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水處理設(shè)備加堿在反滲透預(yù)處理中有何應(yīng)用?

更新時間:2018-11-12點擊次數(shù):3089

反滲透設(shè)備是一種十分有效的膜分離單元操作,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進行分離的過程。反滲透設(shè)備能使離子交換樹脂的負荷減輕90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%,除了除鹽,還可除去水中的微粒、有機物質(zhì)、膠體物質(zhì),對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。

但是長期以來,對于水中含有的游離CO2的去除,反滲透技術(shù)似乎無能為力,因為傳統(tǒng)的反滲透技術(shù)中必須控制進水中LSI(即朗格利爾飽和指數(shù))值,以防止反滲透膜結(jié)垢。而LSI值控制的一個重要參數(shù)是進水PH值,如果PH值為酸性,則不容易結(jié)垢,如果PH為堿性,則結(jié)垢傾向十分明顯。所以傳統(tǒng)的工藝中在反滲透系統(tǒng)前添加HCl溶液,能很好地防止CaCO3、MgCO3等沉淀物結(jié)垢;而很少在反滲透系統(tǒng)前添加NaOH溶液。 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

脫CO2塔

目前使用廣泛的是二氧化碳脫氣塔,由于水中含有大量的碳酸氫鹽堿度,經(jīng)過H型離子交換器(即陽離子交換床)處理后,樹脂上所帶的H 被置換到水中而成為碳酸,所以脫CO2塔一般放在陽離子交換床的后面,陰離子交換床的前面。當水的PH值小于4.3時,水中碳酸幾乎*以二氧化碳的形式存在,如下式的變化:

H HCO3-=H2CO3=CO2 H2O 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

當H 增加,即PH越低時,上述反應(yīng)就向右進行,此時,用一個裝置水從上噴淋而下,空氣從下鼓風(fēng)而上,使空氣流與水滴充分接觸,由于空氣中的二氧化碳量很小,分壓很低,只占大氣壓力的0.03%,根據(jù)亨利定律,經(jīng)過H型離子交換器處理的水,由于二氧化碳分壓高,逸入分壓低的空氣流中而被帶走,從而除去了水中的二氧化碳,也即除去了水中大量的陰離子HCO3-,這樣可以大大減輕陰床的負擔,提高陰床的周期制水量,減少再生劑的消耗。

但是,二氧化碳脫氣塔由于吸入的是生產(chǎn)環(huán)境中的空氣,難免會帶入空氣中的雜質(zhì),通過與水源接觸從而污染水源,引起陰床周期制水率的下降。

真空脫氣塔 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

真空脫氣塔也是一種去除CO2的方法,此外還能去除水中的O2等物質(zhì),去除效率比脫CO2塔高的多。它的工作原理是用一個裝置將水從上噴淋而下,經(jīng)過濾料分散后,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)混床供給泵增壓后進入后處理混床。如果真空脫氣塔進水呈弱酸性,水中的碳酸鹽也能被大量去除,因為當水的PH值小于4.3時,水中碳酸幾乎*以二氧化碳的形式存在,由于未脫氣的反滲透產(chǎn)水一般為弱酸性,所以真空脫氣塔一般放在反滲透的后級。

真空脫氣塔結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,大的單元有脫氣塔、真空泵等,為了保證進水分散均勻,濾料層高度需設(shè)置得很高,導(dǎo)致脫氣塔高度達十幾米,設(shè)備占用空間龐大,另外,由于脫氣塔液位控制很嚴格,液位過高,容易使脫氣效率下降,過低,容易導(dǎo)致水泵吸空,引起生產(chǎn)事故,所以使用的液位計必須十分靈敏。雖然真空脫氣塔不會帶入外界新的雜質(zhì),但是由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,占地空間大,運行費用高,所以在實際生產(chǎn)應(yīng)用方面受到一定限制。

除了上述常用的兩種脫氣方法外,還有膜脫氣等方法,但是由于投資成本太高,一般只用于出水水質(zhì)要求很高的超純水系統(tǒng)中。

反應(yīng)機理

反滲透是的除鹽工藝,所以只要把水中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸氫鹽就可利用反滲透去除二氧化碳,由于H HCO3-=H2CO3=CO2 H2O這個化學(xué)反應(yīng)是可逆的,當OH-增加時,該反應(yīng)就向左進行,當水的OH值大于8.2時,水中的CO2將全部轉(zhuǎn)化為HCO3-,這樣HCO3-通過反滲透系統(tǒng)全部去除,間接實現(xiàn)了去除CO2的目的。

但是,在加堿的同時,反滲透膜的結(jié)垢趨勢將十分明顯,因為LSI值遠遠高于允許的范圍。實踐證明:當反滲透系統(tǒng)前加堿而不采取其他的措施時,RO濃水結(jié)晶析出十分迅速,一般1~2個小時就可以在濃水側(cè)發(fā)現(xiàn)白色的結(jié)晶。 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

其反應(yīng)式為:Ca2 2OH- CO2=CaCO3 H2O

Mg2 2OH- CO2=MgCO3 H2O 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

所以,有必要在RO前添加阻垢劑避免結(jié)垢。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前反滲透阻垢劑品種繁多,阻垢效率越來越高,如杭州英普水處理技術(shù)公司的產(chǎn)品MDC220,能做到濃水側(cè)LSI值達3.0的水平。我們車間使用了這種阻垢劑,即在RO前加堿的同時添加阻垢劑,實際運行下來反滲透可以確保三個月以上清洗一次,加堿結(jié)垢這個問題得到了很好的解決。

原水水質(zhì)

原水水質(zhì)不同對反滲透清洗周期的影響較大。我們公司原水采用的是工業(yè)自來水,由于該自來水是經(jīng)過處理后的富營養(yǎng)化的太湖水,所以水中的有機物含量較高,且受季節(jié)變化影響也比較大,電導(dǎo)率也比較高(600μs/cm以上),使用下來發(fā)現(xiàn),RO系統(tǒng)運行一段時間后,進口操作壓力就明顯上升,而段間的壓差不變,經(jīng)過適當?shù)那逑纯苫謴?fù)至正常狀態(tài),但經(jīng)過一段時間后又重復(fù)出現(xiàn)。通過對RO系統(tǒng)加堿和阻垢劑的分析研究,我們懷疑與原水水質(zhì)中有機物含量變化有關(guān),后來通過更換另一種阻垢劑后,問題得到了解決。 西安水處理廠家 軟水設(shè)備

如果原水使用的是硬度較高的深井水,由于在RO系統(tǒng)前添加堿液,雖然添加了阻垢劑緩解了系統(tǒng)結(jié)垢的時間,但是RO膜結(jié)垢的趨勢仍然比采用自來水作為原水來得要迅速。實踐證明:一般1個月左右就需要對二段膜進行化學(xué)藥洗。

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