4、反渗透

反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

反渗透是最精密的膜法液体分离技术，在进水（浓溶液）侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力离加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水；反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%，它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备、饮用纯净水生产、锅炉给水等过程，在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

反渗透是目前过滤精度最高的膜分离技术。过滤精度达到0.0001um。过滤了自来水中的所有物质，没有矿物质和微量元素，这种水是可以直接饮用的。水中的杂质如可溶性固体、有机物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留，在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体。

反渗透膜工作原理是将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开，此时，纯水侧的水就自发透过半透膜，进入溶液一侧，溶液侧的水面升高，这种现象就是渗透。当液面升高至一定高度时，膜两侧压力达到平衡，溶液侧的液面不再升高，这时，膜两侧有一个压力差，称为渗透压。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力，溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧，这个过程正好与渗透相反，我们称之为反渗透。我们可以从反渗透的过程看到，由于压力的作用，溶液中的水分子进入纯水中，纯水量增加，而溶液本身被浓缩。反渗透除盐原理，就是施以比自然渗透压更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，从而达到除去水中盐分的目的。这就是反渗透膜除盐原理。

反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，其孔径大约在5-10A。它已广泛用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。目前应用最广泛的是卷式聚酰胺复合膜，其水通量和脱除率会受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值等的影响。

5、磁化

1945年比利时工程师首次用磁处理器成功抑制锅炉水垢，前苏联、美国、日本相继研究，于20世纪70年代出现“磁处理研究热”。我国于1959年研制出第一台磁处理器。

目前磁场处理方式根据磁场产生方式，可分为永磁和电磁两种方式。最初为永磁式，因存在退磁现象而失效，近来新材料和充磁技术出现而有所改善。 

据磁源位置，可分为内磁式和外磁式，内磁式水量受限，安装维修需停机；外磁式所需维护量小，但无法有效利用管道对磁场存在屏蔽作用，镀锌管抗磁强14000-17000GS，若磁性材料产生磁场小于此值，则不会有效果。

根据磁场方向与流体流动方向，可分为正交式和平行式，正交式得到实际验证。

根据磁场频率可分为高频和低频两种方式。

磁场处理可使水的很多物理性能改变，如折射率、电导率、介电常数、表面张力、黏度、红外吸收光谱等，对溶解、结晶、聚合、润湿、凝聚、蒸发及再生系统发生改变，但磁化水作用机理尚未有统一解释，主要有以下几种： 

（1）磁处理阻垢机制

a）“洛仑磁力”说

水合离子或带电粒子在洛仑磁力作用下，作反向运动，此过程中正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量“离子缔合体”，构成水溶液中大量离子晶核，晶核形成的核心可以稳定存在水中，避免接触到换热面而成垢。

b）晶体结构变化说

磁场的极化作用，破坏钙镁与其他离子的静电吸引状态，导致离子形状、大小和结晶条件发生变化，使水垢优先进行文石增长，形成分散稳定的浮散的水晶体或松散地附着在器壁上易被清除的软垢。

c）磁致胶体效应说

磁场作用使胶体粒子表面形成双电子层，亚稳定的双电层使很小的颗粒不被溶解而存在，并可以形成结晶形成时的晶种。

d）氢键变形说

磁场对水的偶极分子定向极化，电子云会发生变化造成氢键发生变化造成氢键弯曲和局部断裂，使单个水分子数量增多，自由化水分子占据溶液的各个空隙，能抑制晶体的形成，起到抑制作用。

（2）磁处理除垢作用机理

水经磁化后渗透压增强，使水分子容易渗入污垢的微细间隙间，然后在温度较高的体系中汽化膨胀，使垢层松散。在温度变化时，器壁与垢层之间产生应力，同时在水流的冲击下垢层破裂及至脱落，另外，由于水分子偶极距增大，使其与盐类正负离子吸引力增大，使换热壁面原有垢层开裂、松动、自行脱落。磁处理后水中产生活性氧，破坏垢分子间作用力或改变晶体结构，使污垢由坚硬变松软，渐剥落，及至成碎片。

理化指标 镉

镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生，广泛存在于自然界中。随着城市工业化、都市化的发展，大量的镉连续不断地进入土壤、水和空气。空气中的镉污染主要来自含镉矿的开采和冶炼、煤、石油的燃烧以及城市垃圾、废弃物的燃烧等。工厂排出的含镉废水，镉尘沉降于土壤也是环境镉污染的主要来源。

镉是提取锌的副产品，多用于电镀工业，其次用于制造合金、染料和涂料色素以及用于制造塑胶的稳定剂。

金属镉属微毒类；镉化合物中的硫化镉、硒磺酸镉属低毒类；氧化镉、硫酸镉、氯化镉、硝酸镉等属中等毒类。镉较其他重金属容易为农作物、蔬菜、稻米所吸收。人吃下受污染的农作物后，便一并将镉通过消化道进入人体，主要积聚于肝及肾，造成损害。

研究显示，镉中毒会造成肾小管再吸收障碍，低分子量蛋白质和钙质等由尿中流失，长期下去容易形成骨质软化、关节疼痛、骨折及骨骼变形等。

镉污水经过河流、水库的水流的推力和高浓度向低浓度扩散，稀释、混合，水流的交换，物理净化过程，污水形成可沉淀的污泥，水质达到自净的作用。也可经过化学净化和生物净化作用。

一般水源水中镉经过自来水厂混凝沉淀净化处理，可去除原水中镉20%-30%，加工食物会破坏镉与锌的平衡，饮食中若锌含量不足，身体便会积存镉以取代，因此高锌食物有助排除镉。此外，高钙和高硒食物亦有排镉效力。