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水处理之如何脱氯?

发布于:2022-07-18 09:49:18 来自:环保工程/水处理 0 10 [复制转发]


     

     

       
         

水处理之如何脱氯?

         



0 1      
氯杀菌      


    长久以来,氯作为灭菌剂处理市政,工业给水和废水,这是因为它能使许多致病生物快速失活。氯的效率取决于氯的浓度,接触时间和水的pH值。它常用在对饮用水进行灭菌消毒上,一般余氯浓度为0.5ppm, 在工业水处理流程中,通过维持水中余氯浓度0.5-1.0ppm以上就可预防热交换器和砂滤器上的微生物污染,氯加药量取决于进水中有机物的含量,因为有机物会耗氯。


    针对地表水,通常需要在反渗透预处理部分采用氯消毒以防止微生物的污染,方法是在取水口加氯,并维持20-30分钟的反应时间,让整个预处理管线内保持0.5-1.0ppm余氯浓度。但在进入膜元件之前必须经过彻底地脱氯处理,防止膜受到氯的氧化破坏。


0 2      
氯化反应      


    常用的含氯消毒剂为氯气,次氯酸钠或次氯酸钙。在水中,它们迅速水解成次氯酸。


0 3      
氯的投加量      


    加入 一部分氯与水中氨氮发生反应,氯胺也有杀菌作用,但是要低于氯的效果。另一部分的氯气转变成非活性氯,这部分的需氯量取决于还原剂如亚硝酸盐,氯化物,硫化物,二价铁和锰等,水中有机物的氧化反应也需要耗氯。


    为了确定最佳的加氯量,最佳的加药点,pH值和接触时间,可以采纳ASTM D1291“确定水中所需氯的标准方法”。


0 4      
如何脱氯?      


    当采用FT30膜元件时,为了防止膜被氧化,RO的进水应进行脱氯处理。在出现明显的脱盐下降之前,FT30膜具有一定程度的抗氯性,大约为与1ppm余氯接触200-1000小时后,可能会出现膜的降解(简称200-1000ppm he的抗氯能力)。

氯对膜的攻击速率取决于进水特征,在碱性条件下,氯的攻击速度比在中性或酸性条件下快。不管怎样,采用氯化灭菌工艺的话,酸性pH条件更为适宜,当重金属含量高(如铁),高水温条件,氯的攻击也会加快,它们催化了膜的降解反应。

有经验的工程公司和用户了解到,其他聚酰胺反渗透和纳滤膜元件本质上完全不能耐氯,FT30优异的耐氯性能要归功于其更厚的脱盐层(大概0.2谬m)和FT30聚酰胺脱盐层的全芳香高交联度的显著特点,假如使用FT30反渗透膜系统流程中的脱氯部分出现故障,但又能及时地,在膜性能出现下降之前排除脱氯设备故障,膜被完全破坏的情况下不会发生。


    FT30对氯胺的承受能力是300000ppm.hr,这就意味着脱除氯胺是没有必要的,但是因为氯胺是由于将氨加入水中与氯反应形成的,反应结束后仍有可能存在余氯,所以仍应该采取脱氯措施。


    余氯可以通过活性炭或化学还原剂将其还原成无害的氯离子,所以活性炭柱是非常有效的对RO进水脱氯。


    焦亚硫酸钠(SMBS)是最常用的去除余氯以及抑制微生物活性的化学品,其他的还原剂如二氧化硫并未被证明比焦亚硫酸钠更有成本的优势。


    根据理论计算1.34mg的焦亚硫酸钠可以脱除1.0mg的余氯,但是在工程实践中,每脱除1.0mg的余氯需要加入3.0mg的焦亚硫酸钠。


    在干燥阴冷的贮存条件下,固体焦亚硫酸钠的有效期为4-6个月,但在水溶液中,亚硫酸氯钠会随时与空气中的氧发生氧化还原反应,根据所配制的溶液浓度的不同,溶液的有效期为:


溶液浓度(wt%)

2

10

20

30

最长有效期

3天

1周

1个月

6个月



    焦亚硫酸钠必须是食品级,不含杂质,还需是未经过钴活化过的产品,虽然余氯本身速度很快,但仍应与待处理的水有完全的混合,建议的加药点设置静态混合器。为了保证保安过滤器滤芯仍处在余氯的灭菌保护之下时注入点可以设置在保安过滤器的出口处。此时,要求加入的焦亚硫酸钠溶液要经过过滤。不能让经过脱氯的水在水箱内贮存时间太长。


    在混合点的下游管线上,可以安装氧化-还原电级,监测氯是否被脱除掉,当发现有余氯时,检测电极应能发出信号停掉高压泵。


0 5      
  冲击式杀菌处理      


    冲击处理方式是在有限的时间段内以及水处理系统正常操作期间,向反渗透或纳滤的进水中加入杀菌剂,亚硫酸氢钠常常被用于这种处理目的,在一般情况下,500-1000ppm的NaHSO3加入30分钟左右即可。


    冲击处理可以按固定的时间间隔周期周期性地进行,例如每隔24小时一次,或怀疑出现生物滋生时处理一次。但是这种处理方法的有效性有待印证。


    在这种冲击处理期间所产的产水会含有所加入的亚硫酸氢钠浓度的1-4%。根据产水的用途,可以决定是否应将冲击杀菌期间的产水回收还是排放掉,亚硫酸氢钠对需氧的细菌比对厌氧的微生物更有效。因此,采用冲击杀菌处理应事先经过仔细评估。


0 6      
周期性消毒      

    除了连续地向原水加入杀菌剂外,也可以定期对系统消毒以控制生物污染。这种处理方法用于存在中等生物污染危害的系统上,但在有高度生物污染危害的系统,消毒仅是进行杀菌剂处理的辅助方法。


    进行预防性的消毒比进行纠正性杀菌更为有效,因为孤立附着的细菌比厚实,老化的生物膜要容易被杀死和清除掉。


    一般的消毒间隔是每月一次,但有严格卫生要求的系统(如制药工艺用水)喝高污染原水(例如废水)也许会每天一次,当然膜的寿命受到所用化学品种类,浓度的影响,经过强烈的消毒,可能会缩短膜寿命。


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