种分析数据显示，超滤出水水质完全满足反渗透进水要求，产水浊度小于 0.02 NTU，产水密度污染指数（SDI）小于 0.7；反渗透系统一直运行良好，截留率 97%，产水量 68 m3/h，产水电导小于 40 μS/cm，回收率大于 60%.2.2 印染废水处理

印染废水具有高 COD、高色度、高盐度等特点，传统的处理技术已经较难达到排放要求[16].印染行业用水量大，随着水资源日益短缺和水费不断上涨，废水回用技术正在逐步推广，反渗透膜不仅可有效去除有机物、降低 COD，且具有很好的脱盐效果，使得脱除COD、脱色、脱盐能在一步完成[17]，其出水品质高，能直接回用于印染环节，同时浓水可回流至常规工序处理，实现废水零排放和清洁生产.曾杭成等[18]采用超滤和反渗透双膜技术处理实际印染废水，研究结果表明，反渗透产水可达到城市工业用水回用标准，也可回用于大部分印染工序.反渗透膜的产水化学耗氧量（COD）均小于 10 mg/L，电导率小于 80 μS/cm，其对有机物和无机盐的去除率分别可达 99%和 93%以上.2.3 重金属废水处理

用反渗透技术处理含重金属的废水不需投加药剂，能耗低，设备紧凑，易实现自动化，且不改变溶液的物理化学性质.Mohsen-Niaa 等[19]采用 CSM 公司生产的 RE2012-100 反渗透膜（截留率 96%），可以有效脱除废水中的 Cu2 + 和 Ni2 +离子，通过加入螯合剂Na2EDTA，对 Cu2+和 Ni2+离子截留率可以达到 99.5%.铬是皮革工业最常用和有效的化学试剂，但是铬是具有高毒性的重金属，因此必须除去.传统的沉淀法可以将制革废水的三价铬含量由 2 700~5 500 mg/L 降至30 mg/L 左右，但是不能满足环境排放标准（液体工业：总铬 0.5~2.5 mg/L，六价铬 0.1 mg/L；饮用水：总铬10 μg/L）.Covarrubias 等[20]利用 FAU 陶瓷反渗透膜处理制革废水，对制革废水中三价铬的去除率大于 95%.Bodalo[21]用 6 种反渗透膜对皮革工业的废水进行处理，结果表明，反渗透膜可以有效地脱除皮革工业废水中的铬和有机物.2.4 矿场酸性废水处理

由于强烈的化学和生物氧化作用，当降水或地下涌水流经采矿场及废石场后，产生大量含 Cu2+、Fe2+、Fe3+及其它金属离子的酸性废水.目前常用的矿山酸性废水治理方法有中和法、萃取法、人工湿地、微生物法以及膜处理方法等 [22].通过反渗透法处理矿山酸性废水，不仅可以实现废水达标排放，还能有效富集废水中的金属资源.陈明等[23]用反渗透工艺处理金铜矿山酸性废水，结果表明，通过两段反渗透处理，水回收率可达 36.79%，透过液可达到排放标准，浓缩液用硫化沉淀浮选法处理，得到含铜量为 26.3%的铜渣，铜回收率可达 74%.2.5 垃圾渗滤液处理

城市垃圾填埋厂的垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水，是一种成分复杂的高浓度有机废水，对其进行处理十分必要.传统处理方法主要是生物法.但其生化效果差，处理效率低.利用膜技术可以有效去除垃圾渗滤液中的各种有害物质，达到国家排放标准.Bohdziewicz 等[24]对波兰南部城市琴斯托霍 瓦 Sobuczyna 垃圾场的垃圾渗滤液进行了分析，各项指标见表 2.将此垃圾渗滤液合成溶液后，用向上厌氧污泥生物反应器（UASB）进行处理，溶液 COD、BOD、氨氮、氯的质量浓度分别降为 960、245、196 和 2 350mg/L，不能满足环境排放要求.对 UASB 的流出液用SEPA CF-HP 和 RO-DS3SE 聚酰胺反渗透处理，渗透液的 COD、氨氮、氢及氯的浓度均远远低于排放标准，反渗透膜对溶液的截留性能见表.2.6 城市污水处理

杨树雄等[25]采用超滤（UF）-反渗透（RO）-连续电去离子膜块（EDI）联合工艺对城市污水处理厂二级出水进行深度处理，其出水水质可满足大连泰山热电厂440 t/h 超高循环流化床锅炉对其化学补给水的水质要求，并能保证大连泰山热电厂超高压锅炉用水的安全性和可靠性.本系统一级、二级反渗透膜组件分别采用美国陶氏公司生产的 BW30-365FR 抗污染复合反渗透膜和 BW30-400FR 复合反渗透膜，单根膜脱盐率均达 99.6%.水净化

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

纯水处理技术反渗透膜在正常使用过程中，会被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等物质污染到，这些物质依附并逐渐沉积在膜表面上，累积到一定程度以后就会引起纯水设备反渗透装置出力下降或脱盐率下降、压差升高，甚至对膜造成不可恢复的损伤，因此，为了恢复良好的透水和除盐性能，需要对反渗透膜进行化学清洗。在日常运行纯水设备时，要注定期检查、及时更换精密过滤器滤芯，防止滤芯因安装或质量问题发生泄露所引起的反渗透膜的颗粒污染。同时还应经常检查精密过滤器内是否有气体，不能让空气带入反渗透膜.对备用或长期停运的精密过滤器，要采取加甲醛保护的方法防止细菌大量繁殖。还有纯水设备过滤器定期反洗。在进行反洗时可对压缩空气气体产生摩擦。正洗出水合格后方可投入使用，勿将空气带入反渗透膜。要尽可能延长机械过滤器的运行时间，这样既减少了切换过滤器对出水水质的冲击，又节约了大量反洗用水。

如今反渗透膜元件水处理技术基本解决了我们的常饮用水指标，高性能反渗透膜元件材料可以大幅降低膜法制水成本，解决部分地区的饮用水要求，同时高性能水质净化膜材料可以提高自来水水质，达到人平常的饮用水的质量标准。反渗透膜技术未来研究方向和发展趋势

对于一直伴随着膜技术发展的膜污染问题，对它的控制已成为延长膜使用寿命和降低运行成本的关键。预处理与膜清洗是目前抑制膜污染的主要方法，但是清洗剂或是杀菌剂常常又会导致复合膜性能不同程度的下降，所以更多的研究应该集中在对膜内的传递机理、界面聚合反应机理以及膜污染和氧化降解机理的深入认识等方面。通过有效地进行复合膜支撑体的改进，新型功能单体的开发，复合膜制备工艺的改进和参数的优化等，开发出具备廉价、抗污染、高效、低能耗、高寿命和智能化等特点的理想反渗透膜。伴随着与生物技术，纳米技术和材 料科学的交叉与融汇，反渗透膜在功能和复杂程度上将越来越接近生物膜。

反渗透膜技术工程应用方面的发展方向主要集中于研究开发具有低能耗、抗污染、耐高温、耐高压和特种分离等性能的反渗透膜组件，以及反渗透膜组件与其他膜过程组件(超滤、微滤、纳滤等)以及电去离子(EDI)等组件的有机结合，充分发挥各种膜分离技术的特点，形成一个完整的系统工程，达到工程应用所需的浓缩、分离和提纯的目的。虽然现代大型反渗透装置的能量利用效率在不断提高，但是仍然有将近一半的成本是受制于所消耗的电能，所以通过降低能耗来控制成本至关重要。另外，随着人类对淡水资源需求量更加快速的增长，大型装置规模扩张的速度也很迅速。因此，这些大型装置过大的能量消耗总量，在未来会成为限制其发展的一个潜在因素，人们正在试图通过可再生能源的利用解决这一问题。

随着反渗透膜技术应用不断地大型化，尤其是在海水淡化领域，还可能存在对周边环境潜在的影响，其生产所制造的高浓度含盐水如果长期排放，会使周围局部海域海水的盐浓度有所上升，并由此导致了海水中氧含量和温度的变化，影响周围环境的生态系统平衡，这些影响在那些周边海水淡化产业密集的小范围海域内更加显著。虽然早期已有学者提出在阳光充足的地区可以尝试利用太阳能蒸发器来处理反渗透系统产生的这些高浓度盐水，但至今还没有引起人们的足够重视。所以我们在发展反渗透技术本身的同时，更应该关注这门技术与自然环境间的和谐问题，使得反渗透膜技术的发展更具可持续性。

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第五篇：凝结水净化装置清洗项目外委申请报告

凝结水净化装置清洗项目外委申请报告

尊敬的领导：

凝结水净化装置为对高温凝结水进行除油除铁的具有先进工艺技术水平的联合装置，其投入运行对提高凝结水回收率，做好节能降耗与节水减排工作有较大意义。

凝结水净化装置投入运行一段时间后，受凝结水中油、铁与其他杂质影响，处理能力下降，需要

进行清洗再生。

为了更好地对凝结水净化装置进行清洗再生，确保其设备完好，特申请将凝结水净化装置清洗项目委托给专门的化学清洗公司，请与批准。

此致

动力厂热力车间