RO及NF進(jìn)水中的游離氯要降到0.1ppm 以下,才能達(dá)到聚酰胺復(fù)合膜的要求。除氯的預(yù)處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。
在小系統(tǒng)(50-100gpm)中一般采用活性碳過濾器,投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優(yōu)質(zhì)活性炭,去除硬度、金屬離子,細(xì)粉含量要非常低,否則會(huì)造成對(duì)膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天。我們不能依靠 5μm的保安過濾器來保護(hù)反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會(huì)造成膜污染的有機(jī)物,對(duì)于所有進(jìn)水的處理比添加藥劑更為可靠。 但其缺點(diǎn)是碳會(huì)成為微生物的飼料, 在碳過濾器中孳生細(xì)菌,其結(jié)果是造成反滲透膜的生物污染。
亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型 RO 裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配制成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為 97.5- 99%,干燥儲(chǔ)存期6個(gè)月。SBS 溶液在空氣中不穩(wěn)定,會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng),所以推薦 2%的溶液的使用期為3-7天,10%以下的溶液使用期為7-14 天。從理論上講,1.47ppm的SBS(或 0.70ppm 偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm 的氯。設(shè)計(jì)時(shí)考慮到工業(yè)苦咸水系統(tǒng)的安全系數(shù),設(shè)定 SBS 的添加量為每 1.0ppm氯 1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,設(shè)置距離要保證在進(jìn)入膜元件有 29 秒的反應(yīng)時(shí)間。推薦使用適當(dāng)?shù)脑诰€攪拌裝置(靜態(tài)攪拌器) 。
SBS 脫氯反應(yīng):
Na2S2O5 (偏亞硫酸鈉) + H2O =2NaHSO3 (亞硫酸氫鈉)
NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氫鈉) + HCl (鹽酸)
NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2HCl
采用SBS脫氯的好處是在大系統(tǒng)中比碳過濾器的投資較少,反應(yīng)副產(chǎn)物及殘余SBS易于被RO脫除。SBS脫氯的缺點(diǎn)是需要人工混合小體積的藥劑,在脫氯系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)足夠的監(jiān)測(cè)控制儀器時(shí)增加了氯對(duì)膜的威脅,而且在少數(shù)情況下進(jìn)水中存在硫還原菌(SBR),亞硫酸會(huì)成為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)幫助細(xì)菌的繁殖。SBR 通常在淺層井水厭氧環(huán)境下有發(fā)現(xiàn),硫化氫(H2S)作為 SBR的代謝產(chǎn)物會(huì)同時(shí)存在。脫氯過程的監(jiān)測(cè)可采用游離氯監(jiān)測(cè)儀,用以監(jiān)測(cè)殘余亞硫酸根的濃度,還可以采用ORP監(jiān)測(cè)儀。推薦的方法是監(jiān)測(cè)殘余亞硫酸根的濃度, 以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數(shù)商業(yè)化氯監(jiān)測(cè)儀的撿出濃度為0.1ppm,這個(gè)值是聚酰胺復(fù)合膜的余氯上限。直接利用 ORP 監(jiān)測(cè)儀監(jiān)控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠,這種測(cè)定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預(yù)測(cè)。