鍋爐水質(zhì)處理及分析3

1、2022-5-174.3水的沉淀軟化處理水的沉淀軟化處理 水的沉淀軟化法就是通過在水中加如化學(xué)藥劑，使水中的鈣、鎂離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的化合物而沉淀出來，從而降低水的硬度。 沉淀軟化有沉淀軟化有熱力軟化法熱力軟化法和和石灰處理法石灰處理法，但前者不能除去非碳酸鹽硬度。，但前者不能除去非碳酸鹽硬度。沉淀軟化處理概述 熱力軟化法就是將水加熱到熱力軟化法就是將水加熱到100(或以上或以上)煮沸。此時(shí)水中的煮沸。此時(shí)水中的“暫時(shí)硬度暫時(shí)硬度”會(huì)從水中沉?xí)乃谐练e出來，形成沉淀而除去。積出來，形成沉淀而除去。 熱力法只能將水中的熱力法只能將水中的“暫時(shí)硬度暫時(shí)硬度”基本除去基本除去(不可能全除去，因?yàn)樯?/p>

2、成不可能全除去，因?yàn)樯蒀aCO3和和Mg(OH)2還有一定的溶解度還有一定的溶解度)，不能除去水中的非碳酸鹽硬度，因此經(jīng)這樣處理的水，不能滿足，不能除去水中的非碳酸鹽硬度，因此經(jīng)這樣處理的水，不能滿足鍋鍋爐爐對(duì)用水質(zhì)量的要求，而且本方法用蒸汽加熱，耗能大，經(jīng)濟(jì)性差，一般很少采用。對(duì)用水質(zhì)量的要求，而且本方法用蒸汽加熱，耗能大，經(jīng)濟(jì)性差，一般很少采用。 P38熱力軟化法處理2022-5-174.3水的沉淀軟化處理水的沉淀軟化處理 石灰在水中溶解反應(yīng)后成為熟石灰Ca(OH)2,石灰軟化處理就是在水中加入Ca(OH)2 ，并使其首先與水中游離的CO2反應(yīng)，然后多余的石灰再與水中的Ca(HCO3)2

3、及Mg(HCO3)2反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物而除去；石灰沉淀軟化處理2232()Ca OHCOCaCOH O 23 232()()22Ca OHCa HCOCaCOH O 23 23222()()2()2Ca OHMg HCOCaCOMg OHH O 2022-5-174.3水的沉淀軟化處理水的沉淀軟化處理 從上述反應(yīng)可以看出，經(jīng)石灰處理后，水的碳酸鹽硬度和堿度同時(shí)得到了降低。至于非碳酸鹽硬度，用石灰是無法消除的，雖然石灰也可以與鎂的非碳酸鹽硬度作用，生成沉淀，但同時(shí)卻生成了等物質(zhì)量的鈣的非碳酸鹽硬度，其反應(yīng)式如下：石灰只適合處理高硬度、高堿度的原水。石灰只適合處理高硬度、高堿度的原水。Na

4、2CO3+MgSO4=MgCO3+Na2SO4Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4石灰沉淀軟化處理2442()()Ca OHMgSOCaSOMg OH3232322()2NaHCOCa OHCaCONa COH O 2022-5-174.4 過濾處理過濾處理 過濾處理 水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆粒分離出來的水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆粒分離出來的處理過程。處理過程。 過濾原理 過濾的作用就是通過適當(dāng)?shù)臑V層較為徹底的除去水中的懸浮物雜質(zhì)。首先，當(dāng)水開始自上部進(jìn)入濾層時(shí)，水中部分懸浮物由于吸附和機(jī)械阻留作用，被率層表面截留下來。此時(shí)，懸浮物之間會(huì)彼此發(fā)生

5、重疊和架橋等作用，所以過了一段時(shí)間以后，在濾層的表面就好像形成了一層附加的濾膜。在以后的過濾中，這層濾膜就會(huì)起主要的過濾作用，這種過濾稱為薄膜過濾；，這種過濾稱為薄膜過濾；2022-5-174.4 過濾處理過濾處理 過濾原理過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：（1）機(jī)械篩濾作用）機(jī)械篩濾作用當(dāng)原水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表當(dāng)原水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高，結(jié)果逐漸形成一層主

6、要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由越來越高，結(jié)果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。它起主要的過濾作用。懸浮物粒徑越大，表層濾料和濾速越小，就越容易形成表層篩濾膜，濾膜懸浮物粒徑越大，表層濾料和濾速越小，就越容易形成表層篩濾膜，濾膜的截污能力也越高。的截污能力也越高。（2）重力沉淀作用）重力沉淀作用原水通過濾層時(shí)，眾多的濾料表面提供了巨大的不受水力沖刷而可供懸浮原水通過濾層時(shí)，眾多的濾料表面提供了巨大的不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積，形成了無數(shù)的小物沉降的有效面積，形成了無數(shù)的小“沉淀池沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下，懸浮物極易在此沉降下來。來。濾料

7、越小，沉降面積越大，濾速越小，則水流越平穩(wěn)，這都有利于懸浮物濾料越小，沉降面積越大，濾速越小，則水流越平穩(wěn)，這都有利于懸浮物的沉降。的沉降。（3）接觸粘附（絮凝）作用）接觸粘附（絮凝）作用原水通過濾層時(shí)，有很多機(jī)會(huì)與砂粒接觸，通過彼此間的范德華力、靜電原水通過濾層時(shí)，有很多機(jī)會(huì)與砂粒接觸，通過彼此間的范德華力、靜電力及某些特別的吸附力等作用相互吸引而粘附，恰如在濾層中進(jìn)行了深度力及某些特別的吸附力等作用相互吸引而粘附，恰如在濾層中進(jìn)行了深度的混凝過程。的混凝過程。 2022-5-17（3）過濾過程 過濾初期，雜質(zhì)被截流主要發(fā)生在最上層濾料中，而大部分濾料尚處于等待狀態(tài)。 隨著過濾的進(jìn)行，上層濾

8、料的雜質(zhì)不斷增多，空隙減少，水流通道變窄。一方面水流阻力增大，另一方面水流速度增大，對(duì)已截流的雜質(zhì)沖刷剝落作用增強(qiáng)，迫使一部分雜質(zhì)向下游輸送，水中懸浮物的截流帶從上一層轉(zhuǎn)移到下一層。 繼續(xù)過濾，截留帶逐步向下推移。 當(dāng)截流帶前沿接近最底層后繼續(xù)過濾，出水濁度增加 過濾器運(yùn)行到出水濁度達(dá)到規(guī)定值或進(jìn)出口壓差達(dá)到規(guī)定值時(shí)，應(yīng)停止運(yùn)行，此時(shí)稱為過濾失效。 從出水水質(zhì)來講，失效點(diǎn)是過濾后期出水合格與不合格的分界點(diǎn)，由濾層特性和操作條件決定。4.4 過濾處理過濾處理 過濾過程 2022-5-174.4 過濾處理過濾處理 2022-5-17電滲析電滲析是利用是利用離子交換膜和直流電場(chǎng)離子交換膜和直流電場(chǎng)的

9、作用，從水溶的作用，從水溶液分離出電解質(zhì)組分的一種液分離出電解質(zhì)組分的一種電化學(xué)分離過程電化學(xué)分離過程u陰陽離子交換膜對(duì)溶液中陰陽離子的選擇透過性，而使溶陰陽離子交換膜對(duì)溶液中陰陽離子的選擇透過性，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。u陰膜只讓陰離子穿過；陽膜只讓陽離子穿過陰膜只讓陰離子穿過；陽膜只讓陽離子穿過 電滲析原理電滲析原理4.5電滲析電滲析2022-5-17 電滲析原理電滲析原理4.5電滲析電滲析+濃淡濃淡濃淡陽陽陰陰陽陽陰陰陽陽陰陰陽陽濃水淡水原水原水極水極 室極 室陽極陽極陰極陰極4.5電滲析電滲析2022-5-17電滲析過程的影響因

10、素可歸納為以下幾點(diǎn)： A、電極反應(yīng)和電極電位、電極反應(yīng)和電極電位 電極反應(yīng)是指存在于溶液中的離子在電極表面上得到或失掉電子而產(chǎn)生的氧化、還原反應(yīng)。以食鹽水溶液的電滲析過程為例。陽極 H2OH+OH- 2OH-2eH2O+O2 2Cl-2eCl2 Cl-+H+=HCl陰極 H2OH+OH- 2H+2eH2 Na+OH-=NaOH電滲析過程的影響因素影響因素2022-5-17 其結(jié)果是在陽極室陽極室OH-減少減少,極水呈酸性極水呈酸性,并產(chǎn)生氧氣、氯并產(chǎn)生氧氣、氯氣等腐蝕性氣體氣等腐蝕性氣體,因此因此,應(yīng)選用耐腐蝕的陽極材料應(yīng)選用耐腐蝕的陽極材料;陰極室陰極室H+減減少少,極水呈堿性極水呈堿性,若

11、極水中含有若極水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3- 等離子時(shí)等離子時(shí),會(huì)會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀物等沉淀物,結(jié)集在陽極上形成水垢,同時(shí)有氫氣放出。因此,要不斷向極室通人極水,以便能不斷排出電極反應(yīng)產(chǎn)物,保證電滲析的正常運(yùn)行。 電極電位是電極與電解質(zhì)溶液之間的電位差。電極反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的電位稱為平衡電極電位。為使電極反應(yīng)向一個(gè)方向進(jìn)行,電極電位必須偏離平衡電位,兩者之差稱為過電位。降低電極的過電位可以降低電滲析的能耗。4.5電滲析電滲析電滲析過程的影響因素影響因素2022-5-17 B、極化現(xiàn)象、極化現(xiàn)象在直流電場(chǎng)的作用下,水中陰、陽離子分別在膜間進(jìn)行定向遷移,各自傳遞著一定

12、數(shù)量的電荷,形成電滲析的操作電流。當(dāng)操作電流增大到一定程度時(shí),膜內(nèi)離子遷移被強(qiáng)化,就會(huì)在膜附近界面內(nèi)造成離子的“真空”情況,迫使水離解成H+和OH-,補(bǔ)充承擔(dān)傳遞電流的任務(wù)。這就是極化現(xiàn)象。此時(shí),電解出來的H+和OH-也受電場(chǎng)作用分別穿過陽膜和陰膜,使陽膜的濃縮室側(cè)pH值升高,而產(chǎn)生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀物,這些沉淀物附著在膜表面,或滲入到膜內(nèi),容易堵塞通道,使膜電阻增大,降低了有效膜面積。極化時(shí)一 部分電流消耗在與脫鹽無關(guān)的OH-遷移上,使電流效率下降,二者都將導(dǎo)致電耗上升。另外,水的pH值變化及沉淀的產(chǎn)生,使膜容易老化,縮短膜的使用壽命。 極化臨界點(diǎn)所施加的電流稱為極限電流。防止

13、極化現(xiàn)象的有效方法是控制電滲析器在極 限電流以下操作。4.5電滲析電滲析電滲析過程的影響因素影響因素2022-5-17 C、離子交換膜的選擇透過度、離子交換膜的選擇透過度 離子交換膜是電滲析器的關(guān)鍵部件,其性能的優(yōu)劣直接影響到應(yīng)用的成敗,特別是大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用,對(duì)離子交換膜的要求更高,一般應(yīng)具備下列條件：選擇透過性良好;膜電阻小;較好的化學(xué)穩(wěn)定性;較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的尺寸穩(wěn)定性;較低的擴(kuò)散性能和價(jià)格便宜;制造工藝簡(jiǎn)單等。其中選擇透過性是衡量膜性能的主要指標(biāo),因?yàn)樗苯佑绊戨姖B析器的電流效率和脫鹽效果。一般要求實(shí)用的離子交換膜的選擇透過度大于85%, 反離子遷移數(shù)大于90%,并希望在高濃度的電

14、解液中,膜仍具有良好的選擇透過性。4.5電滲析電滲析電滲析過程的影響因素影響因素2022-5-174.5電滲析電滲析2022-5-174.5電滲析電滲析組裝形式：組裝形式：可按級(jí)段組裝成各種方式可按級(jí)段組裝成各種方式增加級(jí)數(shù)可降低電滲析的總電壓，增加段數(shù)可以增加脫鹽流增加級(jí)數(shù)可降低電滲析的總電壓，增加段數(shù)可以增加脫鹽流程長(zhǎng)度，提高脫鹽率程長(zhǎng)度，提高脫鹽率一般每段內(nèi)的膜對(duì)數(shù)為一般每段內(nèi)的膜對(duì)數(shù)為150-200對(duì)，每臺(tái)電滲析器的總膜對(duì)對(duì)，每臺(tái)電滲析器的總膜對(duì)數(shù)不超過數(shù)不超過400-500對(duì)對(duì)附屬設(shè)備附屬設(shè)備整流器、水質(zhì)檢測(cè)、水量計(jì)量、升壓升泵、預(yù)處理裝置、整流器、水質(zhì)檢測(cè)、水量計(jì)量、升壓升泵、預(yù)處

15、理裝置、進(jìn)出水管路、酸洗設(shè)施等進(jìn)出水管路、酸洗設(shè)施等2022-5-174.5電滲析電滲析電滲析穩(wěn)定運(yùn)行的措施（1）控制工作電流：）控制工作電流：一般工作電流低于極限電流。一般工作電流低于極限電流。 （2）倒換電極：）倒換電極：可以有效地減輕膜及陰極上的水垢。一般水垢往往沉積在濃可以有效地減輕膜及陰極上的水垢。一般水垢往往沉積在濃水室的陰極表面上，倒換電極后，濃水室，淡水室也相應(yīng)倒換，造成水垢的水室的陰極表面上，倒換電極后，濃水室，淡水室也相應(yīng)倒換，造成水垢的不穩(wěn)定狀態(tài)，因而可以減輕結(jié)垢。不穩(wěn)定狀態(tài)，因而可以減輕結(jié)垢。 （3）酸洗：）酸洗：是消除沉淀的有效方法，水垢積到一定程度，就需要進(jìn)行酸洗，

16、是消除沉淀的有效方法，水垢積到一定程度，就需要進(jìn)行酸洗，酸洗周期是根據(jù)除鹽率下降的具體情況而定，一般酸洗周期是根據(jù)除鹽率下降的具體情況而定，一般1-4周一次，一般采用鹽酸，周一次，一般采用鹽酸，酸液濃度酸液濃度1-2，不宜過高，若濃度大于，不宜過高，若濃度大于3，會(huì)使離子交換膜受損，酸洗一般，會(huì)使離子交換膜受損，酸洗一般采用循環(huán)酸洗，濃水，淡水和極水室一次酸洗的方法。酸洗時(shí)間一般采用循環(huán)酸洗，濃水，淡水和極水室一次酸洗的方法。酸洗時(shí)間一般1-2小時(shí)小時(shí)或酸洗到近處電滲析器的酸洗液或酸洗到近處電滲析器的酸洗液pH值不變?yōu)橹?。酸洗后用清水沖洗到進(jìn)出水值不變?yōu)橹?。酸洗后用清水沖洗到進(jìn)出水的的pH相等

17、為止。對(duì)于硫酸鈣沉淀，可先用相等為止。對(duì)于硫酸鈣沉淀，可先用10濃度的碳酸鈉溶液清洗后，再濃度的碳酸鈉溶液清洗后，再酸洗。酸洗。 進(jìn)出2022-5-174.5電滲析電滲析電滲析穩(wěn)定運(yùn)行的措施（4）堿洗：）堿洗：酸洗不能取出有機(jī)沉淀物，對(duì)于這類污染層可以用堿性食鹽水酸洗不能取出有機(jī)沉淀物，對(duì)于這類污染層可以用堿性食鹽水清洗，使有機(jī)物消除，堿洗液一般由清洗，使有機(jī)物消除，堿洗液一般由9NaCl（最好用精鹽）和（最好用精鹽）和NaOH組成，組成，堿洗時(shí)間堿洗時(shí)間30-90分鐘，結(jié)束后用清水沖洗到合格為止。堿洗可以利用酸洗系分鐘，結(jié)束后用清水沖洗到合格為止。堿洗可以利用酸洗系統(tǒng)進(jìn)行，一般不另設(shè)裝置。統(tǒng)

18、進(jìn)行，一般不另設(shè)裝置。（5）定期拆洗：）定期拆洗：采用上述方法不能回復(fù)除鹽率時(shí)，應(yīng)把電滲析器拆開清洗，采用上述方法不能回復(fù)除鹽率時(shí)，應(yīng)把電滲析器拆開清洗，重新組裝一般重新組裝一般1-1.5年電滲析需要拆洗一次。年電滲析需要拆洗一次。 去除2022-5-17 滲透是將濃度不同的兩種溶液用只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的半透膜隔開，假定膜兩側(cè)靜壓力相等，則溶劑在自身化學(xué)差的作用下自發(fā)的從稀溶液側(cè)透過膜擴(kuò)散到濃溶液側(cè)的現(xiàn)象。 其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達(dá)到純凈水的目的。 反滲透膜是由具有高度有序矩陣結(jié)構(gòu)的聚合纖維素組成

19、的。它的孔徑為0.1nm-1nm。4.5反滲透反滲透滲透定義反滲透膜分離原理2022-5-17反滲透脫鹽的依據(jù)是：半透膜的選擇透過性，即有選擇地讓水透過而不允許鹽透過；鹽水室的外加壓力大于鹽水室與淡水室的滲透壓力，提供了水從鹽水室向淡水室移動(dòng)的推動(dòng)力4.5反滲透反滲透反滲透膜分離原理2022-5-17（1）操作壓力必須大于溶液的滲透壓。（2） 必須有一種高選擇性、高透水性的半透膜。 反滲透膜的選擇透過性與組分在膜中的溶解、吸附和擴(kuò)散有關(guān)，因此除與膜孔的大小、結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與膜的化學(xué)、物理性質(zhì)有密切關(guān)系，即與組分與膜之間的相互作用密切相關(guān)。由此可見，反滲透過程中化學(xué)因素（膜及其表面特性）起主導(dǎo)作

20、用。 4.5反滲透反滲透反滲透的條件反滲透膜的條件2022-5-17 膜分離技術(shù)中膜的性能決定著反滲透淡化器的性能，衡量一種膜有無實(shí)用價(jià)值，要看膜是否具備以下條件：高的截留率和高的透水率；強(qiáng)抗微生物侵蝕性能；好的柔韌性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度；抗污染性能好，使用壽命長(zhǎng)，使用pH范圍廣；操作壓力低；制備簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)；耐壓致密性好，具有化學(xué)穩(wěn)定性，能在較高溫度下應(yīng)用。反滲透膜的條件4.5反滲透反滲透2022-5-17按膜的結(jié)構(gòu)分類： 對(duì)稱膜和非對(duì)稱膜按膜的性質(zhì)分類：合成固態(tài)膜（有機(jī)高分子）按膜的用途分類：液體分離膜（液體混合物的分離）按膜的作用機(jī)理分類：反滲透膜屬于選擇滲透膜反滲透膜分類4.5反滲

21、透反滲透2022-5-17反滲透膜基本性能4.5反滲透反滲透1.透水率（水通量）透水率（水通量）指單位時(shí)間、單位膜面積上純水的透過量，表示反透膜的透量大小。隨溫度指單位時(shí)間、單位膜面積上純水的透過量，表示反透膜的透量大小。隨溫度的升高而升高的升高而升高2.透鹽率：透鹽率：鹽通過反滲透膜的速度。鹽通過反滲透膜的速度。3.膜壓密：膜壓密：反滲透膜長(zhǎng)期在高壓下工作，由于壓力和溫度的作用，膜會(huì)被壓縮，還會(huì)發(fā)反滲透膜長(zhǎng)期在高壓下工作，由于壓力和溫度的作用，膜會(huì)被壓縮，還會(huì)發(fā)生高分子鏈錯(cuò)位，引發(fā)不可逆變性，導(dǎo)致水通量下降。生高分子鏈錯(cuò)位，引發(fā)不可逆變性，導(dǎo)致水通量下降。4.抗水解性：抗水解性：膜是高分子材

22、料，在溫度和酸堿的作用下會(huì)發(fā)生水解。膜是高分子材料，在溫度和酸堿的作用下會(huì)發(fā)生水解。5.抗氧化性：抗氧化性：水中常見氧化劑有溶解氧及游離的氯，會(huì)將高分子膜氧化化，水中常見氧化劑有溶解氧及游離的氯，會(huì)將高分子膜氧化化，氧化后膜的結(jié)構(gòu)破壞，性能發(fā)生不可逆反應(yīng)。氧化后膜的結(jié)構(gòu)破壞，性能發(fā)生不可逆反應(yīng)。2022-5-17反滲透膜基本性能4.5反滲透反滲透6.耐溫性：耐溫性：水溫高，可提高透水率，但水溫高，又加速膜性能的變化（主要水溫高，可提高透水率，但水溫高，又加速膜性能的變化（主要指水解和結(jié)構(gòu)的破壞），影響膜的使用壽命。指水解和結(jié)構(gòu)的破壞），影響膜的使用壽命。7.機(jī)械強(qiáng)度：機(jī)械強(qiáng)度：包括膜的爆破強(qiáng)度

23、和抗拉強(qiáng)度包括膜的爆破強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。8.抗微生物污染能力：抗微生物污染能力：膜有機(jī)材質(zhì)會(huì)使細(xì)菌在膜表面滋生和繁殖，污染膜面，膜有機(jī)材質(zhì)會(huì)使細(xì)菌在膜表面滋生和繁殖，污染膜面，使脫鹽能力下降。使脫鹽能力下降。9.選擇透過性：選擇透過性：反滲透膜的脫鹽率對(duì)水中不同鹽是不同的，對(duì)水中不同物質(zhì)反滲透膜的脫鹽率對(duì)水中不同鹽是不同的，對(duì)水中不同物質(zhì)有不同的脫除規(guī)律稱為反滲透膜的選擇性。有不同的脫除規(guī)律稱為反滲透膜的選擇性。2022-5-17 各種膜分離裝置主要包括膜組件和泵。 安裝膜的最小單元被稱為膜組件(membrane module)。 膜組件是膜分離裝置的核心，它是將膜、固定膜的支撐物和間隔 物或管

24、式外殼等通過一定的黏合或組裝構(gòu)成的一個(gè)單元,在外界壓力作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)溶質(zhì)和溶劑的分離。 目前工業(yè)上常用的膜組件主要有卷式、中空纖維式、毛細(xì)管式、 管式和板框式。 膜組件4.5反滲透反滲透2022-5-17管式組件4.5反滲透反滲透2022-5-17管式組件4.5反滲透反滲透2022-5-17管式膜裝置的優(yōu)點(diǎn)有：管式膜裝置的優(yōu)點(diǎn)有：1、能夠處理含有懸浮固體的溶液；、能夠處理含有懸浮固體的溶液；2、機(jī)械清除雜質(zhì)比較容易；、機(jī)械清除雜質(zhì)比較容易；3、流動(dòng)狀態(tài)好，流速易控制；、流動(dòng)狀態(tài)好，流速易控制；4、安裝、拆卸、換膜和維修方便；、安裝、拆卸、換膜和維修方便；5、控制合適的流動(dòng)狀態(tài)可防止?jié)獠顦O化和膜污

25、染。、控制合適的流動(dòng)狀態(tài)可防止?jié)獠顦O化和膜污染。 管式管式 膜組件的缺點(diǎn)膜組件的缺點(diǎn): 1、 裝載密度較小、單位體積內(nèi)有效膜面積少；裝載密度較小、單位體積內(nèi)有效膜面積少；2、 保留體積大，壓力降大。保留體積大，壓力降大。管式組件4.5反滲透反滲透2022-5-17板框式反滲透膜組件4.5反滲透反滲透2022-5-17板框式膜組件的主要優(yōu)點(diǎn)：1、組裝比較簡(jiǎn)單；2、膜的更換、清洗、維護(hù)比較容易；3、膜裝置結(jié)構(gòu)緊湊；4、可簡(jiǎn)單地增加膜的層數(shù)增大處理量；5、在同一設(shè)備中可視需要組裝不同數(shù)量的膜，容易實(shí)現(xiàn)膜裝置 的模塊化；6、膜裝置組裝簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，可適用于壓力變動(dòng)較大的現(xiàn)場(chǎng)操作；缺點(diǎn)：1、費(fèi)用較高；2、

26、大量的固體含量會(huì)堵塞進(jìn)料液流通。板框式反滲透膜組件4.5反滲透反滲透2022-5-17中空纖維式4.5反滲透反滲透2022-5-174.5反滲透反滲透2022-5-17卷式 膜組件的優(yōu)點(diǎn): 1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、比表面積大、裝填密度高；2)價(jià)格低、操作費(fèi)用低；3) 適合低流速、低壓下操作。卷式 膜組件的缺點(diǎn): 1) 制作工藝復(fù)雜，膜清洗困難；2)易污染易堵塞，料液需預(yù)處理。4.5反滲透反滲透2022-5-17反滲透膜的清洗4.5反滲透反滲透 膜在使用后，由于分離物質(zhì)及其他雜質(zhì)在膜表面會(huì)逐漸積聚，對(duì)膜造成污染和堵塞，膜的有效清洗是延長(zhǎng)膜使用壽命的重要手段。常用的清洗方法:化學(xué)清洗物理清洗2022-5-

27、17物理清洗法4.5反滲透反滲透等壓清洗法即關(guān)閉出水閥門，打開濃縮水出口閥門，靠增大流速?zèng)_洗膜表面，該法對(duì)去除膜表面上大量松軟的雜質(zhì)有效。高純水清洗法由于水的純度增高，溶解能力加強(qiáng)。清洗時(shí)可先利用進(jìn)水沖去膜面上松散的污垢，然后利用純水循環(huán)清洗。反向清洗法即清洗水從膜的出口進(jìn)入并透過膜，沖向濃縮口一邊，采用反向沖洗法可以有效的去除覆蓋層，但反沖洗時(shí)應(yīng)特別注意，防止超壓，避免把膜沖破或者破壞密封粘接面。2022-5-17化學(xué)清洗法4.5反滲透反滲透酸溶液清洗鹽酸、檸檬酸、草酸等，調(diào)配溶液的PH=23，利用循環(huán)清洗或者浸泡0.5h1h后循環(huán)清洗，對(duì)無機(jī)雜質(zhì)去除效果較好。堿溶液清洗NaOH，調(diào)配溶液的

28、PH=1012左右，利用水循環(huán)操作清洗或浸泡0.5h1h后循環(huán)清洗，可有效去除蛋白質(zhì)及油脂等有機(jī)物質(zhì)。氧化劑清洗劑利用1%3%H2O2、50500mg/LNaClO等水溶液清洗超濾膜，可以去除污垢，殺滅細(xì)菌。H2O2和NaClO是常用的殺菌劑。加酶洗滌劑如0.5%1.5%胃蛋白酶、胰蛋白酶等，對(duì)去除蛋白質(zhì)、多糖、油脂類污染物質(zhì)有效。2022-5-17第五章第五章 爐外爐外化學(xué)處理化學(xué)處理離子交換樹脂離子交換樹脂鈉離子交換處理的基本原理離子交換水處理設(shè)備離子交換水處理設(shè)備水的離子交換除鹽處理水的離子交換除鹽處理5.1離子交換樹脂離子交換樹脂 離子交換樹脂是一種具有可交換離子，能同溶液中陽離子交換

29、樹脂是一種具有可交換離子，能同溶液中陽（或陰）離子發(fā)生交換的高分子化合物（或陰）離子發(fā)生交換的高分子化合物離子交換樹脂 離子交換樹脂離子交換樹脂不溶于水不溶于水和和一般溶劑一般溶劑。 大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在樹脂顆粒的尺寸一般在0.31.2mm m 范圍內(nèi)，大部分在范圍內(nèi)，大部分在0.40.6mmmm之間。之間。 它們有較高的它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度( (堅(jiān)牢性堅(jiān)牢性) )，化學(xué)性質(zhì)也很，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定穩(wěn)定，在正常情況下有，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命較長(zhǎng)的使用壽命。 離子交換樹脂的理化性質(zhì)離子交換樹脂的

30、理化性質(zhì)2022-5-175.1離子交換樹脂離子交換樹脂 陽離子交換樹脂：能與水中陽離子發(fā)生交換反應(yīng)的樹脂 陰離子交換樹脂：能與水中陰離子發(fā)生反應(yīng)的樹脂 陽離子樹脂又分為陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性和和弱酸性弱酸性兩類。兩類。 陰離子樹脂又分為陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性和和弱堿性弱堿性兩類兩類 離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹苯乙烯系樹脂脂和和丙烯酸系樹脂丙烯酸系樹脂。 分類苯乙烯系樹脂苯乙烯系樹脂丙烯酸系樹脂丙烯酸系樹脂 陽離子樹脂陽離子樹脂 陰離子樹脂陰離子樹脂 2022-5-175.1離子交換樹脂離子交換樹脂。 離子交換產(chǎn)品的型號(hào)以

31、三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類，第二位數(shù)字代表骨架的差異，第三位數(shù)字為順序號(hào)用以區(qū)別基因、交聯(lián)劑等的差異。大孔樹脂在型號(hào)前加“D”，凝膠型樹脂的交聯(lián)度值可在型號(hào)后用“”號(hào)連接阿拉伯?dāng)?shù)字表示離子交換樹脂的命名：2022-5-17代號(hào)0123456分類名稱強(qiáng)酸性弱酸性強(qiáng)堿性弱堿性螫合性兩性氧化還原性骨架名稱苯乙烯系丙烯酸系醋酸系環(huán)氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系例如：0017，表示強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，其交聯(lián)度為7。 2022-5-175.1離子交換樹脂離子交換樹脂1.含水率 在潮濕空氣中，樹脂本身所保持的水量（約50%）。含水率越小，往往表明樹脂中能夠進(jìn)行離子交換的活性基團(tuán)越少

32、，其交換能力也就越低。2.密度 樹脂的密度根據(jù)樹脂的含水量可分為干態(tài)樹脂和濕態(tài)樹脂。實(shí)用意義不大不常用3.粒度 樹脂顆粒的大小，對(duì)水處理工藝有較大影響，顆粒大離子交換不充分；顆粒小，水通過樹脂層的阻力大，且在反洗過程中容易流失。當(dāng)樹脂粒徑不均勻時(shí)，不但運(yùn)行時(shí)水流阻力增大，而且反洗時(shí)流速難以控制。 應(yīng)用于水處理的樹脂粒度一般為0.31.2mm。 性能2022-5-175.1離子交換樹脂離子交換樹脂4.耐磨性耐磨性主要表明離子交換樹脂機(jī)械強(qiáng)度的大小。是離子交換樹脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)，樹脂的耐磨性差，機(jī)械強(qiáng)度就低，在使用中破碎嚴(yán)重，損耗量大，樹脂層阻力增大，嚴(yán)重的會(huì)影響設(shè)備的出力。 正常情況下樹脂每年破

33、損率不超過3%7%。最好在5%。5.交換容量是離子交換樹脂的重要性能指標(biāo)，它是衡量樹脂可能交換粒子數(shù)量多少的指標(biāo)。凡樹脂顆粒大小不一、顏色混雜不勻、半球顆粒較多、耐磨性較差，用手指便能碾碎的樹脂，往往都是質(zhì)量較差甚至是偽劣樹脂，用這種樹脂進(jìn)行水處理不但再生劑耗高，而且出水難以達(dá)到合格。2022-5-17 陽樹脂的處理： 將樹脂用水洗至清水后，用2%4%NaOH浸泡4-8小時(shí)，再用水洗至中性，再用5%的HCl浸泡4-8小時(shí)后，用水洗至中性，待用。陰樹脂的處理： 將樹脂用水洗至清水后，用5%的HCl浸泡4-8小時(shí)，再用水洗至中性，再用2%4%NaOH浸泡4-8小時(shí)后，用水洗至中性，待用。5.1離子

34、交換樹脂離子交換樹脂新樹脂的靜態(tài)預(yù)處理 洗去樹脂表面的可溶性雜質(zhì)及樹脂在制造過程中所夾雜的金屬離子，并使樹脂轉(zhuǎn)型成所需要的形式。樹脂經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，不僅可提高其穩(wěn)定性，而且還可以起到活化樹脂、提高工作交換容量和出水質(zhì)量的作用。新樹脂預(yù)處理的目的2022-5-17 v 樹脂裝入交換器后，用去離子水反洗陰、陽樹脂層，直至出水清澈、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。v陽樹脂預(yù)處理： 將樹脂裝柱后，先用飽和食鹽水浸泡，用去離子水沖洗至出水清澈，檢測(cè)PH值為7。 再用2%4%的NaOH溶液進(jìn)行處理，再用2%4%的HCl溶液進(jìn)行處理，并以該酸液浸泡，排去酸液，用去離子水沖洗至出水呈中性。v陰樹脂預(yù)處理： 將樹脂裝柱

35、后，先用飽和食鹽水浸泡，用去離子水沖洗至出水清澈，檢測(cè)PH值為7。 再用2%4%的HCl溶液進(jìn)行處理，再用2%4%NaOH進(jìn)行處理，全部通入后，浸泡，排去堿液，用去離子水沖洗至出水呈中性。5.1離子交換樹脂離子交換樹脂新樹脂的預(yù)處理 1.保持樹脂的水分 樹脂不宜長(zhǎng)時(shí)間保存（不超過一年），如長(zhǎng)時(shí)間不用應(yīng)浸泡在10%的NaCl溶液中2.防止受熱和受凍防止受熱和受凍 樹脂不宜放在高溫設(shè)備附近和陽光直射的地方，最好環(huán)境溫度在520 ，不要低于0度，以防止樹脂內(nèi)水分因凍結(jié)而造成樹脂脹裂。3.防止樹脂污染防止樹脂污染樹脂儲(chǔ)存時(shí)，要避免和鐵容器、強(qiáng)氧化劑、油類和有機(jī)溶劑接觸，以防止樹脂的污染或被氧化降解。此

36、外，還要防止對(duì)樹脂的擠壓、摩擦，以防止樹脂破碎。4.鹽型存放鹽型存放交換器如如停用較長(zhǎng)時(shí)間，一般應(yīng)將已使用過的樹脂轉(zhuǎn)換成出廠時(shí)的鹽型，而不要已失效態(tài)存放。通常陽、陰樹脂都可以用10%NaCl溶液處理，楊樹脂轉(zhuǎn)換成Na型，陰樹脂轉(zhuǎn)換為Cl型2022-5-175.1離子交換樹脂離子交換樹脂 新樹脂的保管2022-5-17 1.樹脂轉(zhuǎn)型 對(duì)長(zhǎng)期停用的樹脂以轉(zhuǎn)成鹽型的樹脂為好，即將陽離子交換樹脂轉(zhuǎn)成鈉型的；將陰離子交換樹脂轉(zhuǎn)換成氯型的。2.濕法存放濕法存放 停用的樹脂，可以繼續(xù)存放在交換器內(nèi)。但是濕法存放必須保證交換器內(nèi)部防腐良好，如樹脂在清水中存放，此清水每月都要更換一次。最好把樹脂存放在10%的食鹽水中，這樣可以防止微生物的生長(zhǎng)。3.防止發(fā)霉防止發(fā)霉 交換器內(nèi)樹脂表面容易有微生物繁殖，使樹脂發(fā)霉而結(jié)塊。尤其是在溫度高的條件下，為防止樹脂發(fā)霉結(jié)塊，除定期更換交換器內(nèi)的清水外，也可以用1%5%的甲醛