氯化鐵對反滲透膜的影響

A. 氯化鐵為什麼不能用於硬水軟化

氯化鐵不能與鈣離子、鎂離子反應，不能降低鈣離子、鎂離子濃度，所以不能用於硬水的軟化。

硬水軟化的方法：
1、離子交換法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標准方式。

2、膜分離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。

3、石灰法：向水中加入石灰，主要是用於處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。

4、電磁法：採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。

5、加葯法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。

(1)氯化鐵對反滲透膜的影響擴展閱讀
硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類，一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的，這種水經過煮沸以後，水裡所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶於水的碳酸鈣和難溶於水的碳酸鎂沉澱。這些沉澱物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，永久硬度不能用加熱的方法軟化，一般有加入碳酸鹽的沉澱法和離子交換法等。

B. ro反滲透膜工藝流程是什麼

反滲抄透膜也叫RO膜，反滲襲透膜是用於水處理的分離膜，與超濾膜等濾膜一樣，都是將水通過膜面積表面的孔徑，然後將雜質和病毒等物質截留，水分子透過濾膜表面，達到過濾的效果。反滲透膜之所以稱之為反滲透，是因為反滲透膜通過反滲透（逆滲透）的原理進行分離，以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑，對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。

C. 三價氯化鐵導電性能

】棕色液體。相對密度1.42。易與水混溶，水溶液呈酸性，對金屬有氧化腐蝕作用。三氯化鐵水溶稀釋時，水解後生成氫氧化鐵沉澱，有極強凝聚力。 
    【用途】可用飲水的凈水劑和廢水的處理凈化沉澱劑。污水處理，用於去除水中的重金屬和磷酸鹽。也可用於無線電印刷電路及不銹鋼蝕刻行業作蝕刻劑。 液體三氯化鐵是飲用水、工業用水、工業廢水、城市污水及游泳池循環水處理的高效廉價絮凝劑，具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
【國家標准】工業級三氯化鐵GB/1621-79??

三氯化鐵溶液優點： 
    液體三氯化鐵價格比固體三氯化鐵成本低50%，省去固體配製溶液的操作和溶解不完全的難題。可以取代固體或液體PAC，且成本低於PAC40%以上。由於三氯化鐵用途比較廣泛.液體三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑，具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。

三氯化鐵與其它廢水處理絮凝劑相比，其主要特點如下:
   1、比固體三氯化鐵價格低40%以上(相同濃度)，可完全替代固體三氯化鐵
   2、本身為水溶液，省去固體配製溶液的操作及溶解不完全的問題；
   3、取代液體或聚氯化鋁、聚合硫酸鐵等絮凝劑，處理成本降低30%以上；
   4、絮凝性能優良，沉降速度高於鋁鹽系列絮凝劑(如硫酸鋁、聚合氯化鋁等)，且形成的礬花密實；
   5、產生污泥量少，大大節省污泥處理費用；
   6、適應水體PH值范圍廣，為4-12，最佳PH值范圍6-10。

三氯化鐵用途：
    鞏義濾料工業有限公司專業生產無水三氯化鐵，液體三氯化鐵，三氯化鐵廣泛應用於污水處理，對低油度的原水處理，具有效果好、價格便宜等優點，但帶來水色泛黃的缺點。也用於印染滾筒刻花、電子工業線路板及熒光數字筒生產等。建築工業用於制備混凝土，以增強混凝土的強度、抗腐蝕性和防水性。也能與二氯化鐵、氯化鈣、三氯化鋁、硫酸鋁、鹽酸等配製成泥凝土的防水劑，無機工業用作製造其他鐵鹽和墨水。染料工業用作印地科素染料染色時的氧化劑。印染工業用作媒染劑。冶金工業用作提取金、銀的氯化劑。有機工業用作催化劑、氧化劑和氯化劑。玻璃工業用作玻璃器皿熱態著色劑。制皂工業用作肥皂廢液回收甘油的凝聚劑。用於污水處理、線路板蝕刻、不銹鋼腐蝕以及媒染劑，是固體三氯化鐵的良好替代品，其中HPFCS高純型用於電子行業高要求的清洗及蝕刻。液體三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑，具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。三氯化鐵的另外一個重要用途就是五金蝕刻，蝕刻產品如：眼鏡架，鍾表，電子元件等。

三氯化鐵使用方法：
    三氯化鐵側重於工業廢水處理。使用時直接將適量的產品投加到廢水中，並強烈攪拌使之與廢水混合均勻。一般投加量為廢水量的 0.01%~0.1% ，實際應用中因廢水水質的差異需要根據實驗確定最佳投加量。最佳使用的 pH 范圍為 6~10，故使用前用石灰或鹼液調節 pH 到要求范圍會產生最好的處理效。

D. FeCl3溶液加鐵粉對FeCl3溶液水解的影響

加鐵粉，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵。
由於鐵三價離子的減少，導致氯化鐵水解平衡向左移動，即水解程度減小。若氯化鐵完全反應，則氯化鐵水解程度為0.當然，氯化亞鐵水解則是後話。

E. 工業上，為什麼用三氯化鐵溶液腐蝕印刷電路板

金屬的腐蝕與防護

金屬腐蝕，是金屬和周圍介質接觸時由於發生化學和電化學作用而引起的破壞作用。從熱力學觀點看，除了少數貴金屬(如金、鉑)外，各種金屬都有轉變成離子的趨勢，就是說金屬腐蝕是自發的普遍存在的現象。金屬被腐蝕後，在外形、色澤以及機械性能方面都將發生變化。造成設備破壞、管道泄漏、產品污染，釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費，遭受巨大的經濟損失。據估計，世界各發達國家每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約占其國民生產總值3．5％-4．2％。因此，研究金屬的腐蝕機理，採取防護措施，具有十分重大的意義。

金屬防腐蝕的方法很多，主要有改善金屬的本質，把被保護金屬與腐蝕介質隔開，或對金屬進行表面處理，改善腐蝕環境以及電化學保護等。

1、改善金屬的本質

根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如，在鋼中加入鎳製成不銹鋼可以增強防腐蝕能力。

2、形成保護層

在金屬表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬氣腐蝕性介質隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類，通常採用以下方法形成保護層：

①金屬的磷化處理

鋼鐵製品去油、除銹後，放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡，即可在金屬表面形成一層不溶於水的磷酸鹽薄膜，這種過程叫做磷化處理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，厚度一般為5至20微米，在大氣中有較好的耐蝕性。膜是微孔結構，對油漆等的吸附能力強，如用作油漆底層，耐腐蝕性可進一步提高。

②金屬的氧化處理

將鋼鐵製品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加熱處理，其表面即可形成一層厚度約為0．5至1．5微米的藍色氧化膜(主要成分為Fe3O4)，以達到鋼鐵防腐蝕的目的，此過程稱為發藍處理，簡稱發藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性，不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件，彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發藍處理。

③非金屬塗層

用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)噴塗金屬表面，比噴漆效果更佳。塑料覆蓋層緻密光潔。色澤艷麗，兼具防蝕與裝飾的雙重功能。搪瓷是含SiO2量較高的玻璃瓷釉，有極好的耐腐蝕性能，因此作為耐腐蝕非金屬塗層，廣泛用於石油化工、醫葯、儀器等工業部門和日常生活用品中。

④金屬保護層

這是以一種金屬鍍在被保護的另一種金屬製品表面上所形成的保護鍍層，前一種金屬稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成，除電鍍、化學鍍外，還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。

熱浸鍍是將金屬製件浸入熔融的金屬中以獲得金屬塗層的方法，作為浸塗層的金屬通常是採用低熔點金屬，如鋅、錫、鉛和鋁等。熱鍍鋅主要用於鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲，應用最廣；熱鍍錫用於薄鋼板和食品加工等的貯存容器；熱鍍鉛主要用於化工防蝕和包覆電纜；熱鍍鋁則主要用於鋼鐵零件的抗高溫氧化等。

3、改善環境

改善環境對減少和防止金屬腐蝕有重要作用。例如，減少腐蝕介質的濃度，除去介質中的氧，控制環境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以採用在腐蝕介質中添加能降低腐蝕速率的物質(緩蝕劑)來減少和防止金屬腐蝕。

4、電化學保護法

電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上採取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，主要有以下兩種：

①犧牲陽極保護法。

該方法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電極，被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用於保護海船外殼、海水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。

②外加電流法

將被保護金屬與另一附加電極作為電池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用於防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。

金屬的腐蝕雖然帶來很大危害，但也可以利用腐蝕的原理來為人類服務，現已發展為腐蝕加工技術。例如，在電子工業上，廣泛採用印刷電路。其製作方法及原理是用照相復印的方法將線路印在銅箔上，然後將圖形以外不受感光膠保護的銅用三氯化鐵溶液腐蝕，就可以得到線條清晰的印刷電路板。此外還有電化學刻蝕、等離子體刻蝕新技術，比用三氯化鐵腐蝕銅的濕化學刻蝕的方法更好，解析度更高。

F. 制氫氧化鐵膠體為什麼必須用氯化鐵飽和溶液而不能用稀氯化鐵溶液

沒有說必須，，，因為這個試驗不能攪拌，所以要提高溶液濃度，增加膠體粒子的含量，飽和溶液可以提供這樣的環境，如果用稀溶液只是會影響膠體的膠體粒子分散性，太稀了做不出試驗要求的那種丁達爾現象的膠體。

G. 氯化鐵是否可以降低電導率

氯化鐵不能與鈣離子、鎂離子反應，不能降低鈣離子、鎂離子濃度，所以不能用於硬水的軟化。

硬水軟化的方法：
1、離子交換法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標准方式。

2、膜分離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。

3、石灰法：向水中加入石灰，主要是用於處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。

4、電磁法：採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。

5、加葯法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。

H. 處理的是垃圾滲濾液，超濾出來的水可以直接進反滲透嗎

對於垃圾滲濾液，現在流行的深度處理工藝都是超濾+反滲透。正常來說，超濾的出水已經很不錯了，這個時候進反滲透完全沒有問題的。所以，你提出的這個方案是成熟可行的。
但是，在實際運行當中，滲濾液對超濾膜的要求非常高，再者，由於滲濾液高污染，超濾膜的壽命將大大減少！並且隨著垃圾場的運營年限的加長，滲濾液越難處理，超濾膜越容易出現問題。所以，在實際運行當中，超濾膜更換的頻率很高的。
反滲透進水有以下幾種要求。

⑴細菌

由於細菌會以醋酸纖維為食物，因此醋酸膜易受細菌侵襲，對原水必須徹底殺菌，對於復合膜，雖然其不受細菌侵襲，但細菌黏膜會造成膜的污堵，一般可採取加氯殺菌，加氯量要根據需氯實驗加以確定。

醋酸纖維膜素要求給水中含有殘余氯，以防細菌滋生，而氯含量過高又會破壞膜，最大允許連續余氯的含量為1mg/L。

復合膜抗氯性差，一般不允許含有餘氯，採取加氯殺菌後，需加偏亞硫酸鈉，它可水解為亞硫酸氫鈉或經活性碳過濾消除余氯。

使用偏亞硫酸鈉偏亞硫酸氫鈉除余氯的反應如下

Na2S2O5+H2O→2NaHSO3

NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4

理論上，1．34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯，然而一般在溶解氧的情況下，對苦鹹水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。

Na2S2O5在涼爽乾燥的儲存條件下，貨架上的有效期為4～6個月，溶液的有效期則隨濃度而改變，見下表。

溶液濃度/％（質量） 最長有效期/天 溶液濃度/％（質量） 最長有效期/天

2 3 20 30
10 7 30 180

當採用地下水做水源時，未被污染的地下水細菌含量很少，在這種情況下採用復合膜則即不需加氯也無需除氯。

氯為什麼會起殺菌作用？當氯加到水裡面後，就會發生下面的反應

Cl2+H2O→HClO+HCl

HClO→H+ +ClO-

HClO為次氯酸，ClO-為次氯酸根，由於H+能被水裡的鹼度中和，最後水中只剩下 HClO及ClO-。兩者在水裡所佔百分數主要決定於水的PH值，但水的溫度也有影響，PH值小 於7時，水中HClO佔75％，ClO-佔25％ ，溫度降低時HClO所佔比例還要大，在0℃時HClO增加到83％，而ClO-減到17％。

對於氯氣的殺菌機理有不同的說法，但比較合理的解釋是：它所生成的次氯酸產生殺菌作用，而不是氯本身，也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一個中性分子，可以擴散到帶負電的細菌表面，並穿過細菌的細胞膜進入細菌內部，HClO分子進入細菌後由於Cl原子氧化作用破壞了細菌的某種酶的系統（酶是一種蛋白質成分的催化劑，細菌的氧分要經過它的作用才能被吸收），最後導致細菌的死亡，而次氯酸根ClO-雖然也包括一個氯原子，但它帶負電，不能靠近帶負電的細菌，所以也不 能穿過細菌的細胞膜進入細菌內部，因此很難起殺菌作用，這種說法還可以說明水溫低和PH值低時殺菌效果比較好的現象。

從上面的化學方程式可以看出，加入水中的氯氣只有1/2變成HClO的成分，另外的1/2在水中產生Cl-，不起殺菌作用。

採用加HClO時的反應如下

HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)

從方程式可以看出一個分子的HClO的作用相當於一個分子的 Cl2。

（2）含鐵量

鐵的氧化速度取決於鐵的含量水中溶解氧的濃度和PH值，PH值越高氧化速度越快，因此，降低PH值可以防止氧化。給水最大允許含鐵量於含氧量和PH值的關系如下表示。

（3）顆粒物質

不允許大於5um的顆粒物質進入高壓泵及反滲透組件，這一點必須確保，以免損壞設備。

（4）SDI和濁度

SDI必須小於5，越小越好，濁度應小於0．2NTU（最大允許濁度為1NTU）

（5）油和脂

水中不允許含有油和脂。

（6）有機物

水中的有機物RO膜的影響最為復雜，一些有機物對膜的影響不大，而另一些則可能造成膜的有機污染，對於地表水應盡量在凝聚澄清過程中 去除有機物，還可以採用活性碳過濾進一步降低有機物含量。

（7）SiO2

濃水不允許析出SiO2 ，當SiO2 過飽和則可能聚合而形成不溶解的膠體硅或者硅膠而引起結垢。

純水25℃時，無定形硅的溶解度約為100 mg/L（以SiO2計），溶解度隨溫度呈直線變化，0℃時為0 mg/L，到40℃時增加到160 mg/L，在中性PH值條件下，溶解的只是硅膠；在鹼性溶液中，無定形硅的溶解度較中性溶液大，主要原因是由於硅酸電離，然而在有鋁出現時，溶解度可能降低很多，原因是由於硅酸鋁的溶解度極小的緣故。

如果 SiO2的濃度太高，則需要預處理或者降低回收率，防止形成硅垢的方法如下。

① 控制系統回收率。這是一種最容易的防硅垢的方法，靠降低系統回收率使濃水中SiO2的濃度降低到（在給定PH值和溫度下）SiO2的飽和溶解度以下。

② 採用石灰軟化。一般可降低給水中50％的SiO2或者澄清器中多加些氯化鐵和鋁酸鈉。

③ 溫度控制。因為無定形SiO2的溶解度取決於溫度，提高水的溫度可以防止SiO2結垢，也可以將提高溫度與降低系統回收率結合使用。

出現硅垢必須立即清洗，硅垢一旦形成非常難於出除。

（1） 防垢

必須防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。

膜結垢是由於給水中的微溶鹽在給水濃縮時超過了溶度積而沉澱 到膜上，在苦鹹水中，CaCO3和CaSO4通常都需要處理，其他鹽類SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根據計算來確定在濃水中是否會超過溶解度極限。

如果微溶鹽 超過了溶解極限，需要採取以下一種或幾種方法。

① 降低系統回收率，避免超過溶度積。

② 採取離子交換法軟化除去鈣離子。

③ 加酸去除碳酸或重碳酸離子。

④ 加阻垢劑。

對於大多數水都存在CaCO3結垢趨勢，確定給水的CaCO3結垢趨勢，對苦鹹水一般採用Langelier飽和指數（LSI）。

確定是否結CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要計算濃水中這些鹽是否超過了它們的溶度積，各個鹽的溶度積與濃水中相應鹽的離子積比較

當IPb＞Ksp 有沉澱生成

當IPb=Ksp 無沉澱生成

當 IPb＜Ksp 處於臨界狀態

為防止結垢，建議IPb≤0．8Ksp。

一般，微溶鹽的溶解度隨溶液離子強度增加而增加，對大多數苦鹹水中遇到的微溶鹽 Ksp作為離子強度函數的數據可供利用。

因為RO過程中微溶鹽的結垢趨勢是由最濃的水流來決定的，所以 Ksp是根據濃水流的離子強度來確定。

（2） 進水參數方面的要求

① 水溫。反滲透膜元件對進水的水溫均有一定的要求，以海德能公司為例，除了其生產的拿高溫膜元件外，其生產的復合膜要求將進水溫度控制在0~45℃，其生產的醋酸纖維素膜要求將進水溫度控制在0~40℃。

② 最高進水壓力。反滲透膜元件對最高壓力有一定的要求，海德能公司生產的苦鹹水用工業膜最高進水壓力為600psi(4．16Mpa)，其生產的海水淡化膜最高進水壓力為1200 psi(8．27Mpa)。

③ 每支膜最高進水流量。反滲透膜元件對最高進水流量有一定的要求，海德能公司8″膜元件的最高進水流量為75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高進水流量為16 gpm(3．6t/h)。

④ 單支膜元件最高壓力損失。考慮到單支膜元件的壓力差太高時會造成膜元件的機械損傷，因而對單支膜元件最高壓力損失有一定要求，海德能公司要求系統中任何一支膜元件上的最高壓力損失不能超過68．9 Mpa（10 psi）。

⑤ 濃縮水與透過水量之比。考慮到膜的耐污染能力等方面的因素，對每支膜的濃縮水與透過水量之比是有一定要求的，以海德能公司為例，均要求單支膜元件上濃縮水與透過水量的最小比例為5：1。