1. 实验室净化天然水的流程
1,取水环境
取水应在尽可能洁净的区域进行,以降低来源于空气中的离子、有机物、微生物、颗粒物等污染。水机放置的位置应尽量避免在清洗间。如放置在综合实验室中,实验室内的药品储存需要有药品保存柜,如有内排或外排功能的更佳,否则将增加超纯水TOC升高的可能性。
对于特定应用,如ICP-MS等痕量元素分析,推荐的取水区域应为洁净区域,如超净台或层流罩内,以最大限度避免空气中的元素污染。
2,取水容器
根据应用不同,使用不同材质的取水容器。无机分析应使用低溶出的塑料制品,以含氟塑料为佳,聚丙烯等材质也可。有机分析应使用玻璃容器。容器的选择应遵循小口、带盖、体积合适(尽量减少顶部空气量)原则。容器应充分清洗干净,盛装超纯水前,应用合格的纯水或超纯水适当润洗。
3,取水操作
取水时应使容器口尽量靠近取水口,在水机终端过滤器保护罩内取水为宜,以避免气流导致的污染。应适当倾斜容器贴壁取水,减少气泡的产生。在低温下取水应调节至低流速,减少微小气泡悬浮在水中。
对于关键应用,取水时应适当放出500ml以上超纯水,以排出终端过滤器中的残留水(此部分水不参与循环,有来源于空气的逆向污染)。超痕量的有机分析应取下终端过滤器,用PVDF管路取水。取水操作后,盖上终端过滤器的保护盖。
另外,水机平日应保持通水通电,避免关机,以保证水循环。如需长期停机,纯化元件需取出,用随机的塞子封好接口,放置在4℃冰箱中保存,减少细菌滋生。水箱需完全排空。重新使用设备时应做全面的管路及水箱清洗。
为了保障设备正常运行,达到最佳纯化效果,应按照实际使用情况及厂家建议更换耗材及维护设备。
2. 水的净化实验装置
饱和食盐水是用来除掉氯气中的HCl气体,浓硫酸是用来除掉氯气中的水蒸气的。
原因: 1、4HCl(浓)+MnO2===MnCl2+Cl2↑+2H2O(加热) 由于浓盐酸易挥发,加热会产生水蒸气,故生成的氯气不纯,混有氯化氢气体和水蒸气。2、用饱和食盐水除掉氯化氢的原理: (1)HCl气体极易溶于水(溶解度1:700) (2)氯气与水的反应:Cl2+H2O=H+ +Cl- + HClO(该反应为可逆反应,而且常温正反应的程度不高),在饱和的食盐水中,氯离子的浓度很高,可以氯气与水的可逆反应平衡向逆向移动,减小氯气与水的反应程度,降低了氯气在水中的溶解。故饱和食盐水能降掉氯气中的氯化氢气体。3、浓硫酸除掉水蒸气: (1)浓硫酸是一种实验室常用的干燥剂,具有强的吸水性。(2)a、浓硫酸能干燥三类气体: 中性气体,如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等; 酸性气体:SO3、SO2、CO2、HCl、HF等; 氧化性气体:O3、F2、Cl2。b、不能干燥两类气体: 碱性气体,如氨气(NH3); 还原性气体,如HBr、HI、H2S等 。因为浓硫酸有强氧化性和酸性,所以不能干燥还原性气体和碱性气体。注意:净化时一定要先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸,因为通过饱和食盐水时会引入水蒸气。
3. 实验室中净化水的方法
蒸馏法
蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
冷冻法
冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
反渗透法
通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。
太阳能法
人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
低温多效
多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。
多级闪蒸
所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。
电渗析法
该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
4. 实验室水的净化过程
实验室废水含有酸、碱、有机污染物、重金属离子、病原微生物,PH 值变化幅度大,COD 浓度高,主要分为三大类: 1、有机废水:主要来源是实验试剂、溶剂; 2、无机废水:主要来源是酸碱试剂、重金属试剂; 3、生物致病废水:主要来源是微生物培养、血液生化实验,血站、疾控中心等。 实验室废水处理比较成熟的方法及设备: 1、重金属混凝共沉工艺:去除重金属、悬浮物、色度; 2、PH自动调节工艺:酸碱废水自动调节PH值; 3、臭氧氧化消毒工艺:有机废水降解、去除COD、杀灭大肠杆菌; 4、医疗废水按要求还要投二氧化氯; 5、实验室废水处理净化装置:一体化组合工艺处理,全自动运行。 以上源自:瑞美迪官网,如有疑问,请咨询。
5. 水的净化实验操作
池塘养鱼,水质是个大问题。如果养鱼水质不好怎么办呢?今天我们来了解几种鱼塘水质净化方法。
1.合理增氧调节养鱼水质
合理使用增氧机,既可直接增加中池塘的溶解氧含量,又可搅动池水而使上下层水体发生对流,促进底池释放氮、磷、钾等营养元素,使有害因子无害化,维持池塘水体的优良环境。池塘配备增氧机,其负荷以0.3千瓦/亩计算。
合理使用增氧机,应注意以下问题:第一,晴天中午开动增氧机1~2小时,使池塘上下层池水溶解氧分布均衡;第二,避免晴天傍晚开机,以免水体因缺氧而引起鱼儿浮头;第三,阴雨天 ,宜夜间及早晨开机,中午不开机,否则不但不能增加下层水体的溶解氧含量,反而降低了上层水体中浮游生物的造氧功能,增加耗氧水层;第四,夏秋季节,白天水温高、上午或傍晚气温下降幅度较大,易引起鱼儿浮头,一般黎明时可适当开机。
2.科学投喂调节提高养鱼水质
随着全价颗粒饲料和自动颗粒投饲机的使用,单位水体的鱼产量比传统养殖池的产量成倍增长,成鱼养殖进入了一个全新阶段。传统养殖方式投喂散料,相当一部分饲料粉末不能被鱼儿摄食而溶入池水中,消耗大量的溶解氧,从而限制了鱼产量;使用自动颗粒投饲机投喂颗粒饲料则减少了饲料的浪费,从而使水质更加容易控制。
投喂时应注意以下问题:第一,选择优质、全价颗粒饲料;第二,合理配备投饲机,一般15亩以下水面以每2亩配备投饲机1台,15亩以上水面每4~5亩配备1台投饲机;第三,正确使用投饲机,根据“小一大一小、慢一快一慢”的投喂原则进行投喂;第四,根据鱼体摄食情况适时停机,一般约有40%鱼儿散开后即可停机;第五,两次投喂时间间隔应在2小时以上。
3.加注新水提高养鱼的水质
池塘加注新水能带进氧气和老水中缺乏的营养元素,如铁、锰、硅等,加深池塘水位,增大鱼儿活动空间,冲淡有毒物质,快速提高水质。成鱼养殖期间,如果没有及时补充新水,池水中的生物代谢产物会逐渐积累,易使池水老化,加剧水体中溶解氧的消耗,鱼儿应激增加、摄食减少、体质下降。特别是养殖中后期,由于鱼体处于生长旺盛期,摄食量大,投喂量增加,致使水体中的耗氧有机物含量急剧上升,消耗大量溶解氧。因此,及时排除部分底层池水,加注新鲜池水,可以减少水体中的耗氧有机物含量,降低非离子氨和亚硝酸盐等有毒物质浓度,促进池水中浮游生物生长。养殖前期,可每隔15~20天换水1次,养殖中后期的7~9月是鱼类生长旺季,可每隔7~10天换水1次;换水时,应掌握先排后加,每次换水量约在30厘米左右
4.生物制剂调节法提高水质
光合细菌以光为能源,利用二氧化碳或有机物进行营养繁殖,能降低池水中氨态氮和硫化氢等物质的含量,净化水质,有效增加水体溶解氧的含量。
硝化细菌可将亚硝酸盐转化成硝酸盐,革兰氏阳性放射菌能抑制有害菌类的繁殖。使用上述微生物制剂,能够有效控制成鱼养殖池的水质,减少细菌性疾病的发生。
5.合理施肥调节法提高水质
新开池塘,往往塘底瘦,需施基肥(以施经发酵腐熟的鸡、猪粪为好),一般每亩(1亩=667平方米)250~300千克。追肥以无机肥为主,每亩可施尿素1~2千克、磷肥2~4千克。养殖2年以上的池塘,不需要施基肥,只需在进水后施入适量无机肥即可,每亩可施尿素1~2千克、磷肥2~4千克。
施用无机肥时最好选在晴天上午9~10时进行,用水溶解后全池泼洒,促进浮游生物的生长与繁殖。在成鱼养殖前期的3~6个月,池水可适当肥些,池水透明度控制在25~30厘米,养殖后期,池水肥度要淡些,池水透明度可控制在35~40厘米。
6. 在实验室净化水的方法
水的净化,是通过相应的过滤材料,根据不同的最终用水需求,以物理或化学的方式,去除水中的铁锈、泥沙、余氯、有机物、有害的重金属离子、细菌、病毒等的过程。
显而易见,如果水净化全程运用的是物理过滤方式,则不会在水中产生或添加任何新的物质,更不会改变水的性状,因而是最安全的方式,目前在西方国家广泛采用。 怡口作为家用水处理行业的佼佼者,我们更是本着科学的态度和负责的精神,设计、生产和推广采用物理方法过滤的各类应用于家庭及商业的水处理产品。
水得到净化,去除了危害人体健康的物质,我们称之为“净水”。
根据净化程度不同,“净水”可以满足我们的不同生活需要。 当然,需要去除水中的物质种类越多,去除的物质越微小,单位时间的净化水需求量越大,需要的滤材也就越高级,投入的成本也就越高,这就是不同档次产品价格不同,效果也有天壤之别的本质原因。 全屋用水净化 就家用水处理而言,涉及的净化包括“全屋用水净化”及“终端饮水净化”两个方面。
普通消费者常常将家中水的净化等同于饮水的净化,认为市场上销售的家用净水产品都是可以用来解决饮用问题的,家庭中其他生活用水无需净化,这种理解是非常局限的。 首先,美国著名水专家、营养学家马丁
7. 水净化的实验过程
一般说来,除泉水和井水(地下深水井)可直接饮用外,不管是河水、湖水、溪水、雪水、雨水、露水,还是通过渗透、过滤、沉淀而得到的水,最好都应进行消毒处理后再饮用。那么,怎样进行消毒呢?方法如下:
1.将净水药片放入水容器中,搅拌摇晃,静置几分钟,即可饮用,可灌入壶中存储备用。一般情况下,一片净水药片可对1升的水进行消毒,如果遇到水质较混浊可用几片净水药片进行消毒。目前,军队大都采用此法在野外对水进行消毒。
2.如果没有净水药片,可以用随身携带的医用碘酒代替净水药片对水进行消毒。在已经净化过的水中,每一升水滴入3一4滴碘酒,如果水质混浊,则在每升水中放入的碘酒要加倍。搅拌摇晃后,静置的时间也应长一些,20一30分钟后,即可饮用或备用。
3.利用亚氯酸盐,即漂白剂,也可以起到消毒的作用。在已净化的水中,每升水滴入漂白剂3、4滴,水质混浊则加倍,摇晃匀后,静置30分钟,即可饮用或备用。只是水中有些漂白剂的味儿,注意不要把沉淀的浊物一同喝下去。
4.如果以上的消毒药物均没有,正巧随身携带有野炊时用的食醋(白醋也行),也可以对水进行消毒。在净化过的水中倒人一些醋汁,搅匀后,静置30分钟后便可饮用。只是水中有些醋的酸味。
5.在海拔高度不太高(海拔3000米以下)且有火种的情况下,把水煮沸5分钟,也是对水进行消毒的很好的方法。
6.如果寻找到的水是咸水时,用地椒草与水间煮,这虽不能去掉原来的咸,却能防止发生腹痛、腹胀、腹泻。如果水中有重金属盐或有毒矿物质,应用浓茶与水间煮,最后出现的沉淀物不要喝。 目前,有一种饮水净化吸管,在野外非常实用,形如一支粗钢笔,经它净化的水无茵、无毒、无味,无任何杂质,不需经过沸煮即可饮用,很轻便。 另外要提醒朋友们注意的是,在水源紧缺的情况下,要合理安排饮用水,不要为一时口渴而狂饮。另外,在野外工作或探险中,喝水也要讲究科学性。如果一次喝个够,身体会将吸收后多余的水分排泄掉,这样就会白白的浪费很多的水。如果在喝水时,一次只喝一两口,然后含在口中慢慢咽下,过一会儿感觉到口渴时再喝一口,慢慢地咽下,这样重复饮水,既可使身体将喝下的水充分吸收,又可解决口舌咽喉的干燥。一标准水壶(9一11升)的水量,运用正确的饮水方法,可使一个单兵在运动中坚持6一8小时,甚至更长些。
8. 净化水的实验过程
系统的试压包括强度试验和严密性试验,湿式灭火系统可用水进行试验;干式灭火系统、干湿式灭火系统、预作用灭火系统;既要作水压试验又要作气压试验。
4.6.1 系统试压前应做以下准备工作
1 钢管支、吊架经过检查核对全部符合设计要求和有关规范的规定。
2 埋地管道的标高、座标、坡度及管道基础、支墩等经复查符合设计要求。
3 试压用压力表已经校验,精度不低于1.5级,压力表量程为试验值的1.5倍~2倍。 。
4 试压前对不能参与试压的设备、仪表、阀门及附件应加以隔离或拆除,加设的盲板突出于法兰的边耳,且作有明显标志。
4.6.2水压试验方法
1 水压试验要用不含油质及酸碱等杂质的洁净水作为介质,其强度试验程序由充水升压、强度检查几个步骤完成。
1) 水压试验的充水点一般选在系统或管段的较低处,加压装置可选用手摇泵、电动试压泵或电动离心泵,充水前将系统的阀门全部打开,同时打开各高点的放气阀,关闭最低点的排水阀,连接好进水管、压力表和打压泵等,即可向管网充水,待系统中空气全部排净后,关闭放气阀和进水阀,全面检查管道系统有无漏水现象,如有漏水及时修理。
2) 升压及强度试验:管道充满水后应无漏水现象,即可通过加压泵缓慢地加压,当压力表指针开始动作时,应停止加压,对系统进行全面检查,发现泄漏及时处理,当升压到一定数值时,应停下来对管道进行检查,无问题时再继续加压,一般分2次-3次升至试验压力,停止升压迅速关闭进水阀,观察压力表,如压力表指针摆动,说明排气不良,应打开放气阀再次排气,并加至试验压力,然后记录时间停压检查,稳压30min内,管网无泄漏和无变形,且压降不大于O.05MPa,强度试验合格。
2 水压试验的严密性试验应在系统冲洗合格后进行,试验压力为工作压力,稳压24h,无泄漏为合格。
3 水压试验要求
1) 水压试验的环境温度不低于5℃,当低于5℃时,可采用气压代替水压试验,冰冻季节过后,仍应补作水压试验,必须采用水压试验的系统,要采取防冻措施,并用50℃左右的热水进行试验或在水中掺人20%-30%的盐,以冷盐水试验,冬季进行水压试验要准备充分,动作迅速,试验结束后及时排净系统中的水,冬季用冷盐水试验后,应用净水冲洗干净。
2) 水压试验压力的确定,当系统设计压力小于或等于1.OMPa时,水压强度试验压力应为设计工作压的1.5倍,并不低于1.4MPa,当系统设计工作压力大于1.OMPa时,水压试验压力应比工作压力高0.4MPa。
3) 自动喷水灭火系统的水源干管,进户管和室内埋地管道在回填前应与系统一起进行水压试验。
4) 水压试验结束后,要把强度试验和严密性试验的结果填写压力试验记录表。
4 试验步骤
1) 各水流指示器、信号阀、水平支管安装完毕后,进行水平支管压力试验。
2) 各水流指示器、信号阀、下引管安装完毕后,进行下引管压力试验。
3) 泵前阀至各信号阀主管道安装完毕后,进行喷淋系统管道(不含喷淋头)压力试验。
4) 待喷淋头安装完毕后,进行喷淋系统压力试验。
5 )待2)、4)项安装完毕后,进行系统压力试验,稳压24h后,请有关部门进行检测记录。
6) 在消防部门验收、检查前进行系统注水稳压。
7) 验收后,在竣工前进行全系统开通注水及稳压。
4.6.3 气压试验方法及要求
当管道系统由规范规定或因特殊原因采用气压试验时,可用压缩空气或氮气等惰性气体作为介质进行试验。
1 气压强度试验时,压力应逐渐升高,首先升至试验压力的50%进行检查,如无泄漏及异常现象时,再按试验压力的10%继续升压并检查,如此逐级升压和检查直至强度试验压力,每级稳压3min,达到试验压力时恒压lOmin,经检查钢管及管路附件无泄漏,且未发现破坏现象,则强度试验合格,严密性试验是在强度试验合格后进行,将压力降至0.28MPa进行严密性试验,稳压24h,压降不超过O.01MPa,即为合格。