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反渗透系统设计软件

2010-12-08

  反渗透进水有以下几种要求。

  ⑴细菌

  由于细菌会以醋酸纤维为食物,因此醋酸膜易受细菌侵袭,对原水必须彻底杀菌,对于复合膜,虽然其不受细菌侵袭,但细菌黏膜会造成膜的污堵,一般可采取加氯杀菌,加氯量要根据需氯实验加以确定。

  醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯,以防细菌滋生,而氯含量过高又会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为1mg/L。

  复合膜抗氯性差,一般不允许含有余氯,采取加氯杀菌后,需加偏亚硫酸钠,它可水解为亚硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。

  使用偏亚硫酸钠偏亚硫酸氢钠除余氯的反应如下

  Na2S2O5+H2O→2NaHSO3

  NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4

  理论上,1.34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯,然而一般在溶解氧的情况下,对苦咸水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。

  Na2S2O5在凉爽干燥的储存条件下,货架上的有效期为4~6个月,溶液的有效期则随浓度而改变,见下表。

  溶液浓度/%(质量) 最长有效期/天 溶液浓度/%(质量) 最长有效期/天

  2 3 20 30

  10 7 30 180

  当采用地下水做水源时,未被污染的地下水细菌含量很少,在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。

  氯为什么会起杀菌作用?当氯加到水里面后,就会发生下面的反应

  Cl2+H2O→HClO+HCl

  HClO→H+ +ClO-

  HClO为次氯酸,ClO-为次氯酸根,由于H+能被水里的碱度中和,最后水中只剩下 HClO及ClO-。两者在水里所占百分数主要决定于水的PH值,但水的温度也有影响,PH值小 于7时,水中HClO占75%,ClO-占25% ,温度降低时HClO所占比例还要大,在0℃时HClO增加到83%,而ClO-减到17%。

  对于氯气的杀菌机理有不同的说法,但比较合理的解释是:它所生成的次氯酸产生杀菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一个中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,HClO分子进入细菌后由于Cl原子氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统(酶是一种蛋白质成分的催化剂,细菌的氧分要经过它的作用才能被吸收),最后导致细菌的死亡,而次氯酸根ClO-虽然也包括一个氯原子,但它带负电,不能靠近带负电的细菌,所以也不 能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,因此很难起杀菌作用,这种说法还可以说明水温低和PH值低时杀菌效果比较好的现象。

  从上面的化学方程式可以看出,加入水中的氯气只有1/2变成HClO的成分,另外的1/2在水中产生Cl-,不起杀菌作用。

  采用加HClO时的反应如下

  HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)

  从方程式可以看出一个分子的HClO的作用相当于一个分子的 Cl2。

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