05第五章预处理详解.docx
上传者：zhuwo11
2022-05-24 18:57:02上传
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本文提及的技术方案均属于海德能公司的专利范围。除非来自海德能公司的书面保证，海德能公司对于本文提供的 信息及本文提供的产品和系统性能没有义务提供担保。
第五章 预处理 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***化物）和难溶盐（如碳酸盐、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、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。
加酸－防止结垢
在进水中可以加入盐酸（HC1）、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***离子高，所以硫酸比盐酸更为常用。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，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水的LSI高达+2.5 （比较保守的设计是LSI为+ 1.
本文提及的技术方案均属于海德能公司的专利范围。除非来自海德能公司的书面保证，海德能公司对于本文提供的 信息及本文提供的产品和系统性能没有义务提供担保。
第五章 预处理 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***化物）和难溶盐（如碳酸盐、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、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。
加酸－防止结垢
在进水中可以加入盐酸（HC1）、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***离子高，所以硫酸比盐酸更为常用。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，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水的LSI高达+2.5 （比较保守的设计是LSI为+ 1.
