反渗透设备对于进水是有要求的,只有符合规格的进水才能够让设备的使用寿命更长。那么对于反渗透设备的进水要求我们就一起来了解一下吧。
(1)细菌
由于细菌会以醋酸纤维为食物,因此醋酸膜易受细菌侵袭,对原水必须彻底杀菌,对于复合膜,虽然其不受细菌侵袭,但细菌黏膜会造成膜的污堵,一般可采取加氯杀菌,加氯量要根据需氯实验加以确定。
醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯,以防细菌滋生,而氯含量过高又会破坏膜,比较大允许连续余氯的含量为1mg/L。
复合膜抗氯性差,一般不允许含有余氯,采取加氯杀菌后,需加偏亚硫酸钠,它可水解为亚硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。
使用偏亚硫酸钠偏亚硫酸氢钠除余氯的反应如下
Na2S2O5+H2O→2NaHSO3
NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4
理论上,1.34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯,然而一般在溶解氧的情况下,对苦咸水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。
Na2S2O5在凉爽干燥的储存条件下,货架上的有效期为4~6个月,溶液的有效期则随浓度而改变,见下表。
溶液浓度/%(质量) 比较长有效期/天 溶液浓度/%(质量) 比较长有效期/天
2 3 20 30
10 7 30 180
当采用地下水做水源时,未被污染的地下水细菌含量很少,在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。
氯为什么会起杀菌作用?当氯加到水里面后,就会发生下面的反应
Cl2+H2O→HClO+HCl
HClO→H+ +ClO-
HClO为次氯酸,ClO-为次氯酸根,由于H+能被水里的碱度中和,比较后水中只剩下 HClO及ClO-。两者在水里所占百分数主要决定于水的PH值,但水的温度也有影响,PH值小 于7时,水中HClO占75%,ClO-占25% ,温度降低时HClO所占比例还要大,在0℃时HClO增加到83%,而ClO-减到17%。
对于氯气的杀菌机理有不同的说法,但比较合理的解释是:它所生成的次氯酸产生杀菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一个中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,HClO分子进入细菌后由于Cl原子氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统(酶是一种蛋白质成分的催化剂,细菌的氧分要经过它的作用才能被吸收),比较后导致细菌的死亡,而次氯酸根ClO-虽然也包括一个氯原子,但它带负电,不能靠近带负电的细菌,所以也不能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,因此很难起杀菌作用,这种说法还可以说明水温低和PH值低时杀菌效果比较好的现象。
从上面的化学方程式可以看出,加入水中的氯气只有1/2变成HClO的成分,另外的1/2在水中产生Cl-,不起杀菌作用。
采用加HClO时的反应如下
HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)
从方程式可以看出一个分子的HClO的作用相当于一个分子的 Cl2。
(2)含铁量
铁的氧化速度取决于铁的含量水中溶解氧的浓度和PH值,PH值越高氧化速度越快,因此,降低PH值可以防止氧化。给水比较大允许含铁量于含氧量和PH值的关系如下表示。
(3)颗粒物质
不允许大于5um的颗粒物质进入高压泵及反渗透组件,这一点必须确保,以免损坏设备。
(4)SDI和浊度
SDI必须小于5,越小越好,浊度应小于0.2NTU(比较大允许浊度为1NTU)
(5)油和脂
水中不允许含有油和脂。
(6)有机物
水中的有机物RO膜的影响比较为复杂,一些有机物对膜的影响不大,而另一些则可能造成膜的有机污染,对于地表水应尽量在凝聚澄清过程中 去除有机物,还可以采用活性碳过滤进一步降低有机物含量。
(7)SiO2
浓水不允许析出SiO2 ,当SiO2 过饱和则可能聚合而形成不溶解的胶体硅或者硅胶而引起结垢。
纯水25℃时,无定形硅的溶解度约为100 mg/L(以SiO2计),溶解度随温度呈直线变化,0℃时为0 mg/L,到40℃时增加到160 mg/L,在中性PH值条件下,溶解的只是硅胶;在碱性溶液中,无定形硅的溶解度较中性溶液大,主要原因是由于硅酸电离,然而在有铝出现时,溶解度可能降低很多,原因是由于硅酸铝的溶解度极小的缘故。
因为RO过程中微溶盐的结垢趋势是由比较浓的水流来决定的,所以 Ksp是根据浓水流的离子强度来确定。
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