总硬度对反渗透水处理回收率的影响

《总硬度对反渗透水处理回收率的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《总硬度对反渗透水处理回收率的影响（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、11、在水处理中的 朗格里尔 指数到底指的什么？答、朗格利尔指数又称饱和指数，以 S.I.表示，是水样实测的 PH 值减去饱和 PH 值（PHs）所得的值。碳酸钙在水中呈饱和状态时，重碳酸钙既不分解为碳酸钙，碳酸钙也不会继续溶解，此时的 PH 值称为饱和的 PH 值，以 PHs 表示。若水样的 PH 值大于PHS，S.I.为正值时，碳酸钙会从水中析出，这种水属 结垢 型水；当 S.I.为负值时，原有水垢层会被溶解掉，使原材料裸露在水中受侵蚀，这种水称作侵蚀型水；当 S.I.等于零时，水处于饱和状态，这种水属于稳定性。饱和 PH 与饱和指数的概念有朗格利尔（Langelier）提出，用以判断碳酸

2、钙水垢在水中是否会析出。并据此提出用加酸或用加碱处理方法来控制水垢的析出。 朗格利尔饱和指数(Langelier saturation index，简称 LSI） 1936 年朗格利尔(Langlier)根据己关于水中碳酸溶解平衡理论提出的描述碳酸钙固体与含二氧化碳溶液之间的平衡关系表达式，即水样实测的 pH 值减去饱和 pH(即 pHs)值的差值。根据表达式：Is(饱和指数)=pHpHs ，若 Is 为负值，即 pHpHs 说明水中的碳酸钙处于未饱和状态，仍能继续溶解，水具有产生腐蚀的趋势；当 Is 为正值时，碳酸钙处于过饱和状态，水具有产生碳酸钙沉积的趋势；当 Is 等于零时，水质处于稳定

3、状态，既不结垢，也无产生腐蚀的趋势。该法可在一定范围内用于计算水的碱度、钙离子浓度和水的温度。2、总硬度对反渗透水处理回收率 的影响答、水总硬度是指水中 Ca2+、Mg2+的总量，通常是以离子形式存在。当水通过 反渗透膜元件时，纯净的水会通过半透膜，而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端，一部分会随着浓水的排放而冲走，一部分会滞留在半透 膜的表面上，时间一长正如上述同仁所说，钙镁离子的浓度逐渐达到了“朗格里尔结垢指数”后会以固体或胶体形式析出，例如碳酸钙、碳酸镁等。这种“水垢”会将反渗透的半透膜膜孔堵住，从而影响反渗透膜好水的通透，造成回收率下降、产品水水质下降。下图就是源水中总硬度过大，而没采

4、取相应的处理措施所导致的结垢。3、钡和锶含量高的时候为什么对反渗透膜有很大的坏处啊钡盐和锶盐都是难溶盐，在反渗透的浓缩作用下会形成晶体，进而形成无机盐垢，造成产水量下降。关键要控制溶度积不能超过可形成晶体的限度，一般情况下投加阻垢剂是个不错的选择。4、硫酸根对反渗透膜有什么危害？2答、硫酸根本身对反渗透膜应该没什么危害，但如果硫酸根与钙、钡、锶离子同时存在时，会引起反渗透膜表面大量沉淀现象，而且硫酸钡对硫酸钙和硫酸锶的形成起促进作用。5、反渗透阻垢剂具体都有哪些作用？答、阻垢剂就是防止水中的无机物质在设备中沉积结垢。在涉及水处理的各个领域中,结垢都可给生产带来严重的后果,如降低生产能力甚至引起

5、停工。因此工业水的阻垢处理一直是人们所关注的研究课题,利用加阻垢剂进行阻垢处理是众多阻垢方法中的相对方便和高效的一种方法。1、 反渗透是一个过滤的过程，浓水侧由于无机盐等浓度很高，会发生结垢造成膜的污赌，影响产水率，反渗透阻垢剂可以阻止结垢2、反渗透阻垢剂的作用 在说反渗透阻垢剂的作用前，先简述一下反渗透系统：反渗透系统是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为 1/10000m(相当于大肠杆菌大小的 1/6000,病毒的 1/300)的反渗透膜(RO膜), 使较高浓度的水变为低浓度水, 同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔

6、离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水, 是人体及时补充优质水份的最佳选择. 由于 RO 反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到 100%。 3、反渗透阻垢剂是反渗透系统的关键设备，系统长时间连续运行时，水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，这样会影响反渗透系统的出水效率，损坏反渗透膜。由于反渗透膜比较昂贵，所以在系统运行中，要增加一段加药系统，在水中投加反渗透阻垢剂，延缓钙镁离子的析出和膜面结垢。 4、反渗透阻垢剂的基本作用： 络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离 ,生成带负电性的分子链,它与 Ca2+

7、形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 5、晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长 ,减慢了晶体的增长速率 ,从而减少了盐垢的形成; 6、静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加, 阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态 ,从而防止或减少垢物的形成。 7、反渗透阻垢剂的用量 反渗透阻垢剂的投加量由于不同厂家配方和浓度不同，而不尽相同，使用时需咨询厂家，进口反渗透阻垢剂用量一般为 3-5ppm。 8、 反渗透阻垢剂投加方式 反渗透系统一般有专用的自动加药装

8、置，由加药箱、计量泵等组成，可设置单位时间内加药量，连续添加。6、反渗透前还原剂的作用是什么？答、氧化剂对膜有降解作用，利用还原剂去除氧化剂的氧化作用 。利用氧化还原电位计检测还原的计量，负数时可以认定还原剂起到还原作用去水中的除氧化物，防止 RO 膜被氧化。7、 一及反渗透加还原剂亚硫酸氢纳的作用是什么？答、原余氯，阻止对 RO 膜的氧化作用8、水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么 ORP 会升高各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体 和微生物、3藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐 （如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）金属氧化物，酸碱等

9、。在反渗透过程中，进水的 体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵 塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降） 。难溶盐在超过其饱和极限时，会从浓水 中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低 RO 膜的通量，增加运行压力和压力降， 并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结 果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理，去除可能 对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾 向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质，使 RO 膜获得可靠的运行保证。 对原水进行预处理的效果反映为 TSS、TOC、COD 、BO

10、D、LSI 及铁、锰、铝、 硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低，在上一章中有对于这些污染物水质 指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是 SDI。通过预处 理，除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内，还有重要的一点是 尽量降低 SDI，理想的 SDI（15 分钟）值应小于 3。 5.1 化学预处理 为了改善反渗透系统的操作性能， 在进水中可以加入添加下列一些药剂： 碱、 酸、 杀菌剂、阻垢剂和分散剂。 1 加酸防止结垢 在进水中可以加入盐酸（HCl） 、硫酸（ H2SO4）来降低 pH。硫酸价格便宜、 不会发烟腐蚀周围的金属元器件，而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离

11、子高，所 以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用，商 品硫酸有 20和 93两种浓度规格。93的硫酸也称为 66 波美度硫酸。在稀 释 93硫酸时一定要小心， 在稀释到 66时发热可将溶液的温度提升到 138。 一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中，以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可 能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。 使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子 浓度，直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸（无添加剂） 购买非常方便， 商品盐酸一般含量为 3037。降低 pH 的首要目的是降低 RO 浓水中碳酸钙 结垢的倾向，即降低朗格里尔指数（LSI） 。LSI 是低盐

12、度苦咸水中碳酸钙的饱 和度，表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中，LSI 是确定是否会 发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当 LSI 为负值时，水会腐蚀金属管道，但不会 形成碳酸钙结垢。如果 LSI 为正值，水没有腐蚀性，却会发生碳酸钙结垢。LSI 由碳酸钙饱和的 pH 减去水的实际 pH。 碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小 （水 壶中的水垢就是这样形成的） ，随 pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。 LSI 值可以通过向反渗透进水中注入酸液（一般是硫酸或盐酸）即降低 pH 的方法来 调低。推荐的反渗透浓水的 LSI 值为 0.2（表示浓度低于碳酸钙饱和浓度 0.2 个 pH 单位）

13、。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀，一些阻垢剂供应商声 称其产品可以使反渗透浓水的 LSI 高达+2.5（比较保守的设计是 LSI 为1.8） 。 2 加碱提高脱除率 在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高 pH。一般使 用的碱剂只有氢氧化钠（NaOH） ，购买方便，而且易溶于水。一般不含其他添 加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。 商品氢氧化钠有 100的片碱， 也有 20 和 50的液碱。在加碱调高 pH 时一定要注意，pH 升高会增加 LSI、降低碳酸 钙及铁和锰的溶解度。 最常见的加碱应用是二级 RO 系统。 在二级反渗透系统中， 一级 RO 产水供给二级 RO

14、 作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光” 处理，二级 RO 产水的水质可达到 4 兆欧。在二级 RO 进水中加碱有 4 个原因： a在 pH8.2 以上，二氧化碳全部转化为碳酸根离子，碳酸根离子可以被反渗透 脱除。而二氧化碳本身是一种气体，会随透过液自由进入 RO 产水，对于下游的 离子交换床抛光处理造成不当的负荷。 b某些 TOC 成分在高 pH 下更容易脱除。 c二氧化硅的溶解度和脱除率在高 pH 下更高（特别是高于 9 时） 。 d硼的脱除率在高 pH 下也较高（特别是高于 9 时） 。 加碱应用有一个特例，通常被叫做 HERO（高效反渗透系统）过程，将进水 pH 调到 9 或

15、 10。一级反渗透用来处理苦咸水，苦咸水在高 pH 下会有污4染问题（比 如硬度、碱度、铁、锰等） 。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置 来除去这些污染物。 3 脱氯药剂消除余氯 RO 及 NF 进水中的游离氯要降到 0.05ppm 以下， 才能达到聚酰胺复合膜的要求。 除氯的预处理方法有两种，粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小 系统（50100gpm）中一般采用活性碳过滤器，投资成本比较合理。推荐使用 酸洗处理过的优质活性炭，去除硬度、金属离子，细粉含量要非常低，否则会造 成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去为止，一 般要几个小时甚至几天。我们

16、不能依靠 5?m 的保安过滤器来保护反渗透膜不受 碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物，对于所有进水 的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料，在碳过滤器中 孳生细菌，其结果是造成反渗透膜的生物污染。 亚硫酸氢钠（SBS）是较大型 RO 装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠 溶解在水中配制成溶液， 商品偏亚硫酸氢钠的纯度为 97.599，干燥储存期 6 个月。SBS 溶液在空气中不稳定，会与氧气发生反应，所以推荐 2的溶液的使 用期为 37 天， 10以下的溶液使用期为 714 天。从理论上讲，1.47ppm 的 SBS（或 0.70ppm 偏亚硫酸氢钠）能够还原 1.0ppm 的氯。设计时考虑到工 业苦咸水系统的安全系数，设定 SBS 的添加量为每 1.0ppm 氯 1.83.0ppm。 SBS 的注入口要在膜元件的上游，设置距离要保证在进入膜元件有 29 秒的反应 时间。推荐使用适当的在