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文档简介
1、1、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?新建的电厂我们做的水处理,在调试时发现在加还原剂后 ORP竟然升高了,检查在线ORP 是好的,药剂也是好的, 加药位置也是好的, 可就不知道是为什么?请帮忙分析下, 谢谢 了!ORP表示氧化还原电位差,如果ORP高那么表示进水中氧化性物质含量超标,会氧化反渗透膜,使其永久性损坏,一般ORP最好小于200问题补充:这些我都明白,但我就不知道我现在遇到的问题是怎么回,麻烦您给我分析下吧。谢谢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
2、、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、
3、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(HCI)、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
4、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 C。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
5、,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
6、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
7、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
8、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5m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
9、,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
10、当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。SBS脱氯反应:Na2S2O5(偏亚硫酸钠)+ H20 = 2 NaHS03(亚硫酸氢钠)NaHS03 + HOCl = NaHSO4 (硫酸氢钠)+ HCl (盐酸)NaHSO3 + CI2 + H20= 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
11、 )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),lOOOppm 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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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12,00
20、0%未给出硅酸300 ppm 或更高100%铁5 ppm未给出铝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 宀 2CaCO® + 2H2OMg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 宀 2CaCO®+ 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 宀 2NaCI + Ca(CO3) J石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化
21、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 C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
22、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
23、。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 V 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
24、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 V 4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们
25、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 C02 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 一一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
26、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、 矶和阳离子聚合物。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
27、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+2H264Fe( OH ) 3+8CO24Mn ( HCO3 ) 2+O2+2H264Mn (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 O.1mg/
28、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FeC03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 v 6,氧含量v 0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另 一种是用空气、C12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
29、, 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
30、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
31、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
32、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。O
33、RP是英文 Oxidation-Reduction Potential的缩写,它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mv。影响ORP的原因很多,例如你加了含氯的杀菌剂也要增加的。 如果现场水的能量没有大的变化,应该没有什么问题,不用大惊小怪。我是专业做水处理的,你的问题确实比较奇怪, 一切都是好的却出现了相反的结果。原水是地表水?加了氧化性杀菌剂?你测试的 ORP是多少?可以测试一下别的指标,比如说使用余氯测定仪测一下 余氯含量。建议离线做几个对比测试实验,换一部测试仪器,换一个品牌的药剂, 看是否是加完亚硫酸氢钠之后 ORP升高。相信会找出原因!2、亚硫酸
34、氢钠是还原剂吗具体情况具体分析,硫元素为 +4价,中间价态,既有氧化性,也有还原性,也就是说,它 既可以做氧化剂,也可以做还原剂。3、ORP对反渗透的影响ORP表示氧化还原电位差,如果ORP高那么表示进水中氧化性物质含量超标,会氧化反渗透膜,使其永久性损坏,一般ORP最好小于2004、CO2对反渗透有什么影响 ?主要是在超纯水处理中,对水质要求很高,CO2的存在肯定对水质有影响的反渗透对CO2脱除率很低,会影响水质的,一般加碱调PH,使CO2转为碳酸根除去或采用脱气塔脱除CO2没有影响,水中溶解油CO2,出水应该是弱酸性。在超纯水中,CO2会使水质PH值变的不稳定,影响PH值。不过超纯水机中一
35、般有 EDI处理,调节处理掉。 电导率升高5、PH过高或过低对反渗透膜有没有什么影响那要看你的PH到底是多高和多低了, 一般性的低比如PH5左右或PH8左右都没什么影响, 反渗透主要作用是脱盐,大于反渗透孔径的水分子就被排出了, 通过的水都是可以直接饮用 的,通过反渗透的水本身就是有些偏酸性的水, 如果你的PH过低,出来的水肯定酸性更低, 如果PH比较高的原水进入,出来的水 PH值会略低于原水pH值。不过,无论PH的高与低,只要水质符合国家标准,都是可以饮用的,国家对PH值的要求是:生活饮用水 PH值标准定为6.5-8.5,而瓶(桶)装纯净水 PH值标准却是5.0-7.0 ,似 乎只是一个行业
36、标准。PH值低于7以下的水不一定就是纯净水,但是纯净水的PH值一定低于7。目前有报道说权威机构从未认为 PH值对健康有影响”,却也没有权威机构制止饮用弱碱性 水保健”的流行概念。强调饮用水中矿物质微量元素对人体作用概念,也属于商家炒作、片面之词,毕竟是微量, 人体所需矿物质微量元素主要来源在食物。但是,提到饮用水PH值低于7的的说法时,就一定要涉及PH值低的原因一一酸性物质污 染、酸性物质的区分、对人体的干预。PH值低于7遭受污染而存留于水中的酸性物质,饮用后,人体需要分泌碱性物质来中和”(人体是一个化学工厂的概念),长期的饮用、长期的分泌,从食物当中摄取而来的碱性物质在慢慢地丢失6、浓差极化
37、对超滤和反渗透有何影响?由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压,在同等工作压力作用下,系统的纯驱动压减小, 与纯驱动压成正比的水通量将下降。与此同时,由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差,与盐浓度差成正比的盐通量将上升。因此,浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。对超滤的影响没有反渗透严重。7、为什么化学清洗超滤和反渗透时先碱洗后酸洗碱来消除有机物、微生物,酸消除无机盐沉积8反渗透膜酸洗减洗没效果怎么办洗了没效果基本就是膜失效了,如果你再洗只会把膜洗穿,直接报废咯。反渗透前面的预处理一定要做好,这样膜可以用得时间长点9、反渗透洗膜问题反渗透膜用柠檬酸洗膜,刚开始洗膜出水呈棕黄色浑
38、浊状态,循环一个小时后,洗膜的水又恢复清澈了,什么原因?是循环的时间过长导致的吗?会影响洗膜效果么估计你清洗完膜元件后效果可定不明显压力差还是高建议你先弄清楚是那种原因引起的再清洗建议你把膜拆下来浸泡 24小时酸洗盐酸百分之2碱洗氢氧化钠PH值1210、 反渗透、离子交换器、RO膜阻垢剂等水处理设备的区别?1、反渗透一一是一种膜过滤脱盐水设备,可以去除水中的离子,达到纯净水状态。膜能隔绝金属等离子,但水可以透过。脱盐率为你原水的97%以上。多用于中压锅炉补水或生产工艺用水(高水质标准要求)。2、离子交换器 依靠中间介质(树脂)进行离子交换,有选择的对水中的钙镁或全部阴 阳离子除去的过程。3、
39、RO膜阻垢剂一一RO就是反渗透膜组件的简称,RO膜阻垢剂就是防止在反渗透膜上结垢的药剂。目前市场品牌较好的药剂是清力公司PTP-0100 8倍浓缩液。RO阻垢剂是药剂,它不是一个设备,它不能用来制造纯水,你说的RO就是反渗透的英文拼写 里的首字母组合,那RO阻垢剂就是在反渗透膜使用过程中 ,在不停机的情况下尽可能的阻止 膜结垢而使用的药剂,能够有效的减缓 RO膜清洗的频率,延长RO膜的使用寿命,11、什么是RO反渗透系统它的简介功能及作用RO:Reverse Osmosis ,反渗透反渗透的基本工作原理是:运用特制的高压水泵,将原水加至620公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.00
40、01微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于0.0001微米的水分子和通过。包括:预处理系统预处理系统的设置,目的在于改善供水条件,使之达到反渗透系统的进水要求,从而保护反渗透主机,并延长膜的使用寿命。 在水处理系统中。 常常需要针对不同的水质进行预处理设 计,最常见的是多介质过滤器(滤除直径大于10um的悬浮颗粒)+活性碳(去除水中的异味、余氯、重金属离子、有机致癌物等)+阻垢剂加药装置(或软化装置)(大大减少系统中钙、镁等结垢物质形成垢)+精密过滤器(过滤精度为5um,进一步脱除水中残留的颗粒性物质)组成预处理系统。反渗透系统主要包括系统泵、反渗透装
41、置(反渗透膜及膜壳、机架、电控箱)、冲洗/清洗装置及中间水箱。12、反渗透膜清洗后脱盐率为什么下降脱盐率下降太致命了。你的膜被氧化了,赶紧查找系统氧化物来源。做好的情况是内部隔离圈损坏,13、如何提高反渗透膜的脱盐率出水电导率高的原因一般有两个:一是膜被氧化,穿孔,只能换膜。二是密封圈损坏,原水直接加入产水14、反渗透离线清洗方法?一段膜一般用氢氧化钠配 PH = 12清洗,二段膜一般柠檬酸或者盐酸配PH = 2清洗,以上两种一般污垢会清洗掉,如果没有效果就互换一下了。有一种杀菌灭藻的好药一一已噻唑啉酮。15、常规清洗反渗透膜药液的配制方法反渗透一般半年才洗一次, 但你的一周就一次有点不正常,
42、 看看是不是进水不达标 (预处理 没做好)或者膜已经被严重污染,需要离线清洗。给你些一般的清洗剂吧, 市面上都很容易得到,最好是找个有经验的人给你看下系统。清洗液成份配制100加仑(379升)溶液时的加入量1柠檬酸 17.0磅(7.7 kg )用氨水调节pH至3.02 EDTA) 17.0 磅(7.7 )用硫酸调节 pH至10.03 三聚磷酸钠17.0磅(7.7 )十二烷基苯磺酸钠用硫酸调节pH至10.016、反渗透膜清洗有液配制有几种方法反渗透装置清洗的方法以及清洗时应该注意的问题。反渗透膜化学清洗技术 摘要:本文介绍了反渗透膜污堵的原因,关键词:反渗透膜CIP 化学清洗污染1、概要在反渗透
43、系统运行过程中,反渗透膜表面会由于原水中泥泽、胶状物、有机物、微生物等污染物质的存在及膜分离过程中对难溶物质的浓缩而产生的沉积,进而形成对反渗透膜的污 染。我们都知道,反渗透系统的预处理装置是为尽可能多地去除引起膜污染的物质而专门设 计的,尽管如此,即便系统有着相当完善的预处理设备也不能完全避免膜在使用过程中的污 染,所以需要在设备运行的过程中进行周期性的去除膜系统中污染物的作业,这个操作过程就叫做反渗透系统的就地清洗(CIP,Cleaning In Place )。反渗透膜被污染后,就会出现系统产水量减少、盐的透过率增加等膜性能方面的衰退。但由于反渗透设备在使用过程中,影响膜性能的其它主要因
44、素(压力、温度等)的变化,膜污染 的现象有可能被其它因素掩盖,因此应予以注意。目前,市面上大部分芳香聚酰胺反渗透复合膜,在较宽的pH值范围内具有相当的稳定性和一定的耐温性,所以用户可以对反渗透系统进行非常有效的清洗。多年的工程实践表明, 若不及时对已产生一定程度污染的反渗透系统进行清洗处理,想较为彻底地去除已长时间附着膜表面的污染物是非常困难的。一般在考虑膜系统清洗方案时,应注意如下几点:应把清洗排放废液对环境的影响( EDTA,杀菌剂等)降低到最低限度。应尽可能使本次清洗过程去除污染物最大化。应在清洗时对膜的损伤最小化(应首先考虑选择对膜性能影响小的药剂)。在实际清洗操作时,在保证清洗效果的
45、前提条件下,尽可能使清洗费用最低化2、反渗透膜发生污染的原因不恰当的预处理?系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适,或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。?预处理装置运行不正常,即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低,预处理效果不理想。系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确(泵、配管及其它)。系统化学药品注入装置发生故障(酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂,还原剂及其它)。设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。运行管理人员不合理的设备操作与运用(回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它)。膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。原水组份变化较大或水
46、源特性发生了根本的改变。反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。3、膜污染物质分析首先应认真分析在此之前所记录的、能反映设备运行状况的近期设备运行记录资料。分析原水水质。确认之前已做的清洗结果。分析系统运行时在测定 SDI值测试时留在滤膜上的异物质。分析反渗透系统配置的保安过滤器滤芯上的堆积物。检查原水流入系统的配管内部和反渗透膜的进水端的异物质。各种污染物质结垢时的表现(1 )碳酸盐垢结垢后表现:标准渗透水流量下降,或是脱盐率下降。原因:膜表面浓差极化增加(2 )铁/锰污染后表现:标准压差升高(主要发生在装置前端的膜元件),也可能引起透水量下降。通 常锰和铁会同时存在。(3 )硫酸盐垢若发
47、生沉积,首先影响盐浓度最高的系统最后面的膜元件,表现为二段压差明显升高。 需要用专用清洗剂。(4 )硅颗粒硅:污堵膜元件水流通道,导致系统压差升高。采用0.4%二氯胺对于溶解严重污染的硅垢是有效的。胶硅:与颗粒硅相似。溶解硅:形成硅酸盐析出,应采用二氯胺清洗。(5)悬浮物/有机物污堵表现:透水量下降, 一段压差明显升高。若给水 SDI大于4或浊度大于1,有机物污染 的可能性较大。(6)微生物污堵表现:标准压差升高或标准透水量下降。可采用非氧化性杀菌剂加碱进行清洗。(7)铁细菌污堵表现:标准压差升高。可采用EDTA钠盐加碱进行清洗。4、反渗透系统清洗时机的判断与选择当有下述情况发生之一时应对反渗
48、透膜系统予以清洗标准化后的设备产水量减少了1015% ;标准化后的膜系统运行压力增加了15% ;标准化后的膜系统盐透过率较初始正常值增加了1015% ;运行压差较初始作业时增加了15%(建议以设备最初运行 2548小时所得到的运行记录为标准化后对比依据)反渗透设备的性能参数与压力、温度、pH值、系统水回收率及原水含盐浓度等诸多因素的变化有关。因此,依据初始试机时而得到的正常技术参数(产品水流量、压力、压差及系统 脱盐率)作为依据及与标准化后现时系统数据比较是非常重要的。此外,清洗时间的选择也因使用反渗透设备地区的原水水质条件及环境特性的差异而有所不同,因此,有必要根据设备现场的条件施以适当的管
49、理措施。但是无论如何,对于任何一个设计优良和管理完善的反渗透系统来说,化学清洗的最短周期均应保证在累计连续运行3个月以上,运转时间一般达到6-12个月左右最好,否则就必须考虑对原有系统的预处理设备或其运行管理有所改善。5、清洗箱容积的确定及清洗液的用量计算清洗箱的容积和清洗液的用量可以通过以下几种方式计算而获得:1 )运用压力容器的空体积和管道的空体积进行估算:压力容器的空体积为:V1 = N n R2L其中:N =每次清洗时的压力容器数目R =压力容器的半径L =压力容器的有效长度管道空容积体积为:V2=L1 n d2/4其中:L1 =为清洗管道总长度d =为清洗管道直径清洗箱总容积(即清洗
50、液配制量):V= 1.2(V1+ V2)2)根据膜元件的型号规格和污染程度来计算清洗箱的容积和清洗液的配制量:对于正常污染情况:一般按每根4英寸的膜元件配制 8.5升的清洗液;每根8英寸的膜元件 按34升来配制清洗液的方法来计算反渗透清洗箱的容积。对于污染较为严重的情况:每根4英寸膜元件配制16升清洗液;每根8英寸膜元件按55升配制清洗液并由此而得到清洗箱的容积和清洗液的配制量。6、膜清洗过程1) 首先用反渗透产品水(最好采用反渗透产品水,也可以用符合反渗透进水标准的软化水或 过滤水)冲洗反渗透膜组件和系统管道,2) 用反渗透产品水至少应该是合格的软化水配制清洗液,并且保证混合均匀;在清洗前应
51、反 复确认清洗液pH值和温度是否适宜。3) 首先用正常清洗流量的1/2及4060PSI的运行压力向反渗透设备打入清洗液,并去除 膜容器内部存留的水。并把刚开始循环回来的部分清洗液排掉,防止清洗液被稀释。在正常清洗时,清洗系统压力控制准则是采用几乎使系统不能产出纯水时的压力为最好(即清洗系统供给压力与原水和浓缩水间的压差大小相等)。因为合适的清洗运行压力可使反渗透膜面上重新堆积异物质的可能性降到最低的程度。4) 清洗时,先将以前在压力容器内部存留的水排净然后再把清洗过程产生浓缩水和产出水向清洗槽循环,并注意保持清洗液温度稳定。在开始进行循环清洗前,要首先确认清洗液温度和pH值是否已符合标准。并对
52、其回流清洗液的浊度等直观情况进行确认:如果回流清洗液已明显变色或变浊则应重新准备清洗液;若回流清洗液pH变化值超过0.5时,最好重新调整PH值或更换清洗液。5) 在对系统进行化学清洗时, 一般操作方法是:首先对需要清洗的压力容器采用低流量 (1/2 标准清洗流量)循环清洗515分钟,然后再采用中流量(2/3标准清洗流量)循环清洗1015 分钟。6) 然后停泵并关掉阀门,使膜元件浸泡在清洗液中,浸泡时间大致为1个小时。如膜污染情况较为严重或是清洗较难去除的污染物,该过程的浸泡时间可适当延长。为保证长时间浸泡时的清洗液温度,也可采用反复进行循环与浸泡相结合的方式。一般说来清洗液的温度至少应保持在2
53、0 C以上和40 C以下,适宜的清洗液温度可增强清洗效果;请注意:温度过低的清洗液可能在清洗过程中发生药品沉淀。当清洗液温度过低时,清洗应安排在将清洗液温度升高到较为合适的温度后在进行。清洗时各反渗透压力容器的流量控制压力容器直径(英寸)每个反渗透压力容器通过的标准清洗流量GPM m3/hr2.5 5 1.14102.384097) 在正常清洗时,在结束清洗液的浸泡之后,以标准清洗流量再次循环清洗2060分钟一般即可以结束清洗。然后再用同样容积的反渗透产品水对反渗透膜组件进行冲洗,并将冲洗水排入下水道中。在确认冲洗干净后, 即可重新运行反渗透设备。我们建议至少应排放掉在化学清洗后重新运行系统后
54、15分钟内所生产出的产品水并在对现场系统产品水水质进行认真的化学分析结果确认后,再将系统运行所得到的系统产出水打入产品水水箱。另外,在采用多种药品进行清洗时,为防止化学药品之间的化学反应,在每次进行清洗前产品水侧排出的水最好也应排净。探 若是多级设备,建议分级进行清洗,以避免流量无法控制的局面一一即第一级流量太少或最末级流量过多,这样做,也可以防止在第一级被洗掉的污染沉淀物又重新流入下一级, 形成二次污染。8)若欲防止微生物的再次污染,在对系统进行清洗之后,可用膜厂商允许使用的杀菌溶液对膜系统进行灭菌清洗,其操作方式同前。请注意:对灭菌清洗后的冲洗务必要彻底,以避免将消毒液带入产品水中。7、附
55、录聚酰胺复合膜元件一般清洗液清洗液污染物 0.1% (W)NaOH 或 1.% (W)Na4EDTA【pH12/30 C (最大值)】0.1% (W) NaOH 或 0.025% (W) Na-SDS【pH12/30 C (最大值)】 0.2% (W) HCl 盐酸 1.0% ( W) Na2S2O4 0.5% (W) H3PO4磷酸 1.0% (W) NH2SO3H 2.0%(W)柠檬酸无机盐垢(如 CaCO3)最好可以可以可以硫酸盐垢(CaSO4 BaSO4) 最好可以金属氧化物(如铁)最好可以可以可以无机胶体(淤泥)最好硅可以最好微生物膜可以最好有机物作第一步清洗可以作第一步清洗最好作第二步清洗最好1、( W)表示有效成分的重量百分含量;2、 按顺序污染物化学符号为:CaCO3表示碳酸钙;CaSO4表示硫酸钙;BaSO4表示硫 酸钡。3、 按顺序清洗化学品符号为:N
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