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反滲透投加還原劑去除余氯注意事項

2023年03月17日 10:39:39人氣:1942來源:上海闊思電子有限公司

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  RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下,才能達到聚酰胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。
 
  在小系統( 50-100gpm)中一般采用活性碳過濾器,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,對于所有進水的處理比添加藥劑更為可靠。 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制成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為 97.5-99%,干燥儲存期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咸水系統的安全系數, 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 + 2HCl采用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易于被RO脫除。
 
  SBS 脫氯的缺點是需要人工混合小體積的藥劑,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。脫氯過程的監測可采用游離氯監測儀, 用以監測殘余亞硫酸根的濃度, 還可以采用 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 小時等于在 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),這個值相當于在 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后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。
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