水處理設(shè)備加堿在反滲透預(yù)處理中的應(yīng)用
反滲透(RO)是一種非常有用的膜別離單元操作,是依托反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行別離的進(jìn)程。反滲透技能能使離子交流樹(shù)脂的負(fù)荷減輕90%以上,樹(shù)脂的再生劑用量也可削減90%,除了除鹽,還可除掉水中的微粒、有機(jī)物質(zhì)、膠體物質(zhì),對(duì)減輕離子交流樹(shù)脂的污染,延伸運(yùn)用壽命都有著杰出的效果。
但是長(zhǎng)期以來(lái),關(guān)于水中富含的游離CO2的去掉,反滲透技能好像力不從心,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的反滲透技能中有必要操控進(jìn)水中LSI(即朗格利爾飽滿指數(shù))值,以防止反滲透膜結(jié)垢。而LSI值操控的一個(gè)重要參數(shù)是進(jìn)水PH值,假如PH值為酸性,則不簡(jiǎn)單結(jié)垢,假如PH為堿性,則結(jié)垢傾向非常顯著。所以傳統(tǒng)的技能中在反滲透體系前增加HCl溶液,能極好地防止CaCO3、MgCO3等沉淀物結(jié)垢;而很少在反滲透體系前增加NaOH溶液。
去掉CO2的常用辦法及反響機(jī)理
1脫CO2塔
當(dāng)前運(yùn)用較廣泛的是二氧化碳脫氣塔,因?yàn)樗懈缓芏嗟奶妓釟潲}堿度,經(jīng)過(guò)H型離子交流器(即陽(yáng)離子交流床)處置后,樹(shù)脂上所帶的H被置換到水中而變成碳酸,所以脫CO2塔通常放在陽(yáng)離子交流床的后邊,陰離子交流床的前面。當(dāng)水的PH值小于4.3時(shí),水中碳酸簡(jiǎn)直徹底以二氧化碳的方式存在,如下式的改變:
HHCO3-=H2CO3=CO2H2O
當(dāng)H增加,即PH越低時(shí),上述反響就向右進(jìn)行,此刻,用一個(gè)設(shè)備水從上噴淋而下,空氣從下鼓風(fēng)而上,使空氣流與水滴充沛觸摸,因?yàn)榭諝庵械亩趸剂亢苄,分壓很低,只占大氣壓力?.03%,依據(jù)亨利規(guī)律,經(jīng)過(guò)H型離子交流器處置的水,因?yàn)槎趸挤謮焊撸萑敕謮旱偷目諝饬髦卸粠ё,然后除掉了水中的二氧化碳,也即除掉了水中很多的陰離子HCO3-,這樣可以大大減輕陰床的擔(dān)負(fù),進(jìn)步陰床的周期制水量,削減再生劑的耗費(fèi)。
但是,二氧化碳脫氣塔因?yàn)槲氲氖浅霎a(chǎn)環(huán)境中的空氣,難免會(huì)帶入空氣中的雜質(zhì),經(jīng)過(guò)與水源觸摸然后污染水源,致使陰床周期制水率的下降。
2真空脫氣塔
真空脫氣塔也是一種去掉CO2的辦法,此外還能去掉水中的O2等物質(zhì),去掉功率比脫CO2塔高的多。它的作業(yè)原理是用一個(gè)設(shè)備將水從上噴淋而下,經(jīng)過(guò)濾料渙散后,水中的CO2及O2逸出,而真空泵在塔的中部抽真空,CO2及O2被真空泵吸走,脫氣后的純水流至塔底,經(jīng)混床供應(yīng)泵增壓后進(jìn)入后處置混床。假如真空脫氣塔進(jìn)水呈弱酸性,水中的碳酸鹽也能被很多去掉,因?yàn)楫?dāng)水的PH值小于4.3時(shí),水中碳酸簡(jiǎn)直徹底以二氧化碳的方式存在,因?yàn)槲疵摎獾姆礉B透產(chǎn)水通常為弱酸性,所以真空脫氣塔通常放在反滲透的后級(jí)。
真空脫氣塔布局比較雜亂,大的單元有脫氣塔、真空泵等,為了保證進(jìn)水渙散均勻,濾料層高度需設(shè)置得很高,致使脫氣塔高度達(dá)十幾米,設(shè)備占用空間無(wú)窮,別的,因?yàn)槊摎馑何徊倏睾車(chē)?yán)厲,液位過(guò)高,簡(jiǎn)單使脫氣功率下降,過(guò)低,簡(jiǎn)單致使水泵吸空,致使出產(chǎn)事端,所以運(yùn)用的液位計(jì)有必要非;罱j(luò)。盡管真空脫氣塔不會(huì)帶入外界新的雜質(zhì),但是因?yàn)樵O(shè)備布局雜亂,占地空間大,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,所以在實(shí)踐出產(chǎn)運(yùn)用方面遭到必定約束。
除了上述常用的兩種脫氣辦法外,還有膜脫氣等辦法,但是因?yàn)槌鲑Y本錢(qián)太高,通常只用于出水水質(zhì)需求很高的超純水體系中。
RO前加堿除CO2的辦法和反響機(jī)理
1反響機(jī)理
反滲透是高效的除鹽技能,所以只要把水中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸氫鹽就可運(yùn)用反滲透去掉二氧化碳,因?yàn)镠HCO3-=H2CO3=CO2H2O這個(gè)化學(xué)反響是可逆的,當(dāng)OH-增加時(shí),該反響就向左進(jìn)行,當(dāng)水的OH值大于8.2時(shí),水中的CO2將悉數(shù)轉(zhuǎn)化為HCO3-,這樣HCO3-經(jīng)過(guò)反滲透體系悉數(shù)去掉,直接完成了去掉CO2的意圖。
但是,在加堿的一起,反滲透膜的結(jié)垢趨勢(shì)將非常顯著,因?yàn)長(zhǎng)SI值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于答應(yīng)的規(guī)模。實(shí)踐證明:當(dāng)反滲透體系前加堿而不采納其他的辦法時(shí),RO濃水結(jié)晶分出非常敏捷,通常1~2個(gè)小時(shí)就可以在濃水側(cè)發(fā)現(xiàn)白色的結(jié)晶。
其反響式為:Ca22OH-CO2=CaCO3H2O
Mg22OH-CO2=MgCO3H2O
所以,有必要在RO前增加阻垢劑防止結(jié)垢。
跟著科學(xué)技能的開(kāi)展,當(dāng)前反滲透阻垢劑品種繁多,阻垢功率越來(lái)越高,如杭州英普水處置技能公司的商品MDC220,能做到濃水側(cè)LSI值達(dá)3.0的水平。咱們車(chē)間運(yùn)用了這種阻垢劑,即在RO前加堿的一起增加阻垢劑,實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)下來(lái)反滲透可以保證三個(gè)月以上清潔一次,加堿結(jié)垢這個(gè)疑問(wèn)得到了極好的處置。
2在實(shí)踐運(yùn)用中的遇到的疑問(wèn)及整治
原水水質(zhì)
原水水質(zhì)不一樣對(duì)反滲透清潔周期的影響較大。咱們公司原水選用的是工業(yè)自來(lái)水,因?yàn)樵撟詠?lái)水是經(jīng)過(guò)處置后的富營(yíng)養(yǎng)化的太湖水,所以水中的有機(jī)物含量較高,且受時(shí)節(jié)改變影響也比較大,電導(dǎo)率也比較高(600μs/cm以上),運(yùn)用下來(lái)發(fā)現(xiàn),RO體系運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)刻后,進(jìn)口操作壓力就顯著上升,而段間的壓差不變,經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)那鍧嵖苫謴?fù)至正常狀況,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)刻后又重復(fù)呈現(xiàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)RO體系加堿和阻垢劑的剖析研究,咱們置疑與原水水質(zhì)中有機(jī)物含量改變有關(guān),后來(lái)經(jīng)過(guò)替換另一種阻垢劑后,疑問(wèn)得到了處置。
假如原水運(yùn)用的是硬度較高的深井水,因?yàn)樵赗O體系前增加堿液,盡管增加了阻垢劑緩解了體系結(jié)垢的時(shí)刻,但是RO膜結(jié)垢的趨勢(shì)依然比選用自來(lái)水作為原水來(lái)得要敏捷。實(shí)踐證明:通常1個(gè)月左右就需要對(duì)二段膜進(jìn)行化學(xué)藥洗。
【反滲透設(shè)備預(yù)處置常用技能剖析】
關(guān)于反滲透體系,習(xí)慣地把進(jìn)水分為地下水、自來(lái)水、地表水、海水、廢水(中水)等,這些水體受各種因素的影響,不一樣的地輿條件,不一樣的時(shí)節(jié)氣候致使水體的特性及其所含的雜質(zhì)有所不一樣,因此反滲透預(yù)處置技能也會(huì)有所不一樣。合理地預(yù)處置應(yīng)該能滿意如下需求:
1.反滲透預(yù)處置有必要可以去掉原水中的絕大多數(shù)雜質(zhì),到達(dá)進(jìn)水需求;
2.反滲透預(yù)處置有必要思考水質(zhì)的改變,防止原水水質(zhì)動(dòng)搖時(shí)影響整個(gè)體系的安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn);
3.反滲透預(yù)處置技能有必要可以高效、安穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn),一起盡量簡(jiǎn)化流程,下降出資和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián);
1.1絮凝和絮凝過(guò)濾
絮凝處置的對(duì)象是原水中的小顆粒懸浮物和膠體。
濁度小于70度的原水,通常選用多介質(zhì)過(guò)濾,可選用重力式過(guò)濾或壓力式過(guò)濾器。濾料的需求與一般雙濾料濾池不一樣,顆粒較大,濾猜中的無(wú)煙煤需求在酸堿中安穩(wěn),石英砂需求耐酸,在堿性溶液中有微量的溶出。選用絮凝過(guò)濾時(shí)用鐵鹽作絮凝劑的效果優(yōu)于鋁鹽。過(guò)濾器的規(guī)劃產(chǎn)水量應(yīng)包含后續(xù)處置技能的耗水量和過(guò)濾器本身的耗水量即沖刷水量。
1.2吸附
吸附法是運(yùn)用多孔性固體物質(zhì),吸附水中的某些污染物質(zhì)在其外表,然后到達(dá)凈化水體的辦法。吸附法能去掉的污染物包含:有機(jī)物、膠體、余氯,還能去掉色度和嗅味等。
1.2.1活性炭吸附
活性炭是用煙煤、無(wú)煙煤、果殼或木屑等多種質(zhì)料經(jīng)碳化和活化處置制成的黑色多孔顆粒;钚蕴康奈锢硖匦灾饕缚紫恫季旨捌渖⒉,在活化進(jìn)程中構(gòu)成各種形狀和巨細(xì)的孔隙,因此構(gòu)成了無(wú)窮的比外表積,與水的觸摸面極大,因此吸附才能很強(qiáng);钚蕴坎粌H能吸附水中的各種污染物,還可以吸附廢氣中的so2等污染物,因此在hb、水處置等范疇有著廣泛的用處。
1.3精細(xì)過(guò)濾器(保安過(guò)濾器)
用以去掉極微小的顆粒。一般砂濾可以去掉很小的固體顆粒,使出水濁度到達(dá)1左右,但出水依然富含很多粒徑在1~5μm的顆粒,這些顆粒是砂濾無(wú)法去掉的,盡管顆粒極小,但是假如直接進(jìn)入反滲透主機(jī),在ro膜的濃縮效果下,依然會(huì)形成膜元件的污染,要去掉這些顆粒,就有必要選用精細(xì)過(guò)濾。精細(xì)過(guò)濾器常設(shè)置在壓力過(guò)濾器之后,有時(shí)也設(shè)置在整個(gè)預(yù)處置技能的未端防止破碎的濾料、活性炭、樹(shù)脂等進(jìn)入反滲透體系,盡量做到不將上道工序發(fā)生的微粒帶到下一道工序中去。濾孔孔徑應(yīng)與水中所含雜質(zhì)的粒相匹配,防止過(guò)粗或過(guò)細(xì)。