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水處理技術基礎知識--阻垢及脫氯、殺菌


       目前,利用抑制多種結垢已成為最常用的阻垢方法。由于阻垢劑的閾限效應存在,一般只需加3-5ppm阻垢劑就能有效穩定住水中大量的成垢離子(比如:硬度等等),從而抑制CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4、CaF2、BaSO4、SrSO4、SiO2 、Ca3(PO4)2 等多種垢的生成。

      阻垢劑的最大優點是能適用于多種垢類,其不足是對不同的垢類有效性不同,另外存在藥劑穩定性、pH 安全范圍等問題。調節 pH 阻垢其?大的不足是有效性僅限于CaCO3、Mg(OH)2、SiO2這些對pH敏感的垢類,其他垢類通過調節pH是不能有效抑制的,頂多有些影響。 
      需要指出的有,Fe、Al 等存在可能迅速消耗阻垢劑,引起阻垢劑劑量不足;LSI超過2.5 以上時,阻垢劑的安全性明顯下降,有必要加酸降低LSI;溫度對阻垢劑是有顯著影響的,高溫和低溫下所需阻垢劑劑量可能差別不小,尤其是對 SiO2這樣的溶解性受溫度影響十分顯著的垢類;不論多么高效的阻垢劑,其進水應用濃度不宜超過 10ppm;對結垢潛力嚴重超過阻垢劑能力范圍的水質,建議先采用石灰軟化、加結晶體后靜置等處理措施,待沉淀析出后再考慮阻垢劑措施。

化學氧化處理-Oxidation Treatment
       對COD/BOD/TOC較高的水質,一方面可采取生物厭氧/耗氧處理來降低水中有機物的含量。 另一方面,如果BOD/COD的比值<0.3,那么預示著有機物分子復雜,不易為生物降解,這時可考慮采用化學氧化處理,來達到降低COD的目的。目前實 際用于現場的氧化藥品包括Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、185nmUV等。

       采用化學氧化處理很重要的是要以實驗作基礎,只有證明藥 劑對降解污染有機物確實有效,才能使用該方法。就現有經驗,臭氧O已成功用于含油廢水降低TOC、KMnO4已成功用于地表飲用水處理、185nmUV 則適于較為澄清的水質脫除TOC、含氯藥劑則廣泛用于多種水源殺菌消毒滅藻等等。

殺菌處理-Disinfection
       殺菌消毒處理是RO/NF等膜系統抑制微生物滋長的有效措施。
       其消毒對象可分為預處理系統、膜本體系統。預處理系統對藥品性質沒有明確的限制(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、254nmUV、熱消毒、DBNPA、異噻唑啉酮、甲醛等),但膜系統本體則要求使用非氧化型的藥品或方法(DBNPA、異噻唑啉酮、甲醛、熱消毒等),因為RO/NF膜不能接觸氧化劑。對膜本體的消毒多數采用間歇方式,沖擊處理,時間可選在化學清洗前后。
       消毒方式可分為連續加藥方式、間歇沖擊處理2種。連續加藥時一般維持較低濃度,間歇加藥時一般采用較高的沖擊濃度,間隔時間從幾小時一次、幾天一次、幾周一次到幾月一次不等。消毒方法可分為物理方法(254nmUV、熱消毒等等)和化學方法(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3、DBNPA、異噻唑啉酮、甲醛等等)。消毒化學藥品可分為氧化型(Cl2、NaClO、ClO2、KMnO4、O3 等)、非氧化型(DBNPA、異噻唑啉酮、甲醛等)兩類。需要指出季胺鹽等陽離子型殺菌滅藻 劑可能危及 RO 系統,不宜在膜的本體及其預處理部分使用。

脫氯處理-Dechlorination
       脫氯處理可分成兩種方法:一、加還原劑(Na2S2O5、NaHSO3)脫氯;二、通過過濾脫氯。活性炭脫氯可參考前面活性炭過濾部分,這里不再敘述。這里主要討論一下還原劑脫氯, 其原理反應如下。
            Na2S2O5 + H2O → NaHSO3

              NaHSO3 + HOCl → HCl + NaHSO3

      為了避免殘余氧化劑破壞RO/NF膜,還原劑往往要按照至少3倍理論劑量加入。工程控制上,加入還原劑的量往往確保ORP低于170mV,最好低于150mV,或者使脫氯后的ORP 低于原水的ORP。


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