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反滲透進水溫度系數

發布時間:2024-07-09 23:34:04

反滲透膜元件

反滲透膜系統故障判斷和排除 反滲透膜系統主要存在兩大類故障:(1)系統初始運行(調試)時產水量和脫鹽率異常。(2)RO系統初始運行情況正常,經過一段時間後出現產水量和脫鹽率降低的情況。下面針對此兩大類故障進行討論。 反滲透膜系統初始運行(調試)的故障排除 反滲透膜系統初始調試時,可以把系統實際性能與VONTRON ROdesign系統輔助設計軟體計算結果(污堵系數=1)進行對比,判斷系統初始性能是否有異常。 產水量低,壓力高 出現此現象的原因主要有以下幾種情況: ⑴儀器儀表讀數誤差壓力表、流量計使用前沒有校正,讀數不準確。壓力表安裝位置離壓力容器兩端較遠,其讀數含有管路的壓力損失,但被作為進水壓力則導致進水壓力偏低,產水量偏低。 ⑵溫度進水溫度比初始設計時低,進水溫度每降低3℃產水量約降低10%。 ⑶進水電導(或TDS)進水電導(或TDS)比設計值高很多,對於NaCL溶液TDS每增加1000ppm則滲透壓增加約11.4psi(0.8bar),相同進水壓力下,產水量將降低。 ⑷產水側壓力相同進水壓力下,由於產水側設置憋壓或者產水管路偏小輸送點遠、高造成阻力較大,導致凈壓力減少,產水量降低。 ⑸壓差正常情況,對於6芯裝8040膜元件,兩段壓差約3~4bar。管路設計不合理導致壓力損失較大或者二段濃水排放閥不完全關閉,這些都將導致凈壓力減少,從而導致產水量降低。 ⑹膜元件通量衰減濕膜元件保存不到位或濕膜元件裝入系統後未採取保護措施,使膜元件變干,導致通量大幅衰減或無通量,從而導致系統產水量低。膜元件裝入系統前沒有確認進水是否達標,導致用含有陽離子、中性、兩性表面活性劑或含有其它與膜不兼容的化學品的進水浸泡沖洗膜元件,致使膜元件通量衰減,從而導致系統產水量低。 脫鹽率低,產水電導高 ⑴儀器儀表讀數誤差電導儀(或TDS儀)沒有進行校正,讀數誤差較大,導致計算出的脫鹽率低。 ⑵膜元件連接器或壓力容器端板連接適配器密封泄露安裝膜元件過程中,連接器上的『O』型圈扭傷或脫落,導致高含鹽水進入產水中。判斷:首先測出每支壓力容器的產水電導,若有某個壓力容器的產水電導偏高,再用『探針法』判斷露鹽點的具體位置,若露鹽點在連接器處則可以重新安裝膜元件予以糾正;若露鹽點在膜元件處,則須更換有問題的膜元件。 ⑶進水pH值反滲透膜比較理想的脫鹽率范圍為6~8,過低或過高的pH值對整個系統的脫鹽率都有影響。 ⑷進水為地下水,水中碳酸氫根(HCO3-)含量較高地下水鹼度較高,其HCO3-含量較高,由於HCO3-被脫除後,此平衡(CO2 + H2O à HCO3- + H+)將向右進行,導致系統產水pH變低,電導升高。 ⑸膜元件被氧化膜元件裝入系統之前沒有對預處理出水的達標情況進行檢查,致使余氯超標或含有其它氧化劑的進水進入膜系統,造成膜的氧化,使膜元件脫鹽率降低。另外陽離子、中性、兩性表面活性劑也會造成膜元件脫鹽率的降低。 反滲透膜系統運行一段時間後出現的故障排除 此類故障通常至少出現下列情況之一: 1.標准化後產水量下降,通常需要提高運行壓力來維持額定的產水量; 2.標准化後脫鹽率降低,在反滲透系統中表現為產水電導率升高; 3.壓降增加,在維持進水流量不變的情況下,進水與濃水間的壓差增大; 膜系統出現上述故障時,分析處理的步驟如下: ⑴根據故障的症狀、位置及日常運行的數據記錄初步判斷污染屬於哪一類型(污堵、結垢、微生物等);若無日常運行記錄,則需對原水及濃水進行水質分析及預處理出水控制指標進行檢測,幫助分析故障可能<

⑵ 二級反滲透制水,膜手冊《水溫校正系數參考表》

溫度(℃)溫度校正系數TCF 溫度(℃)溫度校正系數TCF
10.0 1.711 18.0 1.276
10.5 1.679 18.5 1.254
11.0 1.648 19.0 1.232
11.5 1.618 19.5 1.210
12.0 1.588 20.0 1.189
12.5 1.558 20.5 1.168
13.0 1.530 21.0 1.148
13.5 1.502 21.5 1.128
14.0 1.475 22.0 1.109
14.5 1.448 22.5 1.090
15.0 1.422 23.0 1.071
15.5 1.396 23.5 1.053
16.0 1.371 24.0 1.035
16.5 1.347 24.5 1.017
17.0 1.323 25.0 1.000
17.5 1.299 25.5 0.985

⑶ 反滲透純化水設備產水量與溫度有什麼關系

反滲透純化水設備產水量與溫度的關系如下:

⑷ 急:高分求助:水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽(如氯化物)和難溶鹽(如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽)金屬氧化物,酸鹼等。在反滲透過程中,進水的體積在減少,懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上,堵塞進水流道、增加摩擦阻力(壓力降)。難溶鹽在超過其飽和極限時,會從濃水中沉澱出來,在膜面上形成結垢,降低RO膜的通量,增加運行壓力和壓力降,並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染,膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理,去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分,降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質,使RO膜獲得可靠的運行保證。

對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低,在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理,除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內,還有重要的一點是盡量降低SDI,理想的SDI(15分鍾)值應小於3。

5.1化學預處理

為了改善反滲透系統的操作性能,在進水中可以加入添加下列一些葯劑:酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

1 加酸-防止結垢

在進水中可以加入鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件,而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高,所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用,商品硫酸有20%和93%兩種濃度規格。93%的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93%硫酸時一定要小心,在稀釋到66%時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中,以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度,直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸(無添加劑)購買非常方便,商品鹽酸一般含量為30-37%。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向,即降低朗格里爾指數(LSI)。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度,表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中,LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時,水會腐蝕金屬管道,但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值,水沒有腐蝕性,卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小(水壺中的水垢就是這樣形成的),隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液(一般是硫酸或鹽酸)即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2(表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位)。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱,一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5(比較保守的設計是LSI為+1.8)。

2 加鹼-提高脫除率

在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉(NaOH),購買方便,而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100%的片鹼,也有20%和50%的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意,pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中,一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理,二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因:

a.在pH8.2以上,二氧化碳全部轉化為碳酸根離子,碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體,會隨透過液自由進入RO產水,對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。

b.某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

c.二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高於9時)。

d.硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高於9時)。

加鹼應用有一個特例,通常被叫做HERO(高效反滲透系統)過程,將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水,苦鹹水在高pH下會有污染問題(比如硬度、鹼度、鐵、錳等)。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。

3 脫氯葯劑-消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下,才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統(50-100gpm)中一般採用活性碳過濾器,投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭,去除硬度、金屬離子,細粉含量要非常低,否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物,對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料,在碳過濾器中孳生細菌,其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5-99%,乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定,會與氧氣發生反應,所以推薦2%的溶液的使用期為3-7天, 10%以下的溶液使用期為7-14天。從理論上講,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數,設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置(靜態攪拌器)。

SBS脫氯反應:

·Na2S2O5 (偏亞硫酸鈉)+ H2O =2 NaHSO3 (亞硫酸氫鈉)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氫鈉) + HCl (鹽酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少,反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。

SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑,在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅,而且在少數情況下進水中存在硫還原菌(SBR),亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現,硫化氫(H2S)作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀,用以監測殘余亞硫酸根的濃度,還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度,以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm,這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠,這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小時(透鹽率增加一倍),1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是,在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高(90華氏度以上)、pH(7以上)升高和過渡金屬存在(比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000-200,000ppm小時(發生透鹽率明顯增加),這個值相當於在RO進水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以運行3年。同樣,在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時,膜的耐氯胺能力會變化。

在加州的一個三級廢水處理裝置上發現,在氯胺濃度6-8ppm進水條件下,膜的脫鹽率在2-3年內從98%降到了96%。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物,游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多,如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此,使用過量的氨是非常關鍵的,系統監測要確保這一點。

4 阻垢劑和分散劑

許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等),這些聚合物的分子量在2000-10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑,在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心,在鐵含量較高時可能會引起膜污染,這種污染會增加膜的操作壓力,有效清除這類污染要進行酸洗。

如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑,在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物,污染會造成操作壓力增加,而且這種污染物清洗非常困難。

六偏磷酸鈉(SHMP)是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑,但隨著專用阻垢劑的出現,用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配製一次溶液,因為暴露在空氣中會水解,發生水解後不僅會降低阻垢效果,而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢,LSI可達到+1.0。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長,因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度(碳酸鈣除外,與大多數物質相反,它的溶解度隨溫度升高而降低),TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度(這是因為高離子強度干擾了晶種的形成)。

最常見的結垢性無機鹽有:

◆ 碳酸鈣(CaCO3)

◆ 硫酸鈣(CaSO4)

◆ 硫酸鍶(SrSO4)

◆ 硫酸鋇(BaSO4)

不太常見的結垢性礦物質有:

磷酸鈣(Ca3(PO4)2)

氟化鈣(CaF2)

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑,通常也有阻垢性能。對於不同的污染物,不同的分散劑的效率區別很大,所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有:

● 礦物質結垢

● 金屬氧化物和氫氧化物(鐵、錳和鋁)

● 聚合硅酸

● 膠體物質(指那些無定型懸浮顆粒,可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物)

● 生物性污染物

硅酸的超飽和溶解度難以預測,在水中有鐵存在時,會形成硅酸鐵,硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物(如鐵、錳和鋁)也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度,不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積,造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來,否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合,靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前,通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH,推薦加酸點要在上游足夠遠的地方,在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率,建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2-5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作,需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液,也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染,污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7-10天左右。正常情況下,未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後,RO濃水中難溶鹽最大飽和度,以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況,以正常未加葯時的飽和度為100%計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。

選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題:

● 與相關RO膜的兼容性如何?

● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表?

● 與反滲透進水中的任何成分(比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等)有沒有不可逆反應?

● 推薦添加量和最大添加量是多少?

● 有沒有特殊的排放問題?

● 是否適於飲用水應用(有必要時)?

● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎?

● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務?

表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度

垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸鈣
400%
230%

硫酸鍶
1,200%
800%

硫酸鋇
8,000%
6,000%

氟化鈣
12,000%
未給出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未給出


4 ppm
未給出

5.2軟化預處理

原水中含有過量的結垢陽離子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

1石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣,反應式為:

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鈉(純鹼)得到進一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量,在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物,採用60-70℃熱石灰脫硅酸工藝,能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。

通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物,但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種,通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器,並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑,無論是否同時使用聚合物絮凝劑(陰離子型和非離子型),均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統(大於200m3/H)才會考慮選擇石灰軟化工藝。

2樹脂軟化

a.強酸型樹脂軟化

使用鈉離子置換除去結垢型陽離子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高,增加了運行費用,另外還有廢水排放問題。

b.弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度,脫鹼度處理是一種部分軟化工藝,可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理,用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量(暫時硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基,當pH達到4.2時,羧基不再解離,離子交換過程也就停止了。因此,僅能實現部分軟化,即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想,碳酸氫根也可轉化為CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要時要對原水或產水進行脫氣,在有生物污染可能時(地表水,高TOC或高菌落總數),對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時,採用原水脫氣較為合適,脫除CO2將會引起pH的增高,進水pH>6時,膜系統的脫除率比進水pH<5時要高。

● 再生所需要的酸量不大於105%的理論耗酸量,這樣會降低操作費用和對環境的影響;

● 通過脫除碳酸氫根,降低了水中的TDS,這樣產水TDS也較低;

弱酸型樹脂處理的缺點是:

● 殘余硬度

如果需要完全軟化,可以增設強酸陽樹脂的交換過程,甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中,這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低,但是初期投入較高,這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑,雖然迄今為止,人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時,還未出現過結垢問題,但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度,並採取相應的措施。

● 處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化,經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化,這種周期性的pH變化,使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH<4.2時,無機酸將透過膜,可能會增加產水的TDS,因此,我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器,控制在不同時間進行再生,以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

5.3去除膠體和顆粒物

1介質過濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成,而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去,較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。

在單一介質過濾器中,最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內,其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L/(min.m2)過濾面積,多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2),但因高水質的要求,通常在RO預處理中流速限制在306L/(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥,所以單獨過濾不起作用。在這些情況下,在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果,且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷,所以最常用。另一方面,如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上,則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜,且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時,必須小心使用。

2除鐵、錳——氧化過濾

通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態,典型特點是含有二價的鐵和錳,有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理,或當水中含氧量超過5mg/L時,Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生,因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多,即使SDI小於5,RO進水的鐵含量低於0.1mg/L,仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高,這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。

處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化,當pH<6,氧含量<0.5mg/L時,最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳,將所形成的氧化物通過介質過濾器除去,但需要主要的是,由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去,在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+,即可一步同時完成氧化和過濾。

海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質,當其氧化能力耗盡時,它可通過KMnO4的氧化來再生,再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉,以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時,可以採用這一處理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時,可以採用這一處理方法,如原水中含更高的Fe2+時,可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下,必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+,Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱,並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高,可能會發生LSI值變化,因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。

3 微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理,可以大幅度地提高介質過濾器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理,將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上,使用含鋁絮凝劑其原理相似,但因其可能有殘留鋁離子污染問題,並不推薦使用,除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要,建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段,通常最佳加葯量為10-30mg/L,但應針對具體的項目確定加葯量。

為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能,或促進膠體顆粒間的架橋,絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用,絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物,如線性的聚丙烯醯胺,通過不同的活性功能團,它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜,間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上,例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱;當使用鐵或鋁混凝劑,但沒有立即降低pH值時,在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象,就會出現沉澱,還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應,最常見的是投加阻垢劑,幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的,將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。

當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降,這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響,陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適,同時還須避免過量添加。

4微濾/超濾

採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統(IMS)。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比,IMS設計具有一些明顯的優勢。

● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低,明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障,MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源,這種穩定性也不會改變。

● 由於膠體污染減少,反滲透系統的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統過濾工藝相比,MF/UF系統操作更容易,耗時更少。

● 與採用大量化學品的傳統工藝相比,MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

⑸ 為什麼反滲透後水的電導率高

反滲透後水電導率上升因素有以下12點(定性分析)
1、 結垢污染:回收率過高、水質變差、阻垢劑質量差、阻垢劑非可靠投加等
2、 連接件泄露:O型圈泄露、連接件泄露 3、 溫度上升:溫度上升鹽透過率增加
4、 水電導上升:進水電導上升直接導致產水電導上升、電導儀表誤差等
5、 回收率上升:操作失誤、儀表誤差、鹽水密封圈不嚴密
6、 操作壓力降低:較低的操作壓力會引起電導上升如溫度上升不需要較高的操作壓力
7、 膜元件性能降低:膜元件劃傷、膜被氧化、化學清洗損傷等
8、 有機物污染:細菌污染、膠體污染、難溶NOM污染、有機物污染等
9、 PH值異常:PH值過高或過低將嚴重影響膜元件脫鹽率
10、 壓力超高:超高壓運行使鹽透過率增加
11、 運行年限延長:隨著膜元件運行年限的延長鹽透過率增加
12、 原水溶有大量氣體:類似游離二氧化碳氣體等

水的電導率
由於水中含有各種溶解鹽類,並以離子的形式存在。當水中插入一對電極時,通電之後,在電場的作用下,帶電的離子就產生一定方向的移動。水中陰離子移向陽極,使水溶液起導電作用,水的導電能力的強弱程度,就稱為電導率。電導率是電阻率的倒數,反映了水中含鹽量的多少,是衡量水質的一個很重要的指標。它能反映出水中存在的電解質的程度。根據水溶液中電解質的濃度不同,則溶液導電的程度也不同。通過測定溶液的導電度來分析電解質在溶解中的溶解度。這就是電導率儀的基本分析方法。在國際單位制中,電導率的單位稱為西門子/米(S/m),其它單位有ms/cm,μs/cm等。
當它用來測量如海水等含鹽量高的溶液時,常稱為鹽量計。當它用來測量酸、鹼等溶液的濃度時,又稱為酸鹼濃度計。
電導率分析儀按其結構可分為電極式和電磁感應式兩大類。
電極式電導率儀的電極與溶液直接接觸,因而容易發生腐蝕、污染、極化等問題,測量范圍受到一定限制。它適用於低電導率(一般為us/cm級,上限至10ms/cm)潔凈介質的測量,常用於工業水處理裝置的水質分析等場合。
電磁感應式電導率儀又稱為電磁濃度計,其感應線圈用耐腐蝕的材料與溶液隔開,為非接觸式儀表,所以不會發生腐蝕、污染等問題。由於沒有電極,也不存在電極極化問題。但電磁感應對溶液的電導率有一定要求,不能太低。它適用於高電導率(一般為mS/cm級)、強腐蝕性、臟污介質的測量,常用於強酸強鹼等濃度分析和污水、造紙、醫葯、食品等行業。
電極式電導率的測量原理其實就是按歐姆定律測定平行電極間溶液部分的電導。但是,當電流通過電極時,會發生氧化還原反應,從而改變電極附近溶液的組成,產生「極化」現象,從而引起電導測量的嚴重誤差。為此,採用高頻交流電測定法,可以減輕或消除上述極化現象,因為在電極表面的氧化和還原迅速交替進行,其結果可以認為沒有氧化或還原發生。
此外,電導率測量還受溫度的影響。一定濃度的溶液,如溫度升高,溶液的電離度變大,離子的活潑性增強,則離子移動速度加快,導電能力增強;反之,則減弱。溫度變化對電導測量的影響很大,為此必須採取相應的溫度補償措施。在作精密測量時應該保持恆溫,也可在任意溫度下測量,然後通過儀器的溫度補償系統,換算成25℃標准溫度時的電導率,這樣測量數值就可以比較。但是,被測溶液的溫度系數很復雜,不同溶液之間和同一種溶液不同濃度之間的溫度系數都不一樣,所以,從根本意義上來說,一般是無法做到完全進行溫度補償的。
電極式電導率儀由電導電極和轉換器組成。轉換器採用了適當頻率的交流信號的方法,將信號放大處理後換算成電導率。轉換器中還可能裝有與感測器相匹配的溫度測量系統,能補償到標准溫度電導率的溫度補償系統,溫度系數調節系統以及電導池常數調節系統,以及自動換檔功能等。
電極常數又稱為電導池常數或池常數。電極常數K=L/A,是兩電極間離子運動路徑的平均長度L與電極面積A之比,它由電極的幾何尺寸和結構形式所決定。
由於測量溶液的濃度和溫度不同,以及測量儀器的精度和頻率也不相同,電導電極的常數有時會出現較大的誤差,使用一段時間後,電極常數也可能會有變化。因此,新購的電導電極,以及使用一段時間後的電導電極,電極常數應重新測量校驗。電導電極常數測量時應注意以下幾點: 1. 測量時應採用配套使用的電導率儀,不要採用其它型號的電導率儀。
2. 測量電極常數的KCL溶液的溫度,以接近實際被測溶液的溫度為好。
3. 測量電極常數的KCL溶液的濃度,以接近實際被測溶液的濃度為好。
對轉換器的校準也稱為幹校,用電阻箱對電子單元(轉換器)進行測試。其方法是:按儀表電導率的分度值計算出對應的等效電阻值,然後用一標准交流電阻箱代替電導池中的測量電極接入轉換器中,另外用一阻值與基準溫度下Rt值相符的無感線繞電阻代替溫度補償電阻Rt,也接入轉換器中,根據計算值,對儀表進行校驗。

⑹ RO反滲透膜4040的每小時出水大概多少

RO反滲透膜4040的每小時出水大約為0.2m³/h。

這個要看以下的幾個因素

1、溫度

2、進水SDI

3、進水壓力

常規設計,溫度25℃左右,進碼伍蘆水壓力10bar左右

當進水SDI在5以下時,單只膜的通量13.6-23.8LMH

當進水SDI在3以遲帶下時,單只膜的通量23.8-30.6LMH

當進水SDI在1以下時,單只膜的通量34-51LMH

建議按照下限來選型:

一般4040膜的面積是90ft2,即8.36m²,取SDI在3以下,通量為23.8

單只膜小時產水量=8.36*23.8/1000=0.2m³/h

(6)反滲透進水溫度系數擴展閱讀:

RO膜工作原理:

要了解反滲透,首先要了解「滲透」的概念。

滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止,這一過程稱為滲透。然而,要完成這一過程需要很長時間。

但如果在含鹽量高的水側,施加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使方向向反方向滲透,而鹽分剩下。

因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相橘讓反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。

反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。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。

反滲透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為:N=Kh(Δp-Δπ) (式中Kh為水力滲透系數,隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差)。稀溶液的滲透壓π為:π=iCRT(式中i為溶質分子電離生成的離子數;C為溶質的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數;T為絕對溫度。)

反滲透通常使用非對稱膜和復合膜,所用的設備主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發展。

現已大規模應用於海水和苦鹹水淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,並與離子交換結合製取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

⑺ 公司的反滲透設備近期水量下降,壓力上升,請教各位專家是什麼原因

是溫度的原因,尤其是北方,地下水現在5-10度,反滲透產水量都會下降

出水指標溫度低的時候是比溫度高時要好的,原因就是膜孔徑的熱脹冷縮

⑻ 有哪些因素影響水的電導率

影響因素:

1、溫度

電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的升高而減小。半導體的電導率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內,電導率可以被近似為與溫度成正比。

為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率,必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性,時常可以表達為,電導率對上溫度線圖的斜率。

2、摻雜程度

固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導率增高。水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度,或其它會分解為電解質的化學雜質。

水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純凈,電導率越低(電阻率越高)。水的電導率時常以電導系數來紀錄;電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。

3、各向異性

有些物質會有各向異性(anisotropy) 的電導率,必需用 3 X 3 矩陣來表達(使用數學術語,第二階張量,通常是對稱的)。

(8)反滲透進水溫度系數擴展閱讀:

物體導電的能力:

一般來說金屬、半導體、電解質溶液或熔融態電解質和一些非金屬都可以導電。非電解質物體導電的能力是由其原子外層自由電子數以及其晶體結構決定的,如金屬含有大量的自由電子,就容易導電,而大多數非金屬由於自由電子數很少,故不容易導電。

石墨導電,金剛石不導電,這是由於它們的晶體結構不同造成的。電解質導電是因為離子化合物溶解或熔融時產生陰陽離子從而具有了導電性。

⑼ 反滲透膜止推環裝在進水端會影響設備壓力嗎

反滲透膜性能會受到進水壓力影響嗎?讓我們為您詳細講解:
反滲透系統的進水壓力時影響其性能較主要的參數,反滲透膜的產水量和脫鹽率均會隨壓力的升高而升高,尤其是產水量的上升尤其明顯。
產水量=有效膜面積×溫度矯正技術A×凈壓力×饃片水滲透系數
凈壓力=泵壓-滲透壓-跨膜壓力損失

通常情況下,反滲透生產完後,有效膜面積和膜片滲透系數就已經確定,因此,在其他進水不變的情況下,膜元件的產水量只受凈壓力的影響,凈壓力由於泵壓有關,因此膜原件產水量於進水壓程上升關系,超過一定的壓力值,脫鹽率比在增加,某些鹽分還會與水分子一同透過膜。

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