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恒温金属浴现代化学应用讲座

发布日期:2020-04-18 18:14  浏览次数:

410第十一章 恒温金属浴现代化学应用讲座    只要水中存在着营养物质,细菌就能在其中生长和繁殖。即使在纯水中,也 存在有极少量的营养成分,因此在水处理系统的各个环节,都具备微生物生长繁 7 殖的条件。一个细胞常温下经过24h可增殖为1.7×10个,会对纯水系统产生 很大的危害,直接影响高纯水的质量。因此,在高纯水系统中,杀菌是一个不可 缺少的工艺组成部分。   杀菌的常用方法有:化学方法(加药、氧化)、紫外线照射、过滤和臭氧杀 菌等。   (1)化学药剂杀菌主要用在纯水制备中新设备试运转时对整个系统的杀菌 处理。选择杀菌剂主要应符合下列原则:①针对管路中的主要污染微生物霉 菌、细菌和藻类等有良好的杀菌效果;②杀菌废液处置及检测简便;③对系统 无腐蚀性、易冲洗而不残留;④使用方便。   用于纯水系统中的杀菌剂以双氧水为最理想,另外,甲醛、次氯酸钠也用在 一些特定的工艺中,如对离子交换塔混床常用0.5%~1%的甲醛进行3~8h的 循环或湿泡进行预处理消毒。   (2)紫外线杀菌的特点是:①杀菌能力强,速度快,对所有菌种有效;②不 需向水中投加药剂,不会改变水的物理化学性质,不带入外加杂质和


污染;③操 作简便,适用于各种水流量;④体积小,轻便,耗电低,寿命长。因此,这是一种 非常适宜于高纯水制备过程中的杀菌方法,在高纯水工艺中得到广泛的应用。   紫外线的灭菌效果与其波长密切相关,其中以254~257nm的紫外线灭菌 效果最好,这是因为细菌内生命物质脱氧核糖核酸和核蛋白对紫外的最大吸取 也在254~257nm之间。核酸吸取了紫外线能量后,造成DNA链的断裂,导致 细菌的死亡。   紫外杀菌的装置由外筒、低压汞灯、石英套管及电气设施等组成。杀菌灯是 高强度低压汞灯,可放射出253.7nm的紫外线。灯管寿命不应低于7000h。   紫外杀菌器应安装在尽量接近使用点的位置,但在其后而应安装过滤器 (滤膜孔径<0.45μm),以分离被杀死的细菌尸体,以防污染。   (3)臭氧自1905年起已用于水处理,它是一种强氧化剂,在水中的氧化还 原电位为2.07V,具有比氯和二氧化氯更高的氧化能力,能破坏已知的所有微 生物。臭氧溶于水中产生氧化能力极强的原子氧和羟基自由基,对各种微生物 产生极强的杀菌作用,杀菌能力比氯大600~3000倍,还可氧化分解水中的污 染物,并且其杀菌能


力不受pH变化和氯的影响。因此,臭氧处理是目前净化水 系统中能连续除去细菌、病毒等水溶性有机污染物的最好方法。   臭氧杀菌的不足是:臭氧必须用电产生,不能储存,当水质及水量变化时,难 以及时调节,同时,对于严重有机物污染的水质,臭氧处理后使大分子有机物降 解为许多更易为微生物代谢的有机物,但臭氧没有维持管网中活性浓度的能力,  第三讲 高纯水制备技术411 所以导致淤泥增多,水质恶化。   在自来水消毒中,臭氧和氯气消毒常常结合使用,既可利用臭氧快速杀菌和 灭活病毒作用,并能除臭除味,去色度,同时也可利用氯气活性浓度持久、灵活、 可控的优点,适宜于管网中连续使用。   (4)膜过滤也是除菌的方法之一,原理是:绝大部分细菌或其尸体直径均大 于0.45μm,故用微孔孔径小于等于0.22μm的滤膜过滤,或反渗透、超过滤等, 均可滤除细菌。但这种方法不能抑制细菌的滋生和繁殖,从而会使细菌在膜表 面聚集繁殖,堵塞或破坏膜。


   7.材料的污染及水质控制   要制备高质量的纯水不仅要有好的制水工艺和合理的流程,还要有高质量 的设备和对各工序水质的严格分析和控制。   (1)在纯水制备系统中,管道、水箱、接头、阀门及泵等各种设备部件主要是 由金属和合成高分子材料制成的。这些材料在与水的长期接触中,其中某些组 分会溶入水中,从而产生对水系统的污染。   金属材料,在水、酸或碱性介质中的溶解,造成了金属离子对水的污染,而高 分子材料如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,由于合成时加入了各种添加 +2+3+ 剂,如增塑剂、紫外光吸取剂、着色剂等,与水接触时,可能产生Na、Ca、Fe、 2+3+2+2+ Ba、Al、Sn、Pb等离子及其盐对水的污染。橡胶制品中含有大量的 BaSO、CaCO3、SbO3、TiO、ZrO2、MgCO、SiO2等也可引起对水的污染。 4223   材料的污染值通常用单位面积的材料使单位体积的去离子水电阻率的增加 值来表示。

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