在进水中已溶解的金属盐能够在反渗透系统中析出,这些盐多数是铁的氢氧化物,继之是铝的氢氧化物。锰氧化合物析出的可能,也是存在的。
① 在反渗透系统中的亚铁离子的氧化。亚铁离子本身是不会影响反渗透系统的性能,因为亚铁离子实质上是被去除的。如果供给水源含有溶解氧化物,亚铁离子将被氧化生成氧化铁,特别是在高pH值时,甚至在反渗透设备膜上形成沉积物。这个反应速度与铁的浓度、氧的浓度和供给水源的pH值有关。反渗透设备控制进水的pH值,避免进水的氧浓度变化,可以预测这种形式的铁析出。降低pH值,反渗透设备在pH值5~7的正常使用范围内,反渗透系统内不会影响铁的溶解度。但在低pH值时,反渗透设备亚铁离子的氧化常慢的。
② 来自反渗透系统的铁的腐蚀物。铁腐蚀的产物发生于腐蚀的碳钢或镀锌管,为了预防铁的腐蚀,反渗透设备必须使用合理结构的材料。通常设计反渗透设备材料是低压管道用PVC材料,高压管道是不锈钢材料。钢制容器如介质过滤器、碳过滤器、水软化器和砂过滤器必须用环氧树脂或橡胶衬胶。这些压力容器的表面管道也要衬里,反渗透设备这一点常重要的。不推荐内部喷涂环氧树脂,因为喷涂有可能裂开。这样了局部面积的碳钢,为腐蚀提供了条件。
③ 来自进水源的铁腐蚀产物。有些情况在供给水源里的腐蚀产物总是超过了使用的控制点。例如,腐蚀了的城市输水干线或从水源到反渗透厂非常长,用防腐管道代替碳钢管道是不经济的。在这种情况下,腐蚀产物进入反渗透设备以前必须从反渗透的给水中去除。
为了预防铁的污染,已经为反渗透设备建立了下列指导原则:如果进水溶解氧浓度低于标准,铁的浓度达4mg/L这样是允许的反渗透设备;如果高的话,铁的浓度应该维持在低于0.5mg/L。pH值也必须考虑。如果亚铁离子浓度非常高,在氯、空气或高锰酸钾的作用下,亚铁离子首先被氧化成铁离子,然后沉淀物被过滤器除去,阳离子交换树脂(软化剂)也能用来去除亚铁离子;然而,如果亚铁离子浓度大于1mg/L,软化剂将产生铁垢,绿砂过滤器将亚铁离子氧化成铁离子,并除去在一个运行阶段里过滤器中的沉积物。这些绿砂是用高锰酸钾定期再生,高锰酸钾不允许进入反渗透设备。
铝垢是由氢氧化物的沉淀引起的,明矾凝聚是一种普通的工艺,它被用来净化大量的地表水。根据pH值和操作方式,在被处理的水中存在高浓度的铝离子,铝离子是两性的(铝能够充当酸或碱),并且大约在pH值6.5~6.7范围内具有最低的溶解度。因此,如果明矾在特别高或特别低的pH值运行时,铝离子将进入反渗透设备的补给水系统,铝的氢氧化物的沉淀能够在二者之中任何一种情况发生。加酸调节pH值,用作预处理的明矾系统必须在pH值6.5~6.7范围内操作,以获得铝的最小溶解度,应用这个原则不会产生铝垢。
为了更好地去除色度,反渗透设备在低pH值(5.0~5.5)也是用明矾凝聚。砂过滤之后,用石灰调节给水的pH值到8.0~805,如果为了控制碳酸钙垢,酸化补给水,氢氧化铝可能沉淀。由于氢氧化铝的沉淀是以胶体形成,胶体污染问题就需处理;如果适当的pH值使用明矾凝聚,过滤器处理水的铝浓度应该小于0.1mg/L。氢氧化铝的组成和化学性质是络合物,为了确定除铝离子方面的效率,应该做指导试验反渗透设备。
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