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水处理技术基础知识--阻垢及脱氯、杀菌


       目前,利用阻垢剂抑制多种结垢已成为RO系统最常用的阻垢方法。由于阻垢剂的阈限效应存在,一般只需加3-5ppm阻垢剂就能有效稳定住水中大量的成垢离子(比如:硬度等等),从而抑制CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4、CaF2、BaSO4、SrSO4、SiO2 、Ca3(PO4)2 等多种垢的生成。

      阻垢剂的最大优点是能适用于多种垢类,其不足是对不同的垢类有效性不同,另外存在药剂稳定性、pH 安全范围等问题。调节 pH 阻垢其᳔大的不足是有效性仅限于CaCO3、Mg(OH)2、SiO2这些对pH敏感的垢类,其他垢类通过调节pH是不能有效抑制的,顶多有些影响。 
      需要指出的有,Fe、Al 等存在可能迅速消耗阻垢剂,引起阻垢剂剂量不足;LSI超过2.5 以上时,阻垢剂的安全性明显下降,有必要加酸降低LSI;温度对阻垢剂是有显著影响的,高温和低温下所需阻垢剂剂量可能差别不小,尤其是对 SiO2这样的溶解性受温度影响十分显著的垢类;不论多么高效的阻垢剂,其进水应用浓度不宜超过 10ppm;对结垢潜力严重超过阻垢剂能力范围的水质,建议先采用石灰软化、加结晶体后静置等处理措施,待沉淀析出后再考虑阻垢剂措施。

化学氧化处理-Oxidation Treatment
       对COD/BOD/TOC较高的水质,一方面可采取生物厌氧/耗氧处理来降低水中有机物的含量。 另一方面,如果BOD/COD的比值<0.3,那么预示着有机物分子复杂,不易为生物降解,这时可考虑采用化学氧化处理,来达到降低COD的目的。目前实 际用于现场的氧化药品包括Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、185nmUV等。

       采用化学氧化处理很重要的是要以实验作基础,只有证明药 剂对降解污染有机物确实有效,才能使用该方法。就现有经验,臭氧O已成功用于含油废水降低TOC、KMnO4已成功用于地表饮用水处理、185nmUV 则适于较为澄清的水质脱除TOC、含氯药剂则广泛用于多种水源杀菌消毒灭藻等等。

杀菌处理-Disinfection
       杀菌消毒处理是RO/NF等膜系统抑制微生物滋长的有效措施。
       其消毒对象可分为预处理系统、膜本体系统。预处理系统对药品性质没有明确的限制(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、254nmUV、热消毒、DBNPA、异噻唑啉酮、甲醛等),但膜系统本体则要求使用非氧化型的药品或方法(DBNPA、异噻唑啉酮、甲醛、热消毒等),因为RO/NF膜不能接触氧化剂。对膜本体的消毒多数采用间歇方式,冲击处理,时间可选在化学清洗前后。
       消毒方式可分为连续加药方式、间歇冲击处理2种。连续加药时一般维持较低浓度,间歇加药时一般采用较高的冲击浓度,间隔时间从几小时一次、几天一次、几周一次到几月一次不等。消毒方法可分为物理方法(254nmUV、热消毒等等)和化学方法(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、DBNPA、异噻唑啉酮、甲醛等等)。消毒化学药品可分为氧化型(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3 等)、非氧化型(DBNPA、异噻唑啉酮、甲醛等)两类。需要指出季胺盐等阳离子型杀菌灭藻 剂可能危及 RO 系统,不宜在膜的本体及其预处理部分使用。

脱氯处理-Dechlorination
       脱氯处理可分成两种方法:一、加还原剂(Na2S2O5、NaHSO3)脱氯;二、通过活性炭过滤脱氯。活性炭脱氯可参考前面活性炭过滤部分,这里不再叙述。这里主要讨论一下还原剂脱氯, 其原理反应如下。
            Na2S2O5 + H2O → NaHSO3

              NaHSO3 + HOCl → HCl + NaHSO3

      为了避免残余氧化剂破坏RO/NF膜,还原剂往往要按照至少3倍理论剂量加入。工程控制上,加入还原剂的量往往确保ORP低于170mV,最好低于150mV,或者使脱氯后的ORP 低于原水的ORP。


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