間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的效果研究

吳承彥

摘 要：飲用水凈化是保障人們生產和生活過程中飲用水安全的關鍵技術，其在實際工程應用中受到廣泛的關注。近幾年隨著飲用水凈化技術的逐漸改革和創新，減壓蒸餾技術被應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，研究間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用效果，從而為間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中后期應用技術的改進奠定基礎，促進我國飲用水凈化處理技術的發展，為我國飲用水的處理貢獻微薄之力。

關鍵詞：飲用水；凈化；間歇減壓蒸餾技術；效果

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

0 前言

根據我國《2013年中國水資源公報》中統計，我國103個主要湖泊總面積為2.7萬千米，其中Ⅰ類、Ⅱ類水質的水面占總評價水面面積的33.12%，且湖泊中均有不同程度的富營養化現象。而我國471個水庫中全年水質為Ⅰ類的水庫僅為20座，Ⅱ類水庫為200座，Ⅰ、Ⅱ類水庫占評價水庫總數的46.71%，其中富營養化水庫座高達201座[1]。由此能夠看出當前我國水資源污染現象嚴重，飲用水凈化工程的建設和發展關系到人們的安全。間歇減壓蒸餾技術能夠對飲用水進行深度處理，從而有效的保障飲用水的潔凈度，為我國飲用水凈化工程做出貢獻。

1 減壓蒸餾技術

減壓蒸餾技術主要是利用真空泵降低系統內部的壓力，從而降低液體的沸點，利用飽和蒸氣壓與外界壓力相等時，沸點歲外界壓力變化而產生變化的原理，進行液體提純處理。減壓蒸餾技術在實際操作的過程中起裝置主要包括蒸餾。抽泣、安全保護和測壓四個部分組成。其中蒸餾部分包括蒸餾瓶、克氏蒸餾頭、毛細管、溫度計、冷凝管等組成[2]。在儀器組裝完成后進行蒸餾技術處理。其理論的操作方法為：

第一，管壁毛細管，降壓至壓力穩定后夾住橡皮管，觀察壓力計水銀柱變化（無變化不漏氣，變化漏氣）。

第二，檢查儀器不漏氣后，加入蒸餾液體，（液體不超過蒸餾瓶的1/2），關好活塞，打開油泵，調節毛細管導入空氣量（連續小泡最佳）。

第三，當壓力穩定后，進行加熱蒸餾。注意在其過程中需要控制溫度，觀察沸點，待沸點穩定，轉動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，慢慢旋開螺旋夾，待蒸餾瓶稍冷后再開啟活塞，平衡內外壓力，關閉抽氣泵。

2 間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用及效果

2.1 間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用

本次研究中分析間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用，實驗選擇了人均定額飲水量為2.5L進行實驗設計，其蒸餾的系統圖見圖1。針對生活飲用水中威脅人力安全的各種有機污染物和無機污染物進行檢測，從而作為判斷間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用效果的指標。此外，在實際應用的過程中為了更好的保障應用指標檢測的準確性，采用了國際根植的2、4、6、8、10倍進行配水[3]。實驗中將10L的不同污染物含量的水放入蒸餾裝置內進行間歇減壓蒸餾，真空泵采用了間歇頻率為10min中開啟，10min停止，蒸餾取水的頻率為20min取蒸發水樣一次，整個間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用的過程時間持續1h。在實際實驗應用的過程中設定試驗壓力為-60kPa，室內沸騰溫度為79℃[4]。

2.2 間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用效果

2.2.1 無機鹽凈化效果

根據圖2中能夠看出飲用水中無機鹽的去除率在99%以上，需要保障飲用水內的無機鹽含量在18mg/L～10018mg/L之間。飲用水在蒸發的過程中其蒸發溫度與水中鹽的沸點存在差異性，遠遠低于鹽的沸點，但是在實際應用過程中發現蒸餾出的水中仍然含有無機離子。進一步對其分析發現在其實際應用過程中需要控制無機離子在水相和氣相中平衡，這樣才能夠保障無機鹽的去除率。

2.2.2 Cd2+的凈化效果

根據研究結果繪制的圖3中Cd2+的凈化效果能夠看出飲用水進水的Cd2+質量濃度在10μg/L～30μg/L時，間歇減壓蒸餾裝置凈化后的出水裝置內含有Cd2+的含量為最低，將其與國家規定標準值進行比較，其遠遠低于國家標準。但是，在實際間歇減壓蒸餾的操作過程中發現隨著飲用水內Cd2+質量濃度的增加，出水中的含量也會逐漸增加，整體間歇減壓蒸餾的Cd2+去除率會呈下降的趨勢。因此，確定在實際工程應用和操作的過程中需要注意對飲用水水源內Cd2+的含量進行控制。

3 總結

間歇減壓蒸餾技術在飲用水凈化中的應用很大程度上提高了飲用水凈化工程系統的凈化率，其在實際應用操作過程中能夠有效的去除飲用水中的無機鹽污染物、有機物污染物等，從而起到凈化應用水的效果。間歇減壓蒸餾技術的應用范圍較廣，應用效果顯著。

參考文獻：

[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].食品工業科技，2014，2（01）：222-225.