反滲透加藥基礎(chǔ)理論

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1、各種原水中均含冇一定濃度的懸浮物和溶解件物質(zhì)。懸浮物主要是無(wú)機(jī)鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質(zhì)主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸堿等。在反滲透過(guò)程中，進(jìn)水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質(zhì)的濃度在增加。懸浮顆粒會(huì)沉積在膜上，堵塞進(jìn)水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過(guò)其飽和極限時(shí)，會(huì)從濃水屮沉淀出來(lái)，在膜而上形成結(jié)垢，降低R0膜的通量，增加運(yùn)行壓力和壓力降，并導(dǎo)致產(chǎn)品水質(zhì)下降。這種在膜面上形成沉積層的現(xiàn)象叫做膜污染，膜污染的結(jié)果是系統(tǒng)性能的劣化。需婆在原水進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)Z前進(jìn)行預(yù)處理，去

2、除可能對(duì)反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機(jī)物和過(guò)量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。対進(jìn)水進(jìn)行預(yù)處理的目的是改善進(jìn)水水質(zhì)，使R0膜獲得可靠的運(yùn)行保證。對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、猛、鋁、硅、鎖、總等污染物水質(zhì)指標(biāo)的絕對(duì)值降低，在上一章中有對(duì)丁?這些污染物水質(zhì)指標(biāo)的詳細(xì)描述。表征膜污染傾向的另外一個(gè)重要的水質(zhì)指標(biāo)是SDTo通過(guò)預(yù)處理，除了要將上述指標(biāo)降到反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)水要求的范圍內(nèi)，還有重要的一點(diǎn)是盡量降低SDI,理想的SDI（15分鐘）值應(yīng)小于3。5.1化學(xué)預(yù)處理為了改善反滲透系統(tǒng)的操作性能，在進(jìn)水中可以加入

3、添加下列一些藥劑：酸、堿、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。1加酸一防止結(jié)垢在進(jìn)水中可以加入鹽酸（HC1）、硫酸（H2SO4）來(lái)降低pHo硫酸價(jià)格便宜、不會(huì)發(fā)煙腐蝕周圍的金屬元器件，1仏幾膜對(duì)硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業(yè)級(jí)硫酸即適宜于反滲透使用，商品硫酸有20%和93%兩種濃度規(guī)格。93%的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93%硫酸時(shí)一定要小心，在稀釋到66%時(shí)發(fā)熱可將溶液的溫度提升到138￡。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發(fā)熱沸騰。鹽酸主要在可能產(chǎn)生硫酸鈣或硫酸鋰結(jié)垢時(shí)使川。使川硫酸會(huì)增加反滲

4、透進(jìn)水中的硫酸根離子濃度，直接導(dǎo)致硫酸鈣結(jié)垢傾向增加。工業(yè)級(jí)的鹽酸（無(wú)添加劑）購(gòu)買非常方便，商品鹽酸一?般含量為30—37%。降低pH的首要目的是降低R0濃水中碳酸鈣結(jié)垢的傾向，即降低朗格里爾指數(shù)（LSI）oLSI是低鹽度苦咸水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結(jié)垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學(xué)屮，LSI是確定是否會(huì)發(fā)生碳酸鈣結(jié)垢的是個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)LSI為負(fù)值時(shí)，水會(huì)腐蝕金屬管道，但不會(huì)形成碳酸鈣結(jié)垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會(huì)發(fā)牛碳酸鈣結(jié)垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實(shí)際pile碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減?。ㄋ畨刂械乃妇褪沁@樣形成

5、的），隨pH、鈣離子的濃度即堿度的增加而減小。LSI值可以通過(guò)向反滲透進(jìn)水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來(lái)調(diào)低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低于碳酸鈣飽和濃度0.2個(gè)pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來(lái)防止碳酸鈣沉淀，一些肌垢劑供應(yīng)商聲稱其產(chǎn)品可以使反滲透濃水的LST高達(dá)+2.5（比較保守的設(shè)計(jì)是LSI為+1.8）。2加堿一提髙脫除率在一級(jí)反滲透中加堿使川較少。在反滲透進(jìn)水中注入堿液用來(lái)提高plh—般使川的堿劑只冇氫氧化鈉（NaOll）,購(gòu)買方便，而且易溶于水。一般不含具他添加劑的工業(yè)級(jí)氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧

6、化鈉有100%的片堿，也有20%和50%的液堿。在加堿調(diào)高pH時(shí)一定要注意，pH升高會(huì)增加LSI.降低碳酸鈣及鐵和猛的溶解度。最常見的加堿應(yīng)用是二級(jí)R0系統(tǒng)。在二級(jí)反滲透系統(tǒng)中，一級(jí)R0產(chǎn)水供給二級(jí)R0作為原水。二級(jí)反滲透対一級(jí)反滲透產(chǎn)水進(jìn)行“拋光”處理，二級(jí)R0產(chǎn)水的水質(zhì)可達(dá)到4兆歐。在二級(jí)R0進(jìn)水中加堿有4個(gè)原因：a.在pH&2以上，二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會(huì)隨透過(guò)液自由進(jìn)入R0產(chǎn)水，對(duì)于下游的離子交換床拋光處理造成不當(dāng)?shù)呢?fù)荷。b.某些TOC成分在高pH下更容易脫除。c.二氧化硅的溶解

7、度和脫除率在高pH下更高（特別是高于9時(shí)）。d.硼的脫除率在高pll卜?也較高（特別是高于9時(shí)）。加堿應(yīng)用冇一個(gè)特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統(tǒng)）過(guò)程，將進(jìn)水pH調(diào)到9或10。一級(jí)反滲透用來(lái)處理苦咸水，苦咸水在高pH下會(huì)有污染問(wèn)題（比如硬度、堿度、鐵、鎰等）。預(yù)處理通常采用弱酸性陽(yáng)離子樹脂系統(tǒng)和脫氣裝置來(lái)除去這些污染物。3脫氯藥劑一消除余氯R0及NF進(jìn)水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達(dá)到聚酰胺復(fù)合膜的耍求。除氯的預(yù)處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。在小系統(tǒng)（50—lOOgpm）中一般采用活性碳過(guò)濾器，投資成

8、本比鮫合理。推薦使用酸洗處理過(guò)的優(yōu)質(zhì)活性炭，去除硬度、金屬離了，細(xì)粉含量要非常低，否則會(huì)造成對(duì)膜的污染。新安裝的碳濾料一定