EDI被有机物污染的现象
① 微量有机化合物污染
(一)污染状况
地下水的有机化合物含量甚微,多为ppb级,甚至是ppt级。近些年来,随着分析技术的发展,人们对地下水微量有机化合物(简称微量有机物,下同)的污染日益关注,研究的程度也日益加深。按其物理化学性质而言,有机物可分为极性的(离子型的)和非极性的(非离子型的),其中每一大类又可分为挥发性的和非挥发性的。就目前,已有资料而言,非极性的难溶的挥发性有机物是地下水中危害最大的主要有机污染物。它们多属卤代烃类,是疏水有机物。
地下水到底有多少种有机污染物,目前还不完全了解。但是,根据最近的文献〔28〕,美国地下水中的化学物约200多种,其中有机污染物就占约175种;但另一文献报道c25〕,当今世界上有机化合物约200万种,并且以每年25万个新配方这个惊人的速度增长,其中每年有300—500种成为商品;饮用水供水(包括地表水及地表水)中已检出的有机污染物超过1200种,随着调查研究的深入,估计其数目会迅速增加。
就其污染物的种类、污染的范围和其普遍性以及对人类的危害而言,地下水有机污染物已排在所有污染物的首位,引起水文地质学者和环境学者的极大关注。据文献〔28,29,30〕报导,1983年美国环保局对466个地下水供水水源的挥发性有机污染物调查,结果发现,有一种或一种以上者,占16.8%(大供水系统)和28%(小供水系统)。最常见的两种是三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)。新泽西州及加利福尼亚州已出现大面积的有机污染,由于其浓度较高,几百眼井被迫关闭。新泽西州杰克逊城固体废物堆附近,100眼井因有机污染被关闭,其中有:甲苯(6400ppb)、酮(3000ppb)、苯(330ppb)、二氯甲烷(3000ppb)。科罗拉多州某地,浅层潜水有杀虫剂及除草剂的副产物,污染面积达77km2,许多供水井及灌溉井关闭。荷兰232个地下水抽水站的监测结果说明,共检出113种有机物,其中三氯乙烯检出率达67%,14种的浓度大于100ppb。
(二)微量有机污染物对人体健康的影响
许多有机污染物是有毒物质,它们可引起各种健康问题,甚至是致癌、致畸型、致突变物。但是,人们对他们的认识和了解甚少,因此,饮用水标准中,微量有机污染物也只有几项。据美国环境质量委员会1980和1981年公布的资料〔29〕,地下水中所发现的有机污染物有两种(苯和三氟三氯乙烷)对人体致癌,有15种对动物致癌。就地下水中最常检出的三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)而言,TCE是工业上广泛应用的溶剂,用作去油污剂、致冷剂和熏黄剂,老鼠喂食TCE致癌;PCE也是一种广泛应用的溶剂,应用于干洗及去油污,小白鼠吸入低剂量及高剂量均有明显的肝细胞致癌。
一般来说,许多有机化合物是非水溶性的(脂溶性的),所以其水溶解度很低。即使如此,还有许多有机污染物的溶解度大于饮水最大允许浓度。例如表5.1中所列的六种杀虫剂,尽管其溶解度很小,但都大大超过饮水最大允许浓度。
表5.1六种杀虫剂的饮水最大允许浓度及其溶解度〔25〕
(三)影响有机污染物迁移的主要机理
有机污染物可以通过生物降解、吸附、沉淀、挥发、生物吸收等机理从环境中去除。
1.挥发
对于挥发性有机化合物来说,在地表环境里,通过挥发,可很快地使其从地表环境中去除;但它一旦进入地下,进入含水层,其挥发作用就相当微弱了。因此,常常出现地下水挥发性有机化合物浓度大大高于地表水的相应浓度的现象。
2.吸附
吸附是目前研究比较深入的一种机理。研究表明,虽然粘土矿物、铁、铝氧化物及氢氧化物都可能吸附有机污染物,但不是主要的;微量有机污染物主要吸附在土中有机物颗粒的表面上,土壤的有机质含量越高,其吸附量也越大。这是目前许多学者所公认的。
许多研究证明,非极性的有机污染物在固相(有机质)和液相间的分配很快即可达到平衡,吸附是可逆的,其等温吸附线是线性的。分配系数Kd遵循下列表达式:
水文地球化学基础
式中,Kd为分配系数,即有机污染物在固(土壤有机质)液(水)间的分配系数(L/kg);Koc为有机污染物在水和线有机碳(含100%的碳)间的分配系数(L/kg);foc为土中有机碳含量,无量纲。对于特定的有机化合物来说,Koc是固定不变的常数,它可通过实验测得,也可通过有关公式算得。据罗伯茨等(Roberts,P.V.,et al.,1982)〔31〕的研究发现,在含水层物质中,85%的吸附是发生于粒径小于125μm的沉积物里,因此只要测定土层的foc值,通过计算或实验求得Koc值,即可按(4.15)式算得Kd。一般来说,当水中有机污染物的平衡浓度小于10-5mol或低于其溶解度的1/2,且foc>0.001(0.1%)时,方程(5.15)式才比较有效。
有两种方法可求得Koc值:
(1)据Kow求Koc值
有机物在水和一种疏水(非混溶)溶液之间的分配系数常被用来研究有机物的吸附。最常用的疏水溶剂是辛醇。Kow就是有机物在辛醇和水之间的分配系数,称为辛醇-水分配系数。Kow很容易在实验室里测得,或者根据其与溶解度的回归方程求得。奇欧等(Chi-ou,C.T.et a1.,l977)〔32〕研究了多种有机化合物的Koc值和溶解度(S),S的变化范围是8个数量级(10-3—104mg/L),Kow的变化范围是7个数量级(101—107)。得出的回归方程如下:
水文地球化学基础
式中,S为溶解度(“mol/L),R2=0.970,α=0.005。
1980年,奇欧等〔33〕又发表了更精确的研究结果,得出了32种有机化合物的lgS和igKow的回归方程
水文地球化学基础
式中,S为溶解度(mol/L)。
表5.2列举了一些有机化合物的S、lgKoc和lgKow值。这些值都是实验测定值。表5.3是一些Koc和Kow的回归方程。
表5.2某些有机化合物的Salg Koc及lgKow值
来源:a.Verschueren,1977; b.Hansch,et al.,1979,c.Kenag a,1975;d.Chiouuet al.,1979;e.Kdrickhoff,1981,f.Roberts,1982;g.Chiou,et al.,1977; h.Kdrickhoff,1979.
(2)据溶解度(S)计算Koc
一些学者的研究发现,有机溶质在土壤及沉积物上的吸附与其溶解度成反比。表4.4是一些Koc和S的回归方程。表4.3或表4.4的方程都是在一定实验条件下得出来的,都有一定的局限性。但是,在实验资料缺乏的情况下,仍然可以利用它们算出Kd值,对某种有机污染物的迁移能力进行概略评价。为说明吸附作用对有机污染物迁移的影响,特通过下列举的实例加以阐述。
例题5.2
一河流被有机污染物污染。河水补给潜水,河水及潜水均检出四氯乙烯及1,4-二氯苯。
表5.3Koc和Kow的回归方程
表5.4Koc与S的回归方程
前者,河水浓度为800ppb,至离河115m处的潜水中的浓度为600ppb,变化不大;后者,河水浓度为300ppb,至115m处的潜水中已检不出,浓度急剧下降。请计算两种污染物的Koc、Kd及R值,并说明两种有机污染物迁移性能差异的原因。
已知:lgKow,四氯乙烯和l,4-二氯苯分别为2.60及3.38;沉积物中的ρb=2g/cm3,n=0.2,foc=0.01。据第二章所述的公式
水文地球化学基础
计算结果说明,1,4-二氯苯与四氯乙烯相比,前者的Kd及R值都明显的高于后者的Kd及R值,说明前者易被吸附而不易迁移,后者则相反。
3.生物降解
在地下环境中,有机污染物是否因为发生生物降解而使其浓度降低,或被去除,仍然不甚清楚。生物降解是指有机污染物在细菌作用下,从大分子分解成为小分子,从有毒(或有害)转变为无毒(或无害),最后变为CO2、H2O、CH4等的过程。微量有机污染物生物降解的实验室研究曾有过一些,但这种污染物的现场研究甚少。
威尔逊(Wilson,J.T.,1961)的土柱研究证明,氯仿、甲苯、二溴氯丙烷(DBCP)、二氯溴甲烷、1,2-二氯乙烷、l,l,2-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、硝基苯不易降解,易污染地下水;氯苯、1,2-二氯苯及1,2,4-三氯苯易被降解,不易污染地下水〔39〕。
就第二章所述的氧化还原过程而论,在缺氧条件下,细菌利用
地下水微量有机污染物虽然是地下水污染研究中一个重要的新课题,但由于其种类繁多,在地下环境里,哪些易于吸附和生物降解,哪些是不易被吸附和难于生物降解,目前还难以清楚地确定;特别是那些非混溶的(如汽油等油类石油产品)有机污染物的迁移模型,研究得更少。许多领域还有待探索。
② EDI超纯水模块会漏水吗
你好,因为长时间运行,模块螺栓松动会导致模块漏水。此时需要重新调整扭版矩。
或者多功权能板破裂和密封垫损坏,也会漏水,对应设备需要更换。还有因为电流、电压、进水等原因造成模块内部烧毁或变形,也会漏水,这种情况只能维修或者更换模块。
之前用的Electropure EDI的模块,用了5年多出现过几次模块漏水,厂家很快就给解决了。
③ 有机物污染的水体为什么变黑发臭要详细
其实这就是水体副营养化
富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污专染现象。在属自然条件下,随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积,湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,这是一种极为缓慢的过程。但由于人类的活动,将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后,水生生物特别是藻类将大量繁殖,使生物量的种群种类数量发生改变,破坏了水体的生态平衡。大量死亡的水生生物沉积到湖底,被微生物分解,消耗大量的溶解氧,使水体溶解氧含量急剧降低,水质恶化,以致影响到鱼类的生存,大大加速了水体的富营养化过程。水体出现富营养化现象时,由于浮游生物大量繁殖,往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华,在海中叫赤潮。在发生赤潮的水域里,一些浮游生物暴发性繁殖,使水变成红色,因此叫“赤潮”。这些藻类有恶臭、有毒,鱼不能食用。藻类遮蔽阳光,使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去,腐败后放出氮、磷等植物的营养物质,再供藻类利用。这样年深月久,造成恶性循环,藻类大量繁殖,水质恶化而有腥臭,造成鱼类死亡。
④ EDI模块主要的损坏原因有哪些
造成EDI模块故障的原因分为以下几点:
(1)EDI运行电压过高,电流无法调节增大:进水版硬度过权高EDI内部结垢、EDI进水压力长期过高、EDI运行常有水锤现象。
(2)EDI流量过低水质变差,压差增大:进水余氯、硬度、硅含量过高。进水前无保安过滤器。
(3)EDI进水正常,压力正常而水质过低:树脂性能下降,可高电流再生。
(4)EDI模块漏水:进水压力过高,螺栓松动
(5)EDI模板硬件变形:在高电流低流量下运行,在通电不通水状况下运行。
(6)EDI水流窜水:内部膜片穿孔,导致膜片穿孔原因进水硬度高、EDI被干烧。
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⑤ 引起EDI模块故障的主要原因有哪些
引起EDI模块故障的主要原因有哪些?
1、EDI模块长期在大电流,小流量运行,积聚的热量得不到散发,造成EDI接近两极的膜片发热变形,EDI浓水压差增大,水质和水量都不同程度的下降;
2、EDI模块长期没有清洗保养或是EDI模块进水钙镁超标,EDI的膜片和通道结钙镁垢,进出水压差增大,造成产水水质下降,电压上升,电流无法调节,最终无法使用;
3、EDI模块长期没有清洗保养或长期停机没有保护,EDI的膜片和通道滋生有机物,进出水压差增大,造成产水水质下降,电压上升,电流无法调节,最终无法使用;
4、采用不合理的清洗和消毒药剂,直接导致EDI树脂损坏和破碎,进出水压差增大,造成产水水质和水量全部下降;
5、EDI系统手动运行时,在缺水状态下加电,直接导致膜片、树脂以及EDI膜块硬件烧毁,清洗无效,无法使用;
6、EDI进水前无保安滤器,直接导致异物堵塞EDI通道,进出水压差增大,造成产水水量严重下降,清洗无效;
7、前处理不佳(软化器,亚硫酸添加系统,RO等)、控制系统故障/失灵(安全联锁装置,低流量保护的问题) 、不适当的系统设计(RO 初期产水未排放)等;
8、预处理活性炭失效,EDI膜块进水余氯超标,造成EDI模块树脂氧化,进出水压差增大,电阻率下降、出水量下降。
⑥ 超纯水设备中EDI膜堆可以清洗吗
可以清洗;在运行中,如果将较差的给水引进膜块,或者电源不足,就会增加维修版工作量权。给水中主要引起污染的是有机物、硬度和铁。给水硬度较高将引起离子交换膜浓水侧结垢,而使产水水质降低。给水硬度、溶解的CO2和高PH值会加速结垢,可以用适当的酸液清洗污垢。
给水中的有机物污染,会在离子交换树脂和离子交换膜表面形成薄膜,因而将严重影响离子迁移速率,因此影响产水水质。当发生此现象时,淡水室需用适当的清洗剂清洗。有机物清洗过程请参考附录。如果 EDI 膜块在无电或给电不足的情况下运行,淡水室内离子交换树脂处于离子饱和状态,产水的水质会降低。为了再生离子交换树脂,将水流通过膜块,并慢慢增加电源供电电压,使被吸附的离子迁移出系统从而对树脂进行再生。树脂再生时,膜块应在较高电流和较低水流量的条件下运行。
⑦ edi出问题了
先问一下 能把你的预处理说出来吗
1、 EDI在运行中,如果将较差的给水引进组件,或者电源不足,就会增加维修工作量。
2、 给水中主要引起结垢的是TOC,硬度和铁。
3、 给水硬度较高将引起离子交换浓水侧结垢,而使纯水水质降低。同时给水硬度,溶解的CO2和高PH会加速结垢。可以用适当的酸溶液清洗污垢。
4、 给水中的有机物污染,会在离子交换树脂和离子交换膜表面形成薄膜,将严重影响离子迁移速率,从而影响纯水水质。当发生此现象时,纯水室需要适当的清洗。
5、 如果EDI组件在无电或给电不足的情况下运行,交换床内离子处于离子饱和状态,纯水的纯度会降低。为了再生离子交换树脂,需将水流通过组件,并慢慢增加电源供应电压,使被吸附的离子迁移出系统。树脂再生时,组件将通过比正常运行更多的电流。
警告:如果电源没有过电流保护,注意不要超过电源的供电容量。
6、 电极连接器应该定期检查,以防由周围条件引起的腐蚀或松弛,以免增加电阻,阻碍电流渡过,导致纯水水质下降。
7、 若膜外部需要清洗请注意以下几点:
禁止使用丙酮或其它的溶剂。
当电源开启时禁用水清洗。
擦洗时使用潮湿的布,可浸少量清洁剂。
注意保护安全标签。
三、 EDI浓水侧结垢酸清洗方法:
在浓水循环箱内配制50升2.5%浓度的HCL溶液(50L去离子水,3500ml37%分析纯HCL溶液,注意先加水后加酸),开启浓水泵循环清洗3分钟(浓水压力控制在0.1Mpa以下),然后停泵用清洗液浸泡15分钟,再开启泵循环5分钟。最后排放清洗液,用去离子水冲洗残留的清洗液。
四、 EDI膜块的再生过程:
在清洗、停机或膜块电压过低(或被关闭)时,膜块内部的树脂可能会被离子消耗尽,这时候模块需要再生。
再生过程将树脂中多余的离子带出膜块,使膜块在稳定状态下运行。再生过程在短时间内大幅度地改变系统参数,将树脂中多余的离子带出膜块,给水离子浓度会降低,电场驱动力将增加,多余的离子将从淡水室迁移到浓水室。
再生方法:
启动EDI系统,使淡水流量、浓水流量控制有日常流量的一半,极水流量不变,将电流设置为通常的150%-200%。在运行1个小时后,将流量和电流恢复到日常值上(这一点非常重要)。
注意:无论何时电流不能大于6A。
⑧ 好氧有机物对河流等水体污染主要引起哪些方面的效应(急)
有机有害物如生活及食品工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等回。有机有毒答物,多属人工合成的有机物质如农药DDT、六六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯(PCB)和芳香族氨基化合物、高分子聚合物(塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等。
有机物污染物因须通过微生物的生化作用分解和氧化,所以要大量消耗水中的氧气,使水质变黑发臭,影响甚至窒息水中鱼类及其他水生生物。
⑨ 为什么超纯水设备EDI的电压会不断升高,有400伏,之前只有50V左右。到底离子交换树脂出了什么问题
首先要说明的是EDI系统随着运行时间的延长,电压是会逐步升高的。一般电压超过600伏的时候,就应该停用检修维护,因为模块因高电压而发热,将树脂烧坏。
引起电压不断升高的原因:
1)如果一开始投用,短时间内就出现电压快速升高的现象,那么你首先得去检查树脂的装填量是否到位,如果装填量不够,那么就会出现空穴,会出现电压不断升高,而电流却没有的现象;
2)如果是长时间使用后出现电压不断升高,原因一般是因为电离水对树脂的再生速度与树脂交换离子释放的速度不能同步,可以理解为水电离生成的H+与OH-没来得及再生失效态的树脂引起的。
3)国产EDI和进口EDI系统的区别就是国产设备的运行时间较短,出水指标偏低而且不够稳定。维护周期比进口设备要提前。
(9)EDI被有机物污染的现象扩展阅读:
EDI模块的污染主要分为硬度、金属氧化物、有机物和生物污染四种。若发现EDI模块压差增大、产水,浓水或极化水流量减小、电压增大或产水水质降低,则预示着EDI模块可能产生了污染。
产水电阻率低原因分析
1、可以分析如下运行情况:各模块的平均电流;各模块的实际电流;淡水室和浓水室的压力;流量过低;运行情况随时间变化的趋势。
2、可以分析检测仪表:电极常数;校验;温度补偿;探头接线;仪表接地;取样流经探头的流量太小而导致取样很差。
3、可以分析进水以下参数:电导率;pH;CO2;硅含量;硬度;检查反渗透设备情况;对水质作实验室分析。
产水电导率大于进水电导率原因
1、一个或多个模块电极反向:浓水室反向进入淡水室;立即停止EDI系统运,并检测原因。
2、浓水室压力大于淡水室压力。
3、电流增加,产水水质反而下降原因。