При подготовката на обезсобената вода, проектите за повторна употреба на индустриални отпадни води и проекти за обезсоляване на морската вода, комбинираният процес на ултрафилтрация и обратна осмоза се използва поради високата му ефективност на разделяне. Въпреки това, микробното замърсяване и остатъчният хлор са два ключови проблема, засягащи стабилната работа на системата.
Избор на дозиране на точката и оптимизация на дозата на агента
1. Стратегия за дозиране на натриев хипохлорит
Натриевият хипохлорит (NACLO) е основният бактерицид в ултрафилтрационната система и точката на дозиране обикновено се поставя в резервоара за филтър или предния край на филтъра. Предимството на този дизайн е, че резервоарът за филтри може да пресече страничните продукти (като хлорид на хуминова киселина), произведен по време на процеса на стерилизация, за да се предотврати директно влизането в ултрафилтрационната мембрана и причинявайки замърсяване.
В проект за обезсоляване на морска вода, след като точката на дозиране на натриев хипохлорит беше преместена напред към входа на мултимедийния филтър, скоростта на растеж на ултрафилтрационната трансмембрана (TMP) е намалена с 30%. Методът на дозиране трябва да бъде гъвкаво избран според качеството на водата:
Непрекъснато дозиране: Подходящо за сцени с малки колебания на качеството на водата, препоръчителното количество дозиране е 1 ~ 5g/m³. По това време остатъчната концентрация на хлор в резервоара за ултрафилтрация на водата трябва да бъде осигурена да бъде по-голяма или равна на 0. 5mg/l (по отношение на Cl₂), за да се гарантира непрекъснатият антибактериален ефект на задната тръбопроводна система.
Дозиране на въздействието: За вода с висока микробна активност дозировката трябва да бъде увеличена до 10 ~ 15 g/m³, всеки път за 30 ~ 60 минути и веднъж на ден. Случай за повторна употреба на вода в електроцентрала показва, че дозирането на въздействието може да разшири цикъла на биологично замърсяване на ултрафилтрационните мембрани от 7 дни до 15 дни.
2. Прецизен контрол на натриевия бисулфит
Мембраната на обратната осмоза има изключително ниска поносимост към остатъчен хлор (необходим по -малко или равен на 0. 01mg/L), така че натриевият бисулфит (NAHSO₃) трябва да се добави преди филтъра за сигурност за намаляване. Дозировката трябва да отговаря на двойните показатели: остатъчното откриване на хлор е нула, а потенциалът за намаляване на окисляването (ORP) е стабилен в рамките на 200MV.
Според формулата на химическата реакция (Cl₂ + 2 nahso₃ → 2HCl + na₂so₄ + s ↓), теоретичните изчисления показват, че 1 mg/L остатъчен хлор изисква 1,46 mg чист NAHSO₃. Въпреки това, в действителните проекти, тъй като ефективният компонент на натриев бисулфит от индустриален клас (по отношение на SO₂) представлява само 64% до 67% и трябва да се вземат предвид фактори като непълна реакция, трябва да се увеличат действителната доза до 3 mg/L остатъчен хлор.
Данните от проект за нулева изпускане на химически отпадни води показват, че когато остатъчната концентрация на хлор е {{0}}. 8 mg/L, след добавяне на 1,17 mg/L индустриален Nahso₃ според теоретичната стойност, остатъчен хлор в обратния осмоза в инлетната вода, все още остатъчна стойност при 0,05 mg/l; След регулиране на дозата до 2,4 mg/L, остатъчният хлор успешно се намалява до границата на откриване.
Special attention should be paid: excessive addition of NaHSO₃ may cause side effects. For example, in water with an iron ion concentration of >0. 3mg/l, nahso₃ реагира с Fe³⁺ за генериране на сулфидни валежи, причинявайки често запушване на филтъра за сигурност; В допълнение, когато концентрацията на неговия окислителен продукт сулфат (So₄²⁻) надвишава 200 mg/L, той ще попречи на Zeta потенциала на повърхността на мембраната на RO, причинявайки скоростта на обезсоляване с 1%~ 2%.
Ефект на стойността на рН върху остатъчната форма на хлор и бактерицидната ефективност
Бактерицидният ефект на остатъчния хлор е тясно свързан с неговата форма на съществуване. Хипохлорната киселина (HOCL), като неутрална молекула, може да проникне в клетъчната стена на микроорганизмите, с редокс потенциал до 1,49V, а неговата бактерицидна способност е 80 ~ 100 пъти по -голяма от отрицателно заредения хипохлорит йон (OCL⁻). Съотношението на двете се определя директно от стойността на рН на водното тяло:
pH＜7.5: HOCl accounts for >80%, а бактерицидната ефективност е най -добрата по това време.
рН {{0}}. 0: HOCL и OCL⁻ всяка представлява 50%, а бактерицидният ефект е значително отслабен.
PH ＞ 8.5: OCL⁻ представлява ＞ 90%, а количеството на натриевия хипохлорит трябва да бъде увеличено с 2 ~ 3 пъти, за да се постигне един и същ ефект на стерилизация.
Тази характеристика обяснява защо някои проекти все още често блокират ултрафилтрация, въпреки че е открит висок остатъчен хлор (като 1,2 mg/L). Случай на пречиствателна станция за отпадни води от хартия показва, че когато входният рН се повиши от 6,8 на 8,2, делът на HOCL в остатъчния хлорен спада от 85% на 45%, а честотата на почистване на ултрафилтрационната мембрана се увеличава от веднъж месечно до веднъж седмично. След регулиране на рН до 7. 0 чрез добавяне на солна киселина, количеството на натриевия хипохлорит се намалява с 40%, а скоростта на замърсяване на мембраната се връща към нормални нива.
Заслужава да се отбележи, че комбинацията от NaOH и NaClo е необходима в етапа на почистване на химическото почистване на ултрафилтрацията. Понастоящем, въпреки че алкалната среда (pH ＞ 10) прави OCL⁻ за повече от 99%, силното му окислително свойство може ефективно да разгради извънклетъчните полимери (EPS) и протеините в биофилма.
Например, когато използвате почистващ разтвор, съдържащ 200 mg/L naClo (рН =11), скоростта на възстановяване на мембранния поток може да достигне повече от 95%, докато простото почистване на киселина може да възстанови само 60%~ 70%. Това отразява съществената разлика между механизмите за почистване и стерилизация: първият се фокусира върху химическото разлагане на органичната материя, докато вторият разчита на способността за инактивиране на микробите на активен хлор.
Мониторинг на ключови параметри и динамична настройка
За да се постигне прецизен контрол, се препоръчва да се използва онлайн оборудване за мониторинг, за да се проследи следните параметри в реално време:
Остатъчен хлор за ултрафилтрационна вода: Открит от DPD колориметрия, за да се гарантира, че концентрацията е в обхвата на {{0}}. 5 ~ 1,0 mg/l.
Обратна осмоза Вода ORP: Поддържането на 200MV може да провери двойно да провери остатъчния ефект на отстраняване на хлора и адекватността на добавянето на редуциращ агент.
рН стойност: контролно рН по -малко или равно на 7,5 в етапа на стерилизация и се увеличава до 10 ~ 12 в етапа на почистване.