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智慧水务

水处理反渗透RO用于海水淡化温度和pH除盐水质参数电导率水质在线监测

    反渗透(RO)是一种膜技术,用途广泛,但最著名的是用于海水淡化以生产饮用水。反渗透水处理仅允许通过小而带电较弱的分子,例如水。未离解的酸,例如碳酸(H2CO3),也很容易通过。碳酸是碳酸盐系统的一部分,而不是污染物,它会影响产品水的pH值。钠和氯仅携带一次电荷,并且也很小,它们可以穿过膜,但不像水那么容易通过。比钠和氯更大和/或更强电荷的分子被完全排斥。

确定反渗透膜性能
    反渗透膜通过其排斥目标化合物的能力进行评估,这些目标化合物可能是,、消毒副产物(DBP)或病毒。对于脱盐,离子是要去除的目标化合物,因此,脱盐率是最重要的性能参数。耐盐性较高的膜被分类为“紧密”膜,而耐盐性相对较低的膜被认为是“松散”膜。这些术语并不是指排盐本身,而是获得更高排阻的膜还需要更高的压力才能将水推过更紧密的膜这一事实。
 
温度和pH
    除盐受水质参数(包括温度和pH)影响。随着温度的升高,膜的扩散率增加,水和盐都更容易通过。幸运的是,水通过量的增加大于除盐率的减少。除非在操作范围附近,否则膜的性能对pH的变化不太敏感。但是,pH值会影响原水的结垢指数,结垢会导致水力不可逆的膜结垢和膜水通量损失。严格的pH控制可以帮助防止膜结垢,否则可能会导致更换RO膜的费用昂贵。
 
游离氯
    另外,反渗透膜容易受到氯降解的影响。RO膜由两种材料之一制成:醋酸纤维素或聚酰胺,与聚砜基薄膜复合而成。两种材料都可以实现高性能,但是醋酸纤维素具有一定的抗氯降解性,而聚酰胺膜则没有。需要权衡的是,与醋酸纤维素膜相比,聚酰胺膜能够在更宽的pH和温度范围内运行。
 
RO系统在线监控
电导率监测
    膜是原水污染物和清洁的净水之间的小屏障。实时监控对于随时了解膜和整个过程的完整性至关重要。可以将盐作为总溶解固体(TDS)进行测量,但测量过程涉及蒸发样品并且很耗时。取而代之的是,电导率可以作为一种廉价而有效的测量方法来估算盐含量。
 
    电导率和TDS之间的关系大部分随电导率的增加呈线性关系,以增加盐含量:TDS =电导率/0.67。但是,对于电导率非常高的解决方案,该关系式接近TDS =电导率/ 1。同样,对于低电导率溶液,分母中的常数减小。以下恒定范围概述了各种溶液的TDS与电导率之间的关系:
•TDS – NaCl:0.47至0.50
•TDS –水:0.65至0.85
•TDS – KCl:0.50至0.57
游离氯监测
    额外的监控将确保您的水在膜可接受的参数范围内。虽然在膜工艺之前不允许有游离氯,但最终水通常需要游离氯。可以对氯进行离线测试,但需要时间,并且容易出现用户错误。在膜确认通过硫酸氢钠完成完全脱氯之前的自由氯监测,以及在膜确保足够的氯残留后进行的监测。
 
ORP监控
    还可以通过测量氧还原电位(ORP)来监测氯。这是游泳池监控中的常用技术。高ORP读数表示存在氧化环境,并警告存在氧化性化合物,包括氯,臭氧和过氧化氢。低ORP表示还原环境,这可能是过量的硫酸氢钠用于脱氯的结果。除了电导率和ORP监测之外,pH和温度的在线监测还提供了有用的信息,即使不是很关键的信息,也可以用来确认原水在操作参数之内。


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