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超濾出水還原電位儀的作用

發布時間: 2021-02-12 23:00:37

1. 氧化還原電位的測定

電極法

方法提要

當鉑電極和飽和甘汞電極插入試樣中時,電極之間即產生電位,將測得的電位值換算為以標准氫電極為標準的電位,即為Eh值。

Eh值是表示地下水氧化-還原性質的指標。根據Eh值的大小,可以判別水中變價元素和微量金屬元素的賦存價態;研究元素(離子)在水中的遷移富集規律;評價水體污染趨勢。因此Eh值是了解地下水地球化學環境的重要指標之一。

儀器和裝置

離子計或酸度計。

鉑電極片狀。

飽和甘汞電極。

溫度計精度0.1℃。

棕色廣口瓶250mL。

圖80.1 Eh測量池

試劑

鹽酸。

硝酸。

硫酸。

鐵氰化鉀-亞鐵氰化鉀-氯化鉀混合標准溶液稱取0.9878g鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]、1.2672g亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6]、7.46g氯化鉀於燒杯中,用去離子水溶解,移入1000mL容量瓶中,定容。

分析步驟

如圖80.1安裝好測定用的容器和電極。並使電極與離子計相連接。

鉑電極電位的校正和電極凈化:

打開進出水管上的止水夾,將混合標准溶液從進水管注滿容器後,夾緊止水夾。並在水浴中恆溫到25℃。

按離子計說明書操作步驟,測量電位值(以間隔1min前後兩次讀數差不超過1mV為准),同時測定溶液溫度。當液溫為25℃時,測得的電位值應為186mV,換算成Eh值應為430mV。若實測電位與標准電位相差值大於±5mV,則鉑電極須凈化處理。凈化鉑電極,可用(1+1)HCl或(1+1)HNO3浸洗。然後將電極浸入(3+97)H2SO4中,電極與1.5V干電池的負極連接,干電池的正極與另一支鉑電極連接,保持5~8min後,將負極上的一支鉑電極用去離子水洗凈備用。

試樣測定

用虹吸法使水樣從進水管流經測量池,從出水管流出,直至流出的水樣體積為容器體積的3倍以上後,夾緊進出水管上的止水夾。按鉑電極校正步驟測定電位值(mV),同時記錄水溫。

根據測量時鉑電極接儀器的正極或負極的不同,分別按下式計算水樣的氧化-還原電位(Eh)值。

鉑電極接正極時:Eh=E1+E2;鉑電極接負極時:Eh=E1-E2(80.4)式中:E1為從表80.4中查出t(℃)時飽和甘汞電極電位值,mV;E2為t(℃)測量時儀器上讀出的電位值,mV。

表80.4 溫度與飽和KCl甘汞電極電位(對NHE)

注意事項

1)由於地下水是一個復雜多變的化學體系,Eh值受多種因素影響,Eh值只是一個定性的指標。使用時,可以參照水中溶解氧、化學需氧量和鐵、錳、鉻等的價態來進行綜合評價。

2)測量時,應使水樣流經容器以不斷更新試樣,從而使測量時電位易於穩定,減少測量誤差。應注意容器中絕不能有氣泡存在。

3)測量完畢,將鉑電極浸入去離子水中保存。如較長時間不用時,可將電極用去離子水洗凈晾乾後,放在電極盒中保存。

2. 純水中,超濾系統進水的氧化還原電位分析儀與電導率儀是怎樣安裝的安裝在管道上開孔加一個球閥嗎

氧化還原電位計和電導率儀都帶有安裝的接頭,直接把接頭跟管道連接起來,裝上探頭即可,因為探頭要測量管道里水的純度,水不能不流動。也可以加旁路,在旁路上加球閥。

3. 關於凈水器請教

一般來說,反滲透的凈水器出水質量是有保證的,韓國世韓的好些。

4. 污水處理工藝 ORP是什麼

ORP值(氧化還原電位)是水質中一個重要指標,它雖然不能獨立反應水質的好壞,但是能夠綜合其他水質指標來反映水族系統中的生態環境。

ORP在工業污水處理中:

使用於水處理上的氧化還原系統,主要是鉻酸的還原與氰化物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價的鉻離子變成三價的鉻子。 若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰化物,隨後是氯化氰的水解,形成氰酸鹽。這種化學反應過程叫氧化還原反應系統。氧化還原電位就是電子活性的測量,這與測量氫離子活性的辦法很相似。

在水中,每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的,我們可以理解為:在微觀上,每一種不同的物質都有一定的氧化-還原能力,這些氧化還原性不同的物質能夠相互影響,最終構成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反映水溶液中所有物質反應出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高,氧化性越強,電位越低,氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性,為負則說明溶液顯示出還原性。

(4)超濾出水還原電位儀的作用擴展閱讀:

OPR的電極選擇:

ORP 測量電極可由多種金屬製造,如鎳、銅、銀、銥、鉑、金等由離子晶格結構組成,電子可在晶格內部運動,它們還會因同種離子的存在而產生電位差。 列出6 種金屬的標准電位值,鉑與金的ORP 值較高,測量的靈敏度更高,與其他ORP 電極相比,鉑和金貴金屬的離子平衡活度中氧化還原電位時極低,故對ORP 的測量幾乎沒有造成任何影響;

鉑可形成純化的表面,且表面易生成含氧的表層,從而使電極標准電位增高;這種氧化物/氫氧化物層主要由PtQ 或Pt(OH)2構成,只有在確定臨界ORP 以上時,氧的化學吸附作用才開始,隨電位增加表面保護層的厚度也增加,在大多數情況下,只達到單分子層的厚度。從可知,鉑Eh>1200mv 時,鉑離子活度>1M,鉑電極是ORP 測量的理想感測器,此外也可使用金電極測量。

測定意義:

過濾系統,除去反硝化,實際都是一種氧化性的生化過濾裝置。對於有機物來說,微生物通過氧化作用斷開較長的碳鏈(或者打開各種碳環),再經過復雜的生化過程最終將各種不同形式的有機碳氧化為二氧化碳;同時,這些氧化作用還將氮、磷、硫等物質從相應的碳鍵上斷開,形成相應的無機物。對於無機物來說,微生物通過氧化作用將低價態的無機物質氧化為高價態物質。

這就是氧化性生化過濾的實質(這里我們只關心那些被微生物氧化分解的物質,而不關心那些被微生物吸收、同化的物質)。可以看到,在生化過濾的同時,水中物質不斷被氧化。生化氧化的過程伴隨著氧化產物的不斷生成,於是在宏觀上來看,氧化還原電位是不斷被提高的。因此,從這個角度上看,氧化還原電位越高,顯示出水中的污染物質被過濾得越徹底。

參考鏈接:網路-OPR

5. 急:高分求助:水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽(如氯化物)和難溶鹽(如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽)金屬氧化物,酸鹼等。在反滲透過程中,進水的體積在減少,懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上,堵塞進水流道、增加摩擦阻力(壓力降)。難溶鹽在超過其飽和極限時,會從濃水中沉澱出來,在膜面上形成結垢,降低RO膜的通量,增加運行壓力和壓力降,並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染,膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理,去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分,降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質,使RO膜獲得可靠的運行保證。

對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低,在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理,除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內,還有重要的一點是盡量降低SDI,理想的SDI(15分鍾)值應小於3。

5.1化學預處理

為了改善反滲透系統的操作性能,在進水中可以加入添加下列一些葯劑:酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

1 加酸-防止結垢

在進水中可以加入鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件,而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高,所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用,商品硫酸有20%和93%兩種濃度規格。93%的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93%硫酸時一定要小心,在稀釋到66%時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中,以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度,直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸(無添加劑)購買非常方便,商品鹽酸一般含量為30-37%。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向,即降低朗格里爾指數(LSI)。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度,表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中,LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時,水會腐蝕金屬管道,但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值,水沒有腐蝕性,卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小(水壺中的水垢就是這樣形成的),隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液(一般是硫酸或鹽酸)即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2(表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位)。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱,一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5(比較保守的設計是LSI為+1.8)。

2 加鹼-提高脫除率

在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉(NaOH),購買方便,而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100%的片鹼,也有20%和50%的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意,pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中,一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理,二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因:

a.在pH8.2以上,二氧化碳全部轉化為碳酸根離子,碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體,會隨透過液自由進入RO產水,對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。

b.某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

c.二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高於9時)。

d.硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高於9時)。

加鹼應用有一個特例,通常被叫做HERO(高效反滲透系統)過程,將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水,苦鹹水在高pH下會有污染問題(比如硬度、鹼度、鐵、錳等)。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。

3 脫氯葯劑-消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下,才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統(50-100gpm)中一般採用活性碳過濾器,投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭,去除硬度、金屬離子,細粉含量要非常低,否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物,對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料,在碳過濾器中孳生細菌,其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5-99%,乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定,會與氧氣發生反應,所以推薦2%的溶液的使用期為3-7天, 10%以下的溶液使用期為7-14天。從理論上講,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數,設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置(靜態攪拌器)。

SBS脫氯反應:

·Na2S2O5 (偏亞硫酸鈉)+ H2O =2 NaHSO3 (亞硫酸氫鈉)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氫鈉) + HCl (鹽酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少,反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。

SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑,在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅,而且在少數情況下進水中存在硫還原菌(SBR),亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現,硫化氫(H2S)作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀,用以監測殘余亞硫酸根的濃度,還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度,以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm,這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠,這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小時(透鹽率增加一倍),1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是,在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高(90華氏度以上)、pH(7以上)升高和過渡金屬存在(比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000-200,000ppm小時(發生透鹽率明顯增加),這個值相當於在RO進水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以運行3年。同樣,在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時,膜的耐氯胺能力會變化。

在加州的一個三級廢水處理裝置上發現,在氯胺濃度6-8ppm進水條件下,膜的脫鹽率在2-3年內從98%降到了96%。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物,游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多,如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此,使用過量的氨是非常關鍵的,系統監測要確保這一點。

4 阻垢劑和分散劑

許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等),這些聚合物的分子量在2000-10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑,在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心,在鐵含量較高時可能會引起膜污染,這種污染會增加膜的操作壓力,有效清除這類污染要進行酸洗。

如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑,在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物,污染會造成操作壓力增加,而且這種污染物清洗非常困難。

六偏磷酸鈉(SHMP)是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑,但隨著專用阻垢劑的出現,用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配製一次溶液,因為暴露在空氣中會水解,發生水解後不僅會降低阻垢效果,而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢,LSI可達到+1.0。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長,因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度(碳酸鈣除外,與大多數物質相反,它的溶解度隨溫度升高而降低),TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度(這是因為高離子強度干擾了晶種的形成)。

最常見的結垢性無機鹽有:

◆ 碳酸鈣(CaCO3)

◆ 硫酸鈣(CaSO4)

◆ 硫酸鍶(SrSO4)

◆ 硫酸鋇(BaSO4)

不太常見的結垢性礦物質有:

磷酸鈣(Ca3(PO4)2)

氟化鈣(CaF2)

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑,通常也有阻垢性能。對於不同的污染物,不同的分散劑的效率區別很大,所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有:

● 礦物質結垢

● 金屬氧化物和氫氧化物(鐵、錳和鋁)

● 聚合硅酸

● 膠體物質(指那些無定型懸浮顆粒,可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物)

● 生物性污染物

硅酸的超飽和溶解度難以預測,在水中有鐵存在時,會形成硅酸鐵,硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物(如鐵、錳和鋁)也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度,不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積,造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來,否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合,靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前,通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH,推薦加酸點要在上游足夠遠的地方,在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率,建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2-5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作,需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液,也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染,污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7-10天左右。正常情況下,未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後,RO濃水中難溶鹽最大飽和度,以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況,以正常未加葯時的飽和度為100%計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。

選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題:

● 與相關RO膜的兼容性如何?

● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表?

● 與反滲透進水中的任何成分(比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等)有沒有不可逆反應?

● 推薦添加量和最大添加量是多少?

● 有沒有特殊的排放問題?

● 是否適於飲用水應用(有必要時)?

● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎?

● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務?

表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度

垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸鈣
400%
230%

硫酸鍶
1,200%
800%

硫酸鋇
8,000%
6,000%

氟化鈣
12,000%
未給出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未給出


4 ppm
未給出

5.2軟化預處理

原水中含有過量的結垢陽離子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

1石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣,反應式為:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸鈉(純鹼)得到進一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量,在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物,採用60-70℃熱石灰脫硅酸工藝,能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。

通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物,但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種,通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器,並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑,無論是否同時使用聚合物絮凝劑(陰離子型和非離子型),均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統(大於200m3/H)才會考慮選擇石灰軟化工藝。

2樹脂軟化

a.強酸型樹脂軟化

使用鈉離子置換除去結垢型陽離子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高,增加了運行費用,另外還有廢水排放問題。

b.弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度,脫鹼度處理是一種部分軟化工藝,可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理,用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量(暫時硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基,當pH達到4.2時,羧基不再解離,離子交換過程也就停止了。因此,僅能實現部分軟化,即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想,碳酸氫根也可轉化為CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要時要對原水或產水進行脫氣,在有生物污染可能時(地表水,高TOC或高菌落總數),對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時,採用原水脫氣較為合適,脫除CO2將會引起pH的增高,進水pH>6時,膜系統的脫除率比進水pH<5時要高。

● 再生所需要的酸量不大於105%的理論耗酸量,這樣會降低操作費用和對環境的影響;

● 通過脫除碳酸氫根,降低了水中的TDS,這樣產水TDS也較低;

弱酸型樹脂處理的缺點是:

● 殘余硬度

如果需要完全軟化,可以增設強酸陽樹脂的交換過程,甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中,這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低,但是初期投入較高,這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑,雖然迄今為止,人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時,還未出現過結垢問題,但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度,並採取相應的措施。

● 處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化,經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化,這種周期性的pH變化,使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH<4.2時,無機酸將透過膜,可能會增加產水的TDS,因此,我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器,控制在不同時間進行再生,以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

5.3去除膠體和顆粒物

1介質過濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成,而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去,較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。

在單一介質過濾器中,最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內,其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L/(min.m2)過濾面積,多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2),但因高水質的要求,通常在RO預處理中流速限制在306L/(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥,所以單獨過濾不起作用。在這些情況下,在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果,且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷,所以最常用。另一方面,如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上,則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜,且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時,必須小心使用。

2除鐵、錳——氧化過濾

通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態,典型特點是含有二價的鐵和錳,有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理,或當水中含氧量超過5mg/L時,Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生,因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多,即使SDI小於5,RO進水的鐵含量低於0.1mg/L,仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高,這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。

處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化,當pH<6,氧含量<0.5mg/L時,最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳,將所形成的氧化物通過介質過濾器除去,但需要主要的是,由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去,在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+,即可一步同時完成氧化和過濾。

海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質,當其氧化能力耗盡時,它可通過KMnO4的氧化來再生,再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉,以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時,可以採用這一處理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時,可以採用這一處理方法,如原水中含更高的Fe2+時,可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下,必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+,Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱,並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高,可能會發生LSI值變化,因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。

3 微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理,可以大幅度地提高介質過濾器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理,將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上,使用含鋁絮凝劑其原理相似,但因其可能有殘留鋁離子污染問題,並不推薦使用,除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要,建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段,通常最佳加葯量為10-30mg/L,但應針對具體的項目確定加葯量。

為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能,或促進膠體顆粒間的架橋,絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用,絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物,如線性的聚丙烯醯胺,通過不同的活性功能團,它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜,間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上,例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱;當使用鐵或鋁混凝劑,但沒有立即降低pH值時,在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象,就會出現沉澱,還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應,最常見的是投加阻垢劑,幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的,將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。

當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降,這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響,陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適,同時還須避免過量添加。

4微濾/超濾

採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統(IMS)。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比,IMS設計具有一些明顯的優勢。

● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低,明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障,MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源,這種穩定性也不會改變。

● 由於膠體污染減少,反滲透系統的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統過濾工藝相比,MF/UF系統操作更容易,耗時更少。

● 與採用大量化學品的傳統工藝相比,MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

6. 超濾產水進納濾orp210會滋生微生物嗎

orp儀表是氧化還原電位表,他的數值只能說明在線的情況,一般超濾產水後ORP在線監測是對超濾水版中的權氧化值的界定,防止氧化性介質對後面膜系統的危害,也是添加還原劑的重要數據。
一般超濾能去除水中絕大多數的微生物或者有機物,至於還會不會滋生微生物,是與系統管道以及防止二次污染的能力的考驗,由於超濾和納濾是一個短的流程一般後面的納濾膜受到微生物污染的幾率比較小。

7. 污水處理廠大概需要哪些電氣儀表各電氣儀表的作用分別是什麼

電氣要配電櫃,電機等等啦!儀表需要流量計測量污水流量的,PH計檢測儀檢測污水的PH值;電導率儀測量污水電導率。有的還要有溶解氧檢測儀。

8. 反滲透進水中的氧化還原電位

一、全自動除鐵錳過濾器概述

我國許多城鎮和工礦企業都以地下水為水源。但是在不少地區的地下水中含有過量的鐵,其含量一般在2—16mq/L范圍。」自動除鐵錳過濾器」克服了由於人為操作,反沖洗等引起的各種問題,更好地發揮了全自動工作的特長,因而具有其它除鐵裝置無可比擬的優越性,經處理後的地下水含鐵量≤0.3mg/L,符合國家GB5749—85生活飲用水質標准。

水中除鐵除錳必須曝氣,將空氣中的氧使二價鐵,二價錳氧化,生成Fe(OH)3,MnO2,根據水中鐵錳含量高低,選用射流曝氣或空心多面球曝氣。採用一級或多級錳砂過濾器過濾,即可滿足處理要求,出水含鐵量0.3mg/L,含錳量0.1m/l,符合國家生活飲用水標准。

二、城鎮全自動除鐵錳過濾器設計參數

1、適用進水含鐵量:①≤8mg/L,②>8mg/L~≤16mg/L

2、出水含鐵量:≤0.3mg/L符合國家GB5749-85生活飲用水質標准

3、表面負荷:8-9M3/H·M2

4、沖洗強度:14-16L/S·M2

5、沖洗歷時:4-6mim(可調)

6、進水壓力:0.05MPa

7、濾料:精緻除鐵錳專用錳砂0.5~2mm粒徑

8、工作溫度:5℃~40℃(特殊溫度可定做)

9、單機流量:0.5m³/h-80m³/h

三、城鎮全自動除鐵錳過濾器獨特優點

1、全自動除鐵錳過濾器均為全自動運行。從進水、沖氧、配水、過濾、反沖洗及出水等各工序,組合成一體化的全新除鐵裝置。均可按運行要求進行自動調節。

2、無需配備吸氣裝置、空壓機、反沖洗水泵或水塔。不僅節省了工程投資,而且為工程運行管理、維修等工作帶來了不少方便。

3、採用除鐵效率高的特製錳砂濾料,經使用可保證水質和水量的要求。

4、如果在清水池內設置高低水位電器控制系統與深井水泵的開閉系統相連,那麼,全套系統可以達到無人管理的全自動凈水處理系統的要求。

四、全自動除鐵錳過濾器適用范圍

除鐵錳過濾器分成兩種系列:一種適用於地下水含鐵量≤8mg/L的除鐵處理系統中。另一種適用於地下水含鐵量>8mg/L-≤16mg/L的除鐵處理系統中。

9. ZDJ-4A型自動氧化還原電位滴定儀的使用方法

自動電位滴定儀使用說明
儀器安裝連接好以後,插上電源線,打開電源開關,電源指示燈亮。經15分鍾預熱後再使用。
1. mV測量
1.1 「設置」開關置「測量」,「pH/mV」選擇開關置「mV」;
1.2 將電極插入被測溶液中,將溶液攪拌均勻後,即可讀取電極電位(mV)值;
如果被測信號超出儀器的測量范圍,顯示屏會不亮,作超載警報。
2. pH標定及測量
2.1 標定:
儀器在進行pH測量之前,先要標定。一般來說,儀器在連續使用時,每天要標定一次。其步驟如下:
a) 「設置」開關置「測量」,「pH/mV」選擇開關置「pH」;
b) 調節「溫度」旋鈕,使旋鈕白線指向對應的溶液溫度值;
c) 將「斜率」旋鈕順時針旋到底(100%);
d) 將清洗過的電極插入pH值為6.86的緩沖溶液中;
e) 調節「定位」旋鈕,使儀器顯示數值與該緩沖溶液當時溫度下的pH值相一致;
f) 用蒸餾水清洗電極,再插入pH值為4.00(或pH值為9.18)的標准緩沖溶液中,調節「斜率」旋鈕,使儀器顯示數值與該緩沖溶液當時溫度下的pH值相一致;
g) 重復(e)~(f)直至不用再調節「定位」或「斜率」調節旋鈕為止,至此,儀器完成標定。標定結束後,「定位」和「斜率」旋鈕不應再動,直至下一次標定。
2.2 pH測量:
經過標定的儀器即可用來測量pH值,其步驟如下:
a) 「設置」開關置「測量」,「pH/mV」選擇開關置「pH」;
b) 用蒸餾水清洗電極頭部,再用被測溶液清洗一次;
c) 用溫度計測出被測溶液的溫度值;
d) 調節「溫度」旋鈕,使旋鈕白線指向對應的溶液溫度值;
e) 將電極插入被測溶液中,將溶液攪拌均勻後,讀取該溶液的pH值。
3. 滴定前的准備工作
3.1 安裝好滴定裝置後,在燒杯中放入攪拌轉子,並將燒杯放在磁力攪拌器上。
3.2 電極的選擇:取決於滴定時的化學反應,如果是氧化還原反應,可採用鉑電極和甘汞電極;如屬於中和反應,可用pH復合電極或玻璃電極;如果屬於銀鹽與鹵素反應,可採用銀電極和特殊甘汞電極。
4. 電位自動滴定
4.1終點設定:「設置」開關置「終點」,「pH/mV」選擇開關置「mV」,「功能」開關置「自動」,調節「終點電位」旋鈕,使顯示屏顯示你所要設定的終點電位值。終點電位選定後,「終點電位」旋鈕不可再動。
4.2預控點設定:預控點的作用是當離開終點較遠時,滴定速度很快;當到達預控點後,滴定速度很慢。設定預控點就是設定預控點到終點的距離。其步驟如下:
「設置」開關置「預控點」,調節「預控點」旋鈕,使顯示屏顯示你所要設定的預控點數值。例如:設定預控點為100mV,儀器將在離終點100mV處轉為慢滴。預控點選定後,「預控點」調節旋鈕不可再動。
4.3 終點電位和預控點電位設定好後,將「設置」開關置「測量」,打開攪拌器電源,調節轉速使攪拌從慢逐漸加快至適當轉速。
4.4 按一下「滴定開始」按鈕,儀器即開始滴定,滴定燈閃亮,滴液快速滴下,在接近終點時,滴速減慢。到達終點後,滴定燈不再閃亮,過10秒左右,終點燈亮,滴定結束。
注意:到達終點後,不可再按「滴定開始」按鈕,否則儀器將認為另一極性相反的滴定開始,而繼續進行滴定。
4.5 記錄滴定管內滴液的消耗讀數。
5. 電位控制滴定
「功能」開關置「控制」,其餘操作同第4條。到達終點後,滴定燈不再閃亮,但終點燈始終不亮,儀器始終處於預備滴定狀態,同樣,到達終點後,不可再按「滴定開始」按鈕。
6. pH自動滴定
6.1按本節2.1條進行標定;
6.2 pH終點設定:「設置」開關置「終點」,「功能」開關置「自動」,「pH/mV」開關置「pH」,調節「終點電位」旋鈕,使顯示屏顯示你所要設定的終點pH值;
6.3 預控點設置:設置」開關置「預控點」,調節「預控點」旋鈕,使顯示屏顯示你所要設定的預控點pH值。例如:你所要設置的預控點為2pH,儀器將在離終點2 pH左右處自動從快滴定轉為慢滴。其餘操作同本節4.3~4.5條。
7. pH控制滴定(恆pH滴定):「功能」開關置「控制」,其操作同第6條。
8. 手動滴定
8.1「功能」開關置「手動」,「設置」開關置「測量」;
8.2 按下「滴定開始」開關,滴定燈亮,此時滴液滴下,控制按下此開關的時間,即可控制滴液滴下的數量,放開此開關,則停止滴定。
三、作圖方法
1. 由制圖軟體(如excell等)得到滴定曲線圖;
2. 做兩條與滴定曲線成45˚傾斜的切線;做兩條切線的公垂線;
3. 過公垂線的終點作一條切線的平行線,該平行線與滴定曲線的交點即為曲線的拐點,拐點對應的體積數即為滴定終點所消耗的滴定劑的體積,記為V終;
4. 在圖上找出1/2V終,即為半等當點,該點所對應的pH值就是pKa值;將pKa值轉化為Ka值,以科學計數法表示。

DJ-4A型自動電位滴定儀由南京科環分析儀器有限公司生產,採用液晶顯示屏,中文操作界面,直摟顯示測試參數和測量結果、
主要特點:
用預滴定、預設終點滴定、空白滴定或手動滴定功能可生成專用滴定模式
選用不同的電極可進行:酸鹼滴定、氧化還原滴定、沉澱滴定、絡合滴定、非水滴定等多種滴定及pH測量
具有斷電保護功能
攪拌系統採用PWM調制技術,軟體調速,低噪音
具有RS-232通訊介面,可外接(TP-16、TP-24或TP-40)串列列印,列印測試數據、滴定曲線和計算結果選用REX1.0DC雷磁數據採集軟體可與計算機通訊,在計算機上即時顯示。另可對滴定模式進行編輯和修改,實現遙控操作,並進行多種統計結果的計算滴定系統採用抗高氯酸腐蝕的材料
ZDJ-4A型自動電位滴定儀主要技術指標:
儀器級別:0.05級
1、測量范圍 解析度
pH:(0.00~14.00)pH pH:0.01pH
mV:( 0~±1800.0)Mv mV:0.1mV
溫度:(-5.0~105.0)°C 溫度:0.1°C
2、基本誤差:
pH:±0.01pH±1個字 mV:±0.03%(FS)±1個字 溫度:±0.3°C±1個字
3、滴定管容量允差:
10ml滴定管:±0.025ml 20ml滴定管:±0.035ml
4、輸入阻抗:不小於3×10Ω
5、穩 定 性:±0.3 mV±1個字/3h
6、電 源:AC (220±22)V,(50±1)Hz
7、外形尺寸(mm):340×400×400, 重 量:約10 kg

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