吳承彥

摘 要：飲用水凈化是保障人們生產(chǎn)和生活過(guò)程中飲用水安全的關(guān)鍵技術(shù)，其在實(shí)際工程應(yīng)用中受到廣泛的關(guān)注。近幾年隨著飲用水凈化技術(shù)的逐漸改革和創(chuàng)新，減壓蒸餾技術(shù)被應(yīng)用到了飲用水凈化工作中。因此，論文從飲用水凈化的角度出發(fā)，研究間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用效果，從而為間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中后期應(yīng)用技術(shù)的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)飲用水凈化處理技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)飲用水的處理貢獻(xiàn)微薄之力。

關(guān)鍵詞：飲用水；凈化；間歇減壓蒸餾技術(shù)；效果

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.029

0 前言

根據(jù)我國(guó)《2013年中國(guó)水資源公報(bào)》中統(tǒng)計(jì)，我國(guó)103個(gè)主要湖泊總面積為2.7萬(wàn)千米，其中Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)水質(zhì)的水面占總評(píng)價(jià)水面面積的33.12%，且湖泊中均有不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。而我國(guó)471個(gè)水庫(kù)中全年水質(zhì)為Ⅰ類(lèi)的水庫(kù)僅為20座，Ⅱ類(lèi)水庫(kù)為200座，Ⅰ、Ⅱ類(lèi)水庫(kù)占評(píng)價(jià)水庫(kù)總數(shù)的46.71%，其中富營(yíng)養(yǎng)化水庫(kù)座高達(dá)201座[1]。由此能夠看出當(dāng)前我國(guó)水資源污染現(xiàn)象嚴(yán)重，飲用水凈化工程的建設(shè)和發(fā)展關(guān)系到人們的安全。間歇減壓蒸餾技術(shù)能夠?qū)︼嬘盟M(jìn)行深度處理，從而有效的保障飲用水的潔凈度，為我國(guó)飲用水凈化工程做出貢獻(xiàn)。

1 減壓蒸餾技術(shù)

減壓蒸餾技術(shù)主要是利用真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，從而降低液體的沸點(diǎn)，利用飽和蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)，沸點(diǎn)歲外界壓力變化而產(chǎn)生變化的原理，進(jìn)行液體提純處理。減壓蒸餾技術(shù)在實(shí)際操作的過(guò)程中起裝置主要包括蒸餾。抽泣、安全保護(hù)和測(cè)壓四個(gè)部分組成。其中蒸餾部分包括蒸餾瓶、克氏蒸餾頭、毛細(xì)管、溫度計(jì)、冷凝管等組成[2]。在儀器組裝完成后進(jìn)行蒸餾技術(shù)處理。其理論的操作方法為：

第一，管壁毛細(xì)管，降壓至壓力穩(wěn)定后夾住橡皮管，觀察壓力計(jì)水銀柱變化（無(wú)變化不漏氣，變化漏氣）。

第二，檢查儀器不漏氣后，加入蒸餾液體，（液體不超過(guò)蒸餾瓶的1/2），關(guān)好活塞，打開(kāi)油泵，調(diào)節(jié)毛細(xì)管導(dǎo)入空氣量（連續(xù)小泡最佳）。

第三，當(dāng)壓力穩(wěn)定后，進(jìn)行加熱蒸餾。注意在其過(guò)程中需要控制溫度，觀察沸點(diǎn)，待沸點(diǎn)穩(wěn)定，轉(zhuǎn)動(dòng)多尾接液管接受餾分，保證蒸餾速度為0.5～1滴/S。

第四，蒸餾完畢，除去熱源，慢慢旋開(kāi)螺旋夾，待蒸餾瓶稍冷后再開(kāi)啟活塞，平衡內(nèi)外壓力，關(guān)閉抽氣泵。

2 間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用及效果

2.1 間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用

本次研究中分析間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)選擇了人均定額飲水量為2.5L進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其蒸餾的系統(tǒng)圖見(jiàn)圖1。針對(duì)生活飲用水中威脅人力安全的各種有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)，從而作為判斷間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用效果的指標(biāo)。此外，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中為了更好的保障應(yīng)用指標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，采用了國(guó)際根植的2、4、6、8、10倍進(jìn)行配水[3]。實(shí)驗(yàn)中將10L的不同污染物含量的水放入蒸餾裝置內(nèi)進(jìn)行間歇減壓蒸餾，真空泵采用了間歇頻率為10min中開(kāi)啟，10min停止，蒸餾取水的頻率為20min取蒸發(fā)水樣一次，整個(gè)間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用的過(guò)程時(shí)間持續(xù)1h。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的過(guò)程中設(shè)定試驗(yàn)壓力為-60kPa，室內(nèi)沸騰溫度為79℃[4]。

2.2 間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用效果

2.2.1 無(wú)機(jī)鹽凈化效果

根據(jù)圖2中能夠看出飲用水中無(wú)機(jī)鹽的去除率在99%以上，需要保障飲用水內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽含量在18mg/L～10018mg/L之間。飲用水在蒸發(fā)的過(guò)程中其蒸發(fā)溫度與水中鹽的沸點(diǎn)存在差異性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鹽的沸點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)蒸餾出的水中仍然含有無(wú)機(jī)離子。進(jìn)一步對(duì)其分析發(fā)現(xiàn)在其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要控制無(wú)機(jī)離子在水相和氣相中平衡，這樣才能夠保障無(wú)機(jī)鹽的去除率。

2.2.2 Cd2+的凈化效果

根據(jù)研究結(jié)果繪制的圖3中Cd2+的凈化效果能夠看出飲用水進(jìn)水的Cd2+質(zhì)量濃度在10μg/L～30μg/L時(shí)，間歇減壓蒸餾裝置凈化后的出水裝置內(nèi)含有Cd2+的含量為最低，將其與國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但是，在實(shí)際間歇減壓蒸餾的操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)隨著飲用水內(nèi)Cd2+質(zhì)量濃度的增加，出水中的含量也會(huì)逐漸增加，整體間歇減壓蒸餾的Cd2+去除率會(huì)呈下降的趨勢(shì)。因此，確定在實(shí)際工程應(yīng)用和操作的過(guò)程中需要注意對(duì)飲用水水源內(nèi)Cd2+的含量進(jìn)行控制。

3 總結(jié)

間歇減壓蒸餾技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用很大程度上提高了飲用水凈化工程系統(tǒng)的凈化率，其在實(shí)際應(yīng)用操作過(guò)程中能夠有效的去除飲用水中的無(wú)機(jī)鹽污染物、有機(jī)物污染物等，從而起到凈化應(yīng)用水的效果。間歇減壓蒸餾技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，應(yīng)用效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐寧，譚興和，王鋒等.減壓蒸餾分離柑桔皮精油中檸檬烯的研究[J].食品工業(yè)科技，2014，2（01）：222-225.