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常见问题

反渗透系统铁污染的预防和清洗

发布时间: 2020-11-27
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        反渗透系统铁污染概述
        铁离子以某种形式存在于许多水处理系统中,或在原水中,或在装置材料中,亦或以铁细菌形式存在(此情况很少)。若不加适当处理,就会在反渗透膜表面富集,引起反渗透膜的污染。铁污染会降低反渗透系统的产水量和脱盐率,造成膜压差增加,从而增加膜的清洗次数和操作费用,降低装置效率,因此减少或消除铁离子污染以获得反渗透系统的稳定运行是绝对必要的。
同时铁离子的存在也会增加膜元件氧化的风险,一是进水中如果存在游离氯,铁离子会有催化氧化作用,加剧氧化风险;二是三价铁离子具有一定的氧化性,长期接触也会对膜有一定的氧化伤害。
 
        反渗透系统铁污染形成机理
        通常,某些深井水中溶解氧含量较低且呈还原态,pH值一般偏碱性,其典型特点是含有二价的铁离子和锰离子。溶解性的Fe2+一般不会引起污染,但井水中的Fe2+接触到氧化性物质(如余氯)或与大气接触后被氧化成Fe3+,易形成Fe(OH)3等氧化物或与水体中的溶解态硅形成硅酸铁,造成反渗透系统性能的下降。井水中Fe2+易发生的氧化反应如下:
 

 
        含有H2S的井水中,Fe2+含量很低,只要确保反渗透浓水中不会形成FeS,就不会发生膜污染。若Fe2+氧化为Fe3+,就会有不溶性铁氧化物如Fe(OH)3、FeOOH和Fe3O4形成。铁离子氧化物能长期以胶体散状物存在,由于胶体氧化物的分子及其微小,即使反渗透进水SDI<5,进水中亚铁离子含量低于0.1ppm,反渗透系统仍然会出现铁污染问题。
 
 
        反渗透系统进水中铁离子浓度要求
 
        反渗透系统铁污染的预防
        01防止水中Fe2+的氧化
含Fe2+的井水通常都含少量的溶解氧,如不暴露于空气中,或不与氧化性物质接触,可通过加酸降低pH至6以下来防止Fe2+的氧化,加酸可允许反渗透给水中的二价铁离子达到4ppm而不使RO膜污染。
 
        02防止铁细菌将Fe2+氧化规
        原水可通过投加杀菌剂,防止铁细菌滋生,避免铁细菌将Fe2+氧化成Fe3+。
 
        03防止或去除铁腐蚀产物 
        用抗腐蚀材料代替能产生铁腐蚀产物的现用材料,如不经济,可通过反渗透预处理去除这些腐蚀产物。
 
        04预处理去除铁离子或胶体
        除铁可通过加氯等氧化剂使Fe2+氧化成易被过滤的物质,由于铁胶体氧化物非常微小,因此过滤之前需加混凝剂。典型的预处理为在多介质过滤器进水中投加混凝剂,集混凝—絮凝—过滤于一体,可有效去除已形成的铁胶体氧化物。
        此外,当进水中铁离子含量<0.05ppm时,可采用强酸阳离子树脂吸附。当铁离子含量为0.05~2ppm时,可采用锰砂过滤器过滤,锰砂过滤器能够将Fe2+氧化并同时进行过滤,可有效预防反渗透的铁污染。
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