加碱在反渗透系统中的应用_张炜

海南海口2008全国水处理技术研讨会论文集皿瓢熟加碱在反渗透系统中的应用张炜(无锡华润微电子有限公司动力工厂,江苏无锡214061CWTC一08一076【摘要1本文主要介绍了几种去除水中C02的常用方法,提出了在反渗透系统前加碱去除C02的方法,并将这些方法进行比较,并结合实际运行中遇到的若干问题进行探讨.【关键词」C仇;反渗透;碱APPilcaiotnofAddingAalkil恤RevecsrosmosisSystemz比川gwe礼俘恤iChianeRsocuresMieorelectroinesCo.工tdPowerPlan仁W吹1Jiangs认214061)Abstract:SomegenealrwaysofermovingC仇(c田七ondio劝de)formwater15introdueedin而sP即er,hetnPosesawayofaddign司上alihaeadofRevesreOsomsisSystemotermovingCOZc(abrondfo范de),明dcomPaershetseWays,sveiarProbleisnco~dduirngaPlPicatlon15alosdiSCUSSed.Keywords:C02(eabrondio劝de):eRvesreOsmosis;alkalil前言反渗透(RO)是一种十分有效的膜分离单元操作,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。反渗透技术能使离子交换树脂的负荷减轻90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%,除了除盐,还可除去水中的微粒、有机物质、胶体物质,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。但是长期以来,对于水中含有的游离Cq的去除,反渗透技术似乎无能为力,因为传统的反渗透技术必须控制进水的Lsl(即朗格利尔饱和指数)值,以防止反渗透膜结垢。而Lsl值控制的一个重要影响因素是进水pH值,如果PH值为酸性,则不易结垢,如果pH为碱性,则结垢倾向十分明显。所以传统的工艺中在反渗透系统前往往添加Hcl溶液,能很好地防止caco3、MgC伪等沉淀物结晶析出;而很少在反渗透系统前添加N副DH溶液。2去除CO:的常用方法及反应机理2.1脱COZ塔目前使用最广泛的是二氧化碳脱气塔,由于水中含有大量的碳酸氢盐碱度,经过H型离子交换器(即阳离子交换床)处理后,树脂上所带的+H被置换到水中而成为碳酸,所以脱皿恕翩208全国水处理技术研讨会论文集2008年11月cq塔一般放在阳离子交换床的后面,阴离子交换床的前面。当水的pH值小于43时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,如下式的变化:+H十HCO3`=姚C伪=Cq十玩O当H+增加,即pH越低时,上述反应就向右进行.用一个装置将水从上喷淋而下,空气从下鼓风而上,使空气流与水滴充分接触,由于空气中的二氧化碳量很小,分压很低,只占大气压力的.003%,根据亨利定律,经过H型离子交换器处理的水,由于二氧化碳分压高,逸入分压低的空气流中而被带走,从而除去了水中的二氧化碳,也即除去了水中大量的阴离子HcO3.,这样可以大大减轻阴床的负担,提高阴床的周期制水量,减少再生剂的消耗。但是,二氧化碳脱气塔由于吸入的是生产环境中的空气,难免会带入空气中的杂质,通过与水源接触从而污染水源,引起阴床周期制水率的下降。.22真空脱气塔真空脱气塔也是一种去除Cq的方法,此外还能去除水中的仇等物质,去除效率比脱C仇塔高的多。它的工作原理是用一个装置将水从上喷淋而下,经过滤料分散后,水中的C仇及02逸出,而真空泵在塔的中部抽真空,产生负压,C仇及q被真空泵吸走,脱气后的纯水流至塔底,经混床供给泵增压后进入后处理混床。如果真空脱气塔进水呈弱酸性,水中的碳酸盐也能被大量去除,因为当水的PH值小于.43时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,由于未脱气的反渗透产水一般为弱酸性,所以真空脱气塔一般放在反渗透的后级以提高脱气塔的去除效率。真空脱气塔结构比较复杂,由脱气塔、真空泵等组成,为了保证进水分散均匀,滤料层高度需设置得很高,导致脱气塔高度达十几米,设备占用空间庞大,另外,由于脱气塔液位控制很严格,液位过高,容易使脱气效率下降,过低,容易导致水泵吸空,引起生产事故,所以使用的液位计必须十分灵敏。虽然真空脱气塔不会带入外界新的杂质,但是由于设备结构复杂,占地空间大,运行费用高,所以在实际应用方面受到一定限制。除了上述常用的两种脱气方法外,还有膜脱气等方法,但是由于投资成本太高,一般用于对出水水质要求很高的超纯水系统。3RO前加碱除碳酸的方法和反应机理3.1反应机理反渗透技术是高效的除盐装置,所以只要把水中的二氧化碳转化成碳酸氢盐就可利用反渗透去除二氧化碳。H++He仇`=HZeO3=eoZ+ZHo由于这个化学反应是可逆