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水的相關知識

RO逆滲透原理

逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,仍無他法製出之飲水能與其比較。要了解"逆滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)"的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作"逆滲透"。   
逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離于(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。   
逆滲透雖然價錢較高,因為一般逆滲透膜的孔徑約在l0A以下,它可以排除細菌,病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在準備安全飲用水最好準備這一道步驟。   
逆滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結構形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高,但在鹼性的條件下(pH ≧8.0)或細菌存在的狀況下,使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。至於採用那一種材質較好,則目前還沒有定論。 
如果逆滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成逆滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。


水的汙染有哪些?

長久以來,人類一直把不要的東西丟到河裏,或是倒在特定的地點,在工業發達前,廢棄物大都能讓自然界分解掉,現今最常見的汙水處理方式,基本上還是利用微生物分解汙水中的有機質,把有機廢棄物轉化成對環境無害的物質。和化學有關的水汙染主要有三種來源,分別是化學品在的工業生產製程、化學品在農業方面的使用、化學品在家庭方面的使用。
1、工業生產製程
此一汙染源在取得原料時便會發生,如:在製取無機原料的礦場或工廠裏,滲過舊採礦場或礦渣的雨水,會把有毒的非金屬離子從礦層或礦渣中溛解出來,然後帶到河裏,汙染水域;另一明顯的例子是運輸原油的油輪沈沒也會造成水汙染。在製程的較後面階段裏也會發生汙染,如:氯鹼工業排放含汞的廢水、電鍍廠排放含有氰化物和重金屬離子的廢水。
2、農業
農業用的化學品中最有名的要算是含氯殺蟲劑了如;DDT,對土地使用長效農藥會保存在土地中,也會由雨水帶入水域,再經過食物鏈轉移,使得所有的生物都無法倖免。另一項影響環境的農業用料是肥料,含氮、磷的肥料沖入水中,會滋養藻類,使其快速生長,嚴重破壞了生態平衡。
3、家庭
過去某些清潔劑,含有微生物無法分解的物質,會阻絕河川氧的溶解過程,後來改用可分解的分子代替才解決間題。此外含磷的清潔劑也會使得水中的藻類滋長。


自來水廠所的水質處理

淨水處理設備說明

1、分水井將原水(水庫、地表水或地下水)分配至淨水設備並具有安定原水之水位,量測原水流量之功能。
2、快混池為吸附及凝聚原水中懸浮固體、於原水中加入PAC等混凝劑,藉由各種形式之攪拌(重力流水躍式或電動攪拌機)達成快速混合作用。
3、膠凝池(慢混池) 快混後(加藥混合)之原水,產生膠羽(混凝劑吸附水中懸浮固體)顆粒,藉由快逐漸變慢速度之膠凝機攪拌,以膠凝作用使小膠羽逐漸結合較大且重之膠羽。
4、沉澱池已形成膠羽之原水,經足夠滯留時間藉重力之沉降作用、分離原水中較大之膠羽顆粒及懸浮固體。
5、快濾池將沉澱後原水中之細小懸浮物質及微生物等藉由濾料之隔除、沉澱、吸附及化學反應等作用加以去除,並藉反沖洗機制維持濾料之清潔。
6、清水池快濾後之清水經加氯消毒進入清水池,主要功能係維持淨水場保持穩定出水量之調節能力及確保加氯消毒停留時間、增加消毒效果。



製水的各項方法

離子交換法----
濾水器內裝陽離子樹脂,利用鈉離子交換掉水中之鈣鎂離子,達軟化水之標準,教不易造成結垢現象。易釋出鈉,不適心臟、高血壓病患飲用,此法只是軟化水質,氯、細菌、病毒、農藥、異臭味等無法去除,長期飲用則易引發血管硬化、心臟病、中風等,現為醫學界所極力限制使用,先進國家亦已將此法淘汰掉。

活性碳過濾-----
活性碳是吸附水中餘氯、致癌物三鹵甲烷、異色、異味‧臭味、有機化學物及農葯污染,是去除異臭味最佳濾材。

電解法-----
由日本引進鈣離子水為代表,利用電解法分離鹼性水及酸性水。
鹼性水-健康用水依醫生指定飲用,可避免疾病發生,保持人體內成略鹼性,一般可調製PH8.5,酸性水-美容用水,酸性水洗臉護膚較易除垢,保持人體毛細孔乾淨,經電解後與鈣結合,小分子集團之水分子人體較易吸收。
優點:保持體類成略鹼,確定可保持健康,但維持人體成鹼性,一般醫生指示病人多吃蔬菜、水果、少攝取肉類、米飯,亦由食物調整PH值,是否靠水達到調整PH則有待質疑。
缺點:依水處理角度,未將水中汙染物完全去除,而將其改變PH值,實無異捨本遂末,離子水一般設備僅簡易靠PP及CC過濾,菌類完全未加處理。