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反渗透膜进水硫酸根在多少

发布时间:2022-07-13 06:05:04

A. 反渗透系统硫酸根高于氯离子有什么影响

我是搞化工的,我们正在上反渗透膜过滤,氯离子是小分子可以透过,所以不行,我们因为我们要用氯离子,所以我可以准确的告诉你能透过,!!

B. 反渗透膜结垢的原因是什么如何防止

反渗透膜结垢原因有哪些?

在系统正常运行一段时间后,反渗透膜元件会受到给水中可能存在内的悬浮物或容难溶盐的污染,这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如:阻垢剂/分散剂,阳离子聚合电解质)、微生物(藻类、霉菌、真菌)等。

反渗透膜结垢解决方法

物理清洗膜元件:低压力、高流速的将反渗透产水来冲刷膜元件,可以把短期内在膜表面附着的污染物和堆积物清洗掉的一种有效方法。一般物理清洗频率较高。

化学清洗膜元件:有些结垢情况通过物理清洗很难去除附着在膜元件表面的污染物和堆积物。这个时候就需要通过化学药剂来对结垢进行去除。为了能够达到最佳的清洗效果一般都是通过多种化学清洗药剂进行组合清洗。而且药剂的选择以及清洗顺序也是有严格要求的。

详细预防方法可见官网:网页链接

C. 反渗透纯净水设备对原水水质有什么要求比如硬度、碱度、氯离子、硫酸根离子、含盐量等。

用NaCl 来软化自来水,并经过活性炭设备过滤,就可以接到--反渗透纯净水设备,
活性炭--必须是充分清洗干净的,才能投入使用,否则,要损坏反渗透的连接管

D. 关于饮用水降氟的方法!

这个对你可能有用:
发明人:刘光本
地址:天津市北站五马路76号3门内25号
概述
一种深井饮水自动降氟降容碱装置,主要由搪瓷溶药桶、手压计量泵、反应器、电磁阀、抽心过滤器、水箱、扬水泵及控制箱组成。由于本实用新型采用了特制的手压计量泵、反应器、抽心过滤器及控制箱,所以降氟能力高,能将含氟1.3~7毫克/升的深井水处理达至0.5~1毫克/升,并且在降氟的同时可降低碱度的一倍多,使水味更佳。处理后的水中含硫酸根一般不超过250毫克/升。

E. 反渗透水、去离子水哪个的等级高些纯净些分别是第几级水

多数pH=7
水是实验室内一个常常被忽视但至关重要的试剂。实验室用水有那些种类?能达到什么级别?不同实验对水的要求有那些?这些问题以前对我来说具有一些模糊的概念,前几天参加学校的纯水装置的招标,阅读有关的一些资料,初步了解了相关的知识,现在拿来和大家分享,绝大多数都是本人从外文资料翻译过来的,不当之处还望各位批评。这些资料也包括freecell战友在该版块的精华贴,在此也表示感谢!

实验室常见的水的种类:

1、蒸馏水(Distilled Water ):
实验室最常用的一种纯水,虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物,但挥发性的杂质无法去除,如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有机物。新鲜的蒸馏水是无菌的,但储存后细菌易繁殖;此外,储存的容器也很讲究,若是非惰性的物质,离子和容器的塑形物质会析出造成二次污染。

2、去离子水(Deionized Water ):
应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。

3、反渗水(Reverse osmosis Water):
其生成的原理是水分子在压力的作用下,通过反渗透膜成为纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出。反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质,但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。

4、超纯水(Ultra-pure grade water):
其标准是水电阻率为18.2MΩ-cm。但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而HPLC则要求TOC低。

评价水质的常用指标:

1、电阻率(electrical resistivity):
衡量实验室用水导电性能的指标,单位为MΩ-cm,随着水内无机离子的减少电阻加大则数值逐渐变大,实验室超纯水的标准:电阻率为18.2MΩ-cm。

2、总有机碳(Total Organic Carbon ,TOC):
水中碳的的浓度,反映水中氧化的有机化合物的含量,单位为ppm 或 ppb。

3、内毒素(Endotoxin):
革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片,又称之为“热原”,单位cuf/ml。

反渗透的进出水指标7L3J N#x#X-| {)d t
进水指标:设计水温:正常20--25度,最高不应大于40度,一般规定为5--40度,最低不得低于零点.
PH值:2--11(最好保证在4--9)
SDI:≤4 M0h U"x ~ R @)z.{
COD:≤1.5mg/L
余氯:≤0.5mg/L
总铁:≤0.1mg/L|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流 D e\
`5t m S¬O1b
锰::≤0.05mg/L-w a k1K,g&y m
TOC:≤2mg/L
NTU:≤0.5
溶解性固体:TDS:≤1500mg/L
高压泵进水水压:正常0.3--0.4MPa,最低不得低于0.15MPa$] o3Z"b D!H,H
Yq6U
出水指标:硬度:0μmol/L|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流 z2b)U
U¬^ h m&d m
电导:<0.2μs/cm|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流 w i v+H*? I0_7t
回收率:75%5o \*K H c y N&s
SiO2:<20μg/L!J` s:x ?.z _
脱盐率:一年内>98% 两年内>97% 五年内>95%

电子级水的技术指标

指标\级别 EW—Ⅰ EWⅡ EW一Ⅲ EW—Ⅳ
电阻率
MΩ·cm(25℃) 18以上 (95%时间)
不低于17 15
(95%时间)
不低于13 12.0 0.5
全硅,最大值,μg/L 2 10 50 1000
>lμm微粒数,最大值,个/mL 0.1 5 10 500
细菌个数,最大值,个/mL 0.01 0.1 10 100
铜,最大值,μg/L 0.2 1 2 500
锌,最大值, μg/L 0.2 1 5 500
镍,最大值,μg/L 0.1 1 2 500
钠,最大值, μg/L 0.5 2 5 1000
钾,最大值,μg/L 0.5 2 5 500
氯,最大值,μg/L 1 1 10 1000
硝酸根,最大值,μg/L 1 1 5 500
磷酸根,最大值,μg/L 1 1 5 500
硫酸根,最大值,μg/L 1 1 5 500
总有机碳,最大值,μg/L 20 100 200 l000

去离子水的要求不仅仅限于电导率,对可氧化物质、吸光值、蒸发残渣、可溶性硅都有要求.

F. 膜分离淡化海水,对膜的要求有哪些

海水淡化采用反渗透膜,是一种没有孔的膜,也叫半透膜,不是筛分原理,是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子,和氯根、硫酸根等阴离子,使水透过。采用错流过滤,较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。

膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。

G. 哪位高手知道,家用反渗透膜的拖延率是什么意思

最近针对苦咸水反渗透膜元件脱盐率指标,出现了大量的讨论。某些膜元件供应商根据标准测试条件下单元件的性能规
范,证明他们的产品有更高的脱盐率,这些膜元件供应商仅凭其初始单元件脱盐率指标,与包括陶氏 FILMTEC™元件在内的
竞争品牌作比较,表明其最主要的产品性能区别。

这些膜元件制造商仅仅让人们关注产品样本上脱盐率性能参数却忽略了影响反渗透元件性能的其它重要因素。更有甚
者,他们未考虑更为重要的事实:在用户系统条件下反渗透元件实际长期脱盐率要比膜元件制造商出厂试验时的单支元件的性能重要得多,因为膜元件的长期稳定性是影响膜系统运行成本、运行管理和维护保养最为重要的因素。

现在,你可能感到困惑,难道膜元件制造商公布的脱盐率指标不能成为实际系统中的性能预期值吗?这取决于出厂检验的标准条件与用户系统实际条件的接近程度如何。假定实际系统条件中反渗透系统进水组成出现巨大的变化,包括温度、压力和 pH
值在内的其它系统条件与出厂测试条件出现明显差异,膜元件出厂时获得的测试结果就根本无法与用户实际系统的结果较好的吻合。

向左转|向右转

此外,膜元件供应商制造膜元件的方法、测试的准备条件和采用的测试条件均对测试结果有很大的影响,仅根据产品样
本上的脱盐率,进行有意义和完全对等的比较是很困难的。

当选择膜元件时,是否意味着应该忽略脱盐率指标呢?完全不是这个意思。我们强调的是在考虑脱盐率指标时应该综合
考虑表征系统性能的其它重要指标,就是说用户应该理解各个膜元件制造商是怎样建立它们的产品性能规范的,以及他们提供的产品性能参数与已有用户实际系统所表现的实际性能将会有多少差异。让我们从论述脱盐率定义和如何测量
RO 元件性 能入手进行讨论。

脱盐率的定义

反渗透膜用于从水中脱除可溶性的盐份,当水分子快速透过反渗透膜时,溶解性的盐份透过膜的速度十分缓慢。在自然
渗透条件下,水分子经扩散透过半透性膜进入高浓度含盐量侧,以便膜两侧溶质强度达到平衡。为了克服或逆转这一自然渗透的趋势,对高浓度进水施加压力,就会产生纯净的透过液。

脱盐率是膜元件排斥可溶解性离子程度的一种量度,反渗透元件能够脱除许多种不同的离子,除了个别特殊情况外,反

渗透对二价离子比一价离子的脱除率要高,因此,如果膜对 NaCl 表出现优异的脱除率的话,可以预见,膜将会对二价离子

如铁、钙、镁和硫酸根有更好的脱除率。因此,NaCl 被广泛地用于作为评价反渗透膜元件离子脱除率性能的标准物质。

在此,我们需要重点记住的是,以上仅说明了膜对离子态杂质的脱除性能,膜也能除去或至少承受进水中其它的杂质,
例如有机物、二氧化碳和气体,当用户评估反渗透元件时,也应该包括其脱除或承受这些非离子类杂质的能力。

正确考虑脱盐率

记住在评价反渗透长期综合性能时,还应包括除脱盐率之外的其它重要性能指标这一点很关键。在选择反渗透元件时,

膜的通量值、膜元件的流量、系统所需压力、膜污染的速率、膜的可清洗性和对化学清洗过程的耐受能力以及膜元件的长期

坚固性等等都应是重要的考虑因素。上述每一个影响因素都将影响用户水处理系统的故障率、总产水量以及与其相关的投资

及运行费用。

仔细分析膜元件制造商所采取的测试条件表明,测试结果就会不一样,使其无法用样本上的脱盐率进行直接比较,并因此对结果产生了误导。表 1
说明了这一点,这是目前三家主要膜元件供应商所采用的评价条件的比较。

显然这里没有统一规定的“标准”测试条件,同时,脱盐率(包括产水量)采用含盐份的进水进行测试计算时,它是测
试条件的函数。如果测试采用低浓度的条件(如品牌“Y”)或低回收率(如品牌“X”),获得的数据就无法与更高条件
下的数值进行比较。陶氏水处理事业部执行的测试条件是目前反渗透工业界最严格的。

此外,测定脱盐率的时间长短对数据结果有十分明显的影响,这是因为反渗透膜元件的性能仅当达到稳定操作条件时,才能达到最高脱盐率。测定时间越长,膜元件就越接近这种稳定化的结果与状态。

正因为制造商测定条件不同,按照一一对应单独比较样本中的技术条件,即使不是行不通的话,那也是十分困难的。

膜元件制造工艺的不同如何影响脱盐率的测定结果

膜元件制造工艺的不同将严重影响膜脱盐率数据,某些反渗透元件制造商采用直接干燥方法制造膜元件,在生产过程
中,未反应的成膜化学品也被干燥了,使得膜元件在投入使用前必须将这些化学品冲洗掉,这种膜元件必须冲洗 24 小时以
上,以除去残留化学品,然后对这些元件进行测定。

在陶氏水处理事业部公司的膜元件生产过程中,无需额外的冲洗步骤除去成膜化学品,在膜干燥之前,成膜化学品就通过水浴漂洗干净了,无需 24
小时的冲洗步骤,在测试和装运前,仅需简单的元件冲洗即可。

陶氏水处理事业部生产过程与其它制膜厂家的明显不同之处表明,它们需要额外长时间冲洗,因其膜元件在经过长时间的湿润后会表现出更高的脱盐率。某些制造商必须进行
24 小时冲洗,以便溶出残留化学品,预整定他们的元件,以便在出 厂前得到更好的脱盐率数据。

膜制造商脱盐率规范真正意味着什么?

膜制造商出版的脱盐率是基于元件出厂质保检验所获得的数据,或是某些膜元件制造者用于分类它们所制造的产品时,在生产后期检验所获得的数据。

【质量保证检验】在膜元件生产过程,需要质保(QA)检验,特别是在精密制造环境中,以确保元件生产过程中的完 整性,膜制造者所用的 QA
或适应性检验是一种盐水测试,在元件出厂前,在规定的测试条件下,测定元件的脱盐率和产水 量。虽然,这些 QA
测定条件并不能在实际使用时重现,也不能成为现场使用时的性能参数,许多年来,某此膜制造商却一 直引导用户朝测定条件下得到的结果来解释今后的现场数据。

【元件制成后进行分类检验】第二种方式是某些膜元件制造商用于元件成品后再进行测定性能,然后根据性能范围的不

同来细分他们的产品,当这些制造商的生产过程缺少保证产品高度一致性的精确性生产技术和装备时,就不得不采用这种分

类检验,膜制造商必须测定所有元件的脱盐率,并分别重新命名产品或标注出用于销售该类产品时的特殊性能值。

陶氏水处理事业部的精密制造工艺过程及设备不再需要这种等到元件制成后再进行分类检验的做法,这是因为在我们先进的生产线上制造出的膜元件,性能非常一致,而且它们的综合性能也是可预测的。事实上,陶氏水处理事业部的生产过程
与技术是如此的精密,进行产品质保检验的脱盐率检验项目也可以一起省略掉,这就是为什么只有我们可以提供无需通水检测的干式膜元件。这样产生了非常明显的优势,由于脱盐率检验不再需要,也不需要对所生产的元件进行湿润。这意味着从
我们工厂装运出来的膜元件可以是干式元件,干式元件的优点十分明显:

™ 在装运和贮存时,无需针对微生物滋生进行保护

™ 膜元件具有更长的贮存期

™ 干式元件易于搬运,特别是寒冷地区

™ 由于干元件重量轻,运输成本低

™ 在装入系统投运时,费时的冲洗膜元件保护液的步骤不再需要

陶氏水处理事业部公司自 1985 年起就开始销售干式膜元件,现在我们提供的干元件范围从家用低压元件到特大型市政 和工业应用系统中的 8
英寸苦咸水膜元件,确保全球供应品质的一致性。

系统稳定脱盐率比 QA 检验中的脱盐率更重要

正如你所看到的,过份注重膜元件制造时所获得的脱盐率数据是不全面的,这些数据对帮助你估计实际系统的性能也不是十分有用。

由于膜元件的制造过程不同,膜元件的脱盐率仅能在经过一个星期左右的“湿态”运行之后进行公正的比较,针对某一
进水水质和系统条件,分析对比膜元件在使用现场所表现的实际性能,就可最好的代表该元件在该现场的脱盐率情况,因为它消除了人工设计的测试条件、预冲洗和其它测试前进行元件处理的所有误导因素。

大量的现场测定结果表明时,当元件达到稳定运行条件时,陶氏 FILMTECTM 膜元件的脱盐率性能均超过我们的 QA 数
值,通常情况下,要经过几小时运行之后,事实上,许多操作者发现陶氏 FILMTECTM膜元件在刚投运时就表现出远高于样本
规定的最低脱盐率。这也反映了其它品牌膜元件装运过程中或按装前的贮存与浸泡在保护液中的影响结果。

基本的现象是在实际水处理系统中,陶氏 FILMTECTM 元件常常表现出 99.5%以上的稳定脱盐率,当然,正如所有膜元件
一样,系统进水水源情况和操作条件将会是影响某一特定水处理系统的实际脱盐率的决定性因素。

难道经过初始几小时的运行后,对所有的膜元件的脱盐均会有所提高吗?未必这样。如果膜元件在制造商那儿进行脱盐率检验前已经过 24
小时的冲洗,它的脱盐率就已经达到高峰值,当在系统实际运行条件下随着时间的增加,若脱盐率有增 加的话,其可能性也是很少的。

绝大多数情况是,如果膜元件经过了标准测试条件下,经历非常长测定时间的出厂检验,这类膜元件一旦投入运行,它
们会以出厂时的脱盐率水平作为最高起点,开始下降。相反,对大量反渗透膜元件的使用现场观察表明陶氏 FILMTECTM膜元
件对于大量的水源和极宽的操作条件,显示了非常高的脱盐率稳定性。

H. 急:高分求助: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、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。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、BOD、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:酸、碱、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30-37%。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)。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10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(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(50-100gpm)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。我们不能依靠5μm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97.5-99%,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3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14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1.8-3.0ppm。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。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。

SBS脱氯反应:

·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。

SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。

脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。

在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。

4 阻垢剂和分散剂

许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。

采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。

如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。

六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。

阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。

最常见的结垢性无机盐有:

◆ 碳酸钙(CaCO3)

◆ 硫酸钙(CaSO4)

◆ 硫酸锶(SrSO4)

◆ 硫酸钡(BaSO4)

不太常见的结垢性矿物质有:

磷酸钙(Ca3(PO4)2)

氟化钙(CaF2)

分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。

需要分散剂处理的污染物有:

● 矿物质结垢

● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)

● 聚合硅酸

● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)

● 生物性污染物

硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。

理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。

阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。

注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。

下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。

选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:

● 与相关RO膜的兼容性如何?

● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?

● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?

● 推荐添加量和最大添加量是多少?

● 有没有特殊的排放问题?

● 是否适于饮用水应用(有必要时)?

● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?

● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?

表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度

垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值

碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸钙
400%
230%

硫酸锶
1,200%
800%

硫酸钡
8,000%
6,000%

氟化钙
12,000%
未给出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未给出


4 ppm
未给出

5.2软化预处理

原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。

1石灰软化

在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。

通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。

只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。

2树脂软化

a.强酸型树脂软化

使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。

b.弱酸型树脂脱碱度

主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。

● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;

● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;

弱酸型树脂处理的缺点是:

● 残余硬度

如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。

另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。

● 处理过程中水会发生pH变化

因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。

5.3去除胶体和颗粒物

1介质过滤

从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。

在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。

由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。

2除铁、锰——氧化过滤

通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。

处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。

海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。

Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。

3 微絮凝

如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。

为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。

当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。

4微滤/超滤

采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。

● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。

● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。

● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。

● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。

● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。

I. 硫酸根对反渗透膜有什么危害

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、锶离子同时存回在时,会引起答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。这也是大多数净水企业的面临的难题,据说四季沐歌商用净水好像一直走在行业前列。

J. 稀硫酸水可以用反渗透膜吗

要看浓度。反渗透膜一般不耐酸。就算用的话 寿命也不长,不过有专门的耐酸纳滤膜,要看您具体想分离什么物质

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与反渗透膜进水硫酸根在多少相关的资料

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