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)進行別離的進程。反滲透技能能使離子交流樹脂的負荷減輕90%以上,樹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、有機物質(zhì)、膠體物質(zhì),對減輕離子交流樹脂的污染,延伸運用壽命都有著杰出的效果。
但是長期以來,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,因為傳統(tǒng)的反滲透技能中有必要操控進水中LSI(即朗格利爾飽滿指數(shù))值,以防止反滲透膜結(jié)垢。而LSI值操控的一個重要參數(shù)是進水PH值,假如PH值為酸性,則不簡單結(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理
1脫CO2塔
當前運用較廣泛的是二氧化碳脫氣塔,因為水中富含很多的碳酸氫鹽堿度,經(jīng)過H型離子交流器(即陽離子交流床)處置后,樹脂上所帶的H被置換到水中而變成碳酸,所以脫CO2塔通常放在陽離子交流床的后邊,陰離子交流床的前面。當水的PH值小于4.3時,水中碳酸簡直徹底以二氧化碳的方式存在,如下式的改變:
HHCO3-=H2CO3=CO2H2O
當H增加,即PH越低時,上述反響就向右進行,此刻,用一個設(shè)備水從上噴淋而下,空氣從下鼓風而上,使空氣流與水滴充沛觸摸,因為空氣中的二氧化碳量很小,分壓很低,只占大氣壓力的0.03%,依據(jù)亨利規(guī)律,經(jīng)過H型離子交流器處置的水,因為二氧化碳分壓高,逸入分壓低的空氣流中而被帶走,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負,進步陰床的周期制水量,削減再生劑的耗費。
但是,二氧化碳脫氣塔因為吸入的是出產(chǎn)環(huán)境中的空氣,難免會帶入空氣中的雜質(zhì),經(jīng)過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)原理是用一個設(shè)備將水從上噴淋而下,經(jīng)過濾料渙散后,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)混床供應泵增壓后進入后處置混床。假如真空脫氣塔進水呈弱酸性,水中的碳酸鹽也能被很多去掉,因為當水的PH值小于4.3時,水中碳酸簡直徹底以二氧化碳的方式存在,因為未脫氣的反滲透產(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。
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,致使脫氣塔高度達十幾米,設(shè)備占用空間無窮,別的,因為脫氣塔液位操控很嚴厲,液位過高,簡單使脫氣功率下降,過低,簡單致使水泵吸空,致使出產(chǎn)事端,所以運用的液位計有必要非;罱j(luò)。盡管真空脫氣塔不會帶入外界新的雜質(zhì),但是因為設(shè)備布局雜亂,占地空間大,運轉(zhuǎn)費用高,所以在實踐出產(chǎn)運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,但是因為出資本錢太高,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的辦法和反響機理
1反響機理
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用反滲透去掉二氧化碳,因為HHCO3-=H2CO3=CO2H2O這個化學反響是可逆的,當OH-增加時,該反響就向左進行,當水的OH值大于8.2時,水中的CO2將悉數(shù)轉(zhuǎn)化為HCO3-,這樣HCO3-經(jīng)過反滲透體系悉數(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)垢趨勢將非常顯著,因為LSI值遠遠高于答應的規(guī)模。實踐證明:當反滲透體系前加堿而不采納其他的辦法時,RO濃水結(jié)晶分出非常敏捷,通常1~2個小時就可以在濃水側(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。
跟著科學技能的開展,當前反滲透阻垢劑品種繁多,阻垢功率越來越高,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3.0的水平。咱們車間運用了這種阻垢劑,即在RO前加堿的一起增加阻垢劑,實踐運轉(zhuǎn)下來反滲透可以保證三個月以上清潔一次,加堿結(jié)垢這個疑問得到了極好的處置。
2在實踐運用中的遇到的疑問及整治
原水水質(zhì)
原水水質(zhì)不一樣對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)自來水,因為該自來水是經(jīng)過處置后的富營養(yǎng)化的太湖水,所以水中的有機物含量較高,且受時節(jié)改變影響也比較大,電導率也比較高(600μs/cm以上),運用下來發(fā)現(xiàn),RO體系運轉(zhuǎn)一段時刻后,進口操作壓力就顯著上升,而段間的壓差不變,經(jīng)過恰當?shù)那鍧嵖苫謴椭琳顩r,但經(jīng)過一段時刻后又重復呈現(xiàn)。經(jīng)過對RO體系加堿和阻垢劑的剖析研究,咱們置疑與原水水質(zhì)中有機物含量改變有關(guān),后來經(jīng)過替換另一種阻垢劑后,疑問得到了處置。
假如原水運用的是硬度較高的深井水,因為在RO體系前增加堿液,盡管增加了阻垢劑緩解了體系結(jié)垢的時刻,但是RO膜結(jié)垢的趨勢依然比選用自來水作為原水來得要敏捷。實踐證明:通常1個月左右就需要對二段膜進行化學藥洗。
【反滲透設(shè)備預處置常用技能剖析】
關(guān)于反滲透體系,習慣地把進水分為地下水、自來水、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,因此反滲透預處置技能也會有所不一樣。合理地預處置應該能滿意如下需求:
1.反滲透預處置有必要可以去掉原水中的絕大多數(shù)雜質(zhì),到達進水需求;
2.反滲透預處置有必要思考水質(zhì)的改變,防止原水水質(zhì)動搖時影響整個體系的安穩(wěn)運轉(zhuǎn);
3.反滲透預處置技能有必要可以高效、安穩(wěn)的運轉(zhuǎn),一起盡量簡化流程,下降出資和運轉(zhuǎn)本錢;
1.1絮凝和絮凝過濾
絮凝處置的對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)過濾,可選用重力式過濾或壓力式過濾器。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。選用絮凝過濾時用鐵鹽作絮凝劑的效果優(yōu)于鋁鹽。過濾器的規(guī)劃產(chǎn)水量應包含后續(xù)處置技能的耗水量和過濾器本身的耗水量即沖刷水量。
1.2吸附
吸附法是運用多孔性固體物質(zhì),吸附水中的某些污染物質(zhì)在其外表,然后到達凈化水體的辦法。吸附法能去掉的污染物包含:有機物、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,在活化進程中構(gòu)成各種形狀和巨細的孔隙,因此構(gòu)成了無窮的比外表積,與水的觸摸面極大,因此吸附才能很強。活性炭不僅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精細過濾器(保安過濾器)
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,這些顆粒是砂濾無法去掉的,盡管顆粒極小,但是假如直接進入反滲透主機,在ro膜的濃縮效果下,依然會形成膜元件的污染,要去掉這些顆粒,就有必要選用精細過濾。精細過濾器常設(shè)置在壓力過濾器之后,有時也設(shè)置在整個預處置技能的未端防止破碎的濾料、活性炭、樹脂等進入反滲透體系,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。濾孔孔徑應與水中所含雜質(zhì)的粒相匹配,防止過粗或過細。