| 产品（pǐn）系列（liè） |
|
|
| 联（lián）系（xì）我们 |
枣庄长信化工有限公司
地址：山东省枣庄市中区市中工业园谷山路
联系人：
邵经理18906322539（微信（xìn）同号）
座机：0632-5102378
网站：www.sy0431.com
邮箱：cx_water@163.com |
|
|
| |
|
水处理设备加碱在反渗透系（xì）统中的应（yīng）用 |
| |
反渗透(RO)是一种十分有效的膜分离单元操作，是依靠反渗透膜在压（yā）力下使溶液中的（de）溶剂与溶质进行分离的过程（chéng）。反渗透技术能使离子交换树脂的负荷减轻90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%，除了除盐，还可除去水中的微粒、有机物质、胶体物质，对减轻离子交换（huàn）树脂（zhī）的污染（rǎn），延长使用寿命都有着良好的作用。
但是长期以来，对于水中含有的游离CO2的去除，反渗透技术似乎无能为力，因为传统的反渗透技（jì）术中必须控制进水中LSI(即朗格利尔饱和指数（shù）)值（zhí），以防止反渗透膜结垢。而LSI值控制的一个重要参数是进水PH值，如果PH值为酸性，则不容易（yì）结垢，如果PH为碱性，则结垢倾向十分明显。所以传统的工艺中在反渗透（tòu）系统前添（tiān）加HCl溶液，能（néng）很好地（dì）防止CaCO3、MgCO3等沉淀物结垢（gòu）；而（ér）很少在反渗透（tòu）系统前（qián）添加NaOH溶液。
2去除（chú）CO2的常用方法及反应机理
2.1脱CO2塔
目前使用较广泛的是二氧化碳脱气塔，由于水中（zhōng）含有大量（liàng）的碳酸氢盐碱度，经过（guò）H型离子交换器(即阳离子交换床)处理后，树脂上所带的H 被置换到水中而成为碳酸，所以脱CO2塔一般（bān）放在阳离子交换床的后面，阴（yīn）离子交（jiāo）换床的前面。当水的（de）PH值小于4.3时，水中碳酸几乎（hū）完（wán）全以二氧化碳的形式存在，如下式的变化：
H HCO3-=H2CO3=CO2 H2O
当H 增加（jiā），即PH越低时（shí），上（shàng）述反应就向右进行，此时，用一（yī）个（gè）装置水从上喷淋而下，空气从下鼓风而上，使空气流与水滴充分接触，由于空气中的二氧化（huà）碳量很小，分压（yā）很低，只（zhī）占大气压力的（de）0.03%，根据（jù）亨利定律，经过H型离子交换器（qì）处理的水，由于二氧化碳分压高，逸入分压低的空气（qì）流中而被带走，从而除去了水中的二氧化碳，也即除去了水（shuǐ）中（zhōng）大量的阴离子HCO3-，这（zhè）样可以大大减轻阴床的（de）负担，提高阴床的周期制水量，减少再生剂的消耗。
但是，二（èr）氧化碳脱气塔由于吸入的是生产环境中的空气，难免会带入空气中的杂质，通过（guò）与水源接触从（cóng）而污（wū）染水源，引起阴床（chuáng）周期（qī）制水率的下（xià）降。
2.2真空脱气塔
真（zhēn）空脱气塔也是一种去除CO2的方法，此外还能去除水中的（de）O2等物质，去除效率比脱CO2塔高的多。它的工作原理是用一个（gè）装（zhuāng）置将水从上喷淋而下（xià），经（jīng）过滤（lǜ）料分散后（hòu），水中（zhōng）的CO2及O2逸出，而真空泵在塔的中部（bù）抽真空（kōng），CO2及O2被真空泵吸走，脱气后的纯水流至塔底，经混床供给泵增压后进（jìn）入后处理混床。如果真空脱气塔进水呈弱酸性，水中的（de）碳酸盐也能被大量去除，因为当水的（de）PH值小于（yú）4.3时，水中碳酸几乎完全以二氧化（huà）碳的形式存（cún）在，由于未脱气的反渗（shèn）透产水一般为弱酸性，所以真空脱气塔一般放在反（fǎn）渗透的后级。
真（zhēn）空脱气塔结构比较复杂，大的单元（yuán）有脱气塔、真空泵等，为了（le）保证进水分散均匀，滤料层高度需设置得很高，导致脱气塔高（gāo）度（dù）达（dá）十几米，设备占用空间庞大，另外，由于脱气塔液位控制很（hěn）严格（gé），液位过（guò）高，容易使脱气效率下降，过低，容易导致（zhì）水泵吸空，引起（qǐ）生产事故（gù），所以使用的液位（wèi）计必须十分灵敏。虽然真空脱气塔不（bú）会带入外界新的杂质，但是由于设备结构复杂，占地空间大，运行费用高，所以在实际（jì）生产应用方面受到一定限制。
除了上述常用的两种脱气方法外，还（hái）有膜脱气等方法，但是由于投资成本（běn）太高，一般只用于出水水质要求很高的（de）超纯水系统中。
3RO前加碱除CO2的方法和反应机理
3.1反应机理（lǐ）
反渗透是高效的除盐工（gōng）艺，所以只要把水中（zhōng）的二氧化碳转化成碳酸氢盐（yán）就可利用反渗透去除（chú）二氧化碳，由于H HCO3-=H2CO3=CO2 H2O这（zhè）个化学反应是可逆的，当（dāng）OH-增加（jiā）时，该反应就向左（zuǒ）进行，当水的OH值大于8.2时，水中的CO2将全部转化为HCO3-，这样HCO3-通过反渗透系统全部去除，间接实现了去除CO2的目的。
但是，在加碱的同时，反渗（shèn）透膜的结垢趋势将十分明显，因（yīn）为LSI值远远高于允许的范围。实践（jiàn）证明：当（dāng）反渗透系统前加碱而不采取其他的措施时，RO浓水结晶析出十分迅速，一般1~2个小时就可（kě）以在浓水侧发现白色（sè）的结晶。
其反应式为：Ca2 2OH- CO2=CaCO3 H2O
Mg2 2OH- CO2=MgCO3 H2O
所以（yǐ），有必要在RO前添加阻垢剂避免结垢。
随着科学技术的发展，目前反（fǎn）渗（shèn）透阻垢剂品种繁多，阻（zǔ）垢效率越来越高（gāo），如杭州英普水（shuǐ）处理技术公司的产品MDC220，能做到浓水侧LSI值达3.0的水平。我（wǒ）们车间使用了这种阻垢剂，即（jí）在RO前（qián）加碱的同时（shí）添加阻垢剂，实际运行下（xià）来反渗透（tòu）可以确（què）保三个（gè）月以上清洗一次，加碱结垢这个问题得到了很好（hǎo）的解决。
3.2在实际运用中的（de）遇到的（de）问（wèn）题及整治
3.2.1原水水质（zhì）
原水水质不同对反渗透清洗周期的影响较大（dà）。我们公司原水采用的是工业（yè）自（zì）来水，由于该自来水是经过处理后的富营养化的太湖水，所以（yǐ）水中的有机物含量较高，且受季节变化影响也比较大，电导率也比较高（gāo）(600μs/cm以上)，使用下来发现，RO系统运行一段时间后，进口（kǒu）操（cāo）作压力就明显上升，而段（duàn）间（jiān）的压差不变，经过适当的清洗可恢复至（zhì）正常状态，但经过一段时间后又重复出现。通过对RO系统加碱和阻垢剂的分析研究，我们怀疑与原水水质中有机物含量变化有关，后来通过更换另一种阻垢剂（jì）后，问题得到了解决。
如果（guǒ）原水使用的是硬度较高（gāo）的深井水，由于在RO系统前添加碱（jiǎn）液，虽然添加了阻垢剂缓解了系统结垢的时间，但是RO膜结垢的趋势仍然比采用自来（lái）水作为原水（shuǐ）来得要迅速。实践证（zhèng）明：一（yī）般1个月左右就（jiù）需（xū）要对二段膜进行化学药洗（xǐ）。
3.2.2控制方式
由于在反（fǎn）渗透系（xì）统前添加了NaOH溶液，使LSI值远远高于允（yǔn）许的范围，很容易导致（zhì）二段反渗透膜结（jié）垢（gòu）。如果阻垢剂（jì）未（wèi）能及时地添加，比如加药泵故障或（huò）断电；或者添加量不够，比如加药泵冲程选得太小，也容易发生生产事故。这就对控制方式提出了更为严格的要求。建议一旦阻垢剂加药泵发生故障时应及时关闭（bì）碱液加药泵（bèng），以防止RO浓（nóng）水迅速结晶析出，因为短时间内水中的CO2不会对整个纯水系统产生大的影响，长（zhǎng）时间也只是影响混床的定（dìng）收量（liàng），所以当加药泵发生故障时可以停泵修理，不（bú）会影响生产运行；在控制（zhì）方式上我们（men）可以使阻垢剂泵和碱泵连动，一旦其中一台停止，另一台也（yě）随即停止运行，或者当加药泵故障时发出报警信号，使故障能在较短的（de）时间里得到解决，此外，加强生产现场的巡检也（yě）是必不可少的，比如看到（dào）反渗透二段淡水产量下降（jiàng）明显，应立即检查阻垢剂的（de）加药情况，并及时（shí）对反渗透进行药洗。定期的巡检对于减少设备故障的发生，避免生产事故是十分有益的。
3.2.3RO运行方式
较好的防止RO二段结垢（gòu）的方式是采用二级RO运行方式，并在二级反（fǎn）渗透系统前添加NaOH溶液，因（yīn）为二级反渗透进水（shuǐ）是一级反渗透的产水，含盐量极低，即使添加了碱液，对二级反渗（shèn）透（tòu）的脱（tuō）盐能力的影响也是微乎（hū）其微，所以二（èr）级反渗透一般不会结垢，无需添加（jiā）阻垢剂。但是（shì）这种（zhǒng）运行方（fāng）式的缺点是一（yī）次性投（tóu）资较高，但（dàn）对于整个纯水系统来说是较为理想（xiǎng）的运行方式，既能提高后处理混床的定收量(二级RO产水电导率≤1μs/cm)，又能（néng）提高整个纯水系统（tǒng）的运行效率(故障率低)。
4结论
反渗透系统前（qián）添加了NaOH溶（róng）液去除水中CO2的方法，和传统的脱气（qì）塔、脱气膜比较起来，一次性投资费用和运行费用（yòng）低，无需增加额外的大型（xíng）设（shè）备，并且充分利用了RO系统的脱盐能力，此外，由于添加了碱（jiǎn）液，对于去除水中的有机物也十分（fèn）有利。但（dàn）是在控制方式上必须严格要求，这一点对于反渗透不是采用二级方式，而是一级方（fāng）式时尤其重要。 |
|
上一（yī）条信息：
冷却水中金属腐蚀（shí）的控（kòng）制方法
下一（yī）条信息：
市场缺乏明显刺（cì）激 硫氢（qīng）化钠（nà）市场（chǎng）短期看稳
|
|
