水网论坛——水行业专业论坛!

 找回密码
 会员注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
升级认证会员得金币 水网论坛管理规则!水网论坛资料大共享(免金币)
新手报到,送金币!如何在论坛获得积分! 论坛功能使用指南!
查看: 7088|回复: 4

阻垢机理

[复制链接]
发表于 2006-12-12 12:48:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
        阻垢原理
    无机垢的形成过程可分为下面3个步骤:
    ● 形成过饱和溶液;
    ● 生成晶核;
    ● 晶核成长,形成晶体。
    这3个步骤中有一个遭到破坏,结垢过程即被减缓或抑制。阻垢剂的作用就是有效阻止这些步骤中的一个或几个,以达到阻垢目的。阻垢剂干扰晶体生长的机理有如下几种说法:
    1.螯合增溶作用
    螯合增溶作用是指阻垢剂与水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等高价金属离子络合成稳定的水溶性螯合物,使水中游离态钙、镁离子的浓度相应降低,这样就好像使CaCO3等物质的溶解度增大了,本来会析出溶液的CaCO3等物质实际上没有形成沉淀。
    所谓阈限效应阻垢是指只需向溶液中加入少量的阻垢剂,就能稳定溶液中大量的结垢离子,它们之间不存在严格的化学计量关系,当阻垢剂的量增至过大时,其稳定阻垢作用并无明显改进。
   
    2.晶格畸变作用
    晶体正常形成的过程是微粒子(离子、原子或分子)根据特定的晶格方式进行十分有规则的排列,从而形成外形规则、熔点固定、致密坚固的物质结构。所谓晶格畸变是指在晶体生长的过程中,常常会由于晶体外界的一些原因,而使得晶体存在空位、错位等缺陷或形成镶嵌构造等畸变,其结果使同一晶体的各个晶面发育不等。晶体中这种局部组分的差异会导致晶体内部的应力,晶体本身与镶嵌物质膨胀系数的不同也会导致应力。这些应力使晶体不稳定。当环境发生某些变化时,大晶体便会碎裂成小晶体。
    阻垢剂分子由于吸附在位于晶体活性生长点的晶格点阵上,使晶体不能按照晶格排列正常生长,使晶体发生畸变,使晶体的内部应力增大导致晶体破裂,从而防止微晶沉积成垢,达到阻垢目的。其过程见下图所示:
   
         
    晶体生长过程                                 阻垢剂对晶体生长的影响
   
    3.吸附与分散作用
    阻垢分散剂属于阴离子有机化合物,可因物理化学吸附作用而吸附于胶体颗粒及微晶粒子上,在颗粒表面形成新的双电层,改变颗粒表面原来的电荷状况。于是,因同性电荷相排斥而使它们稳定地分散在水体中。
   
            结垢倾向计算
    对于一定水质的给水,在反渗透系统运行过程中是否会发生结垢,是否应该选用阻垢剂以及选用何种阻垢剂对给水进行处理?要准确地回答这些问题,就需要对反渗透系统浓水进行结垢倾向计算。所谓结垢倾向计算,是指对特定结垢对象,选用特定的结垢判断标准,并对标准所涉各种参数进行计算,从而判断水中有无可能形成污垢的过程。
    根据结垢种类的不同,结垢倾向计算一般分为三类:一是CaCO3结垢倾向计算;二是CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2结垢倾向计算;三是SiO2结垢倾向计算。
    1.CaCO3结垢倾向计算
    在反渗透除盐过程中,CaCO3结垢倾向计算是必须的。这种提法的理由很简单,因为通常给水中含有大量的钙离子(Ca2+)以及碳酸氢根离子(HCO3-),其中HCO3-与CO2、H+和CO32-构成碳酸平衡,控制着pH值变化。当pH值升高时,水中HCO3-转化为CO32-,从而使CaCO3结晶析出。
    众所周知,反渗透膜对给水中Ca2+的透过率几乎为零,即浓水中Ca2+浓度成倍增加;对给水中CO2的透过率几乎为100%,即浓水与淡水中CO2浓度相同;对给水中HCO3-的透过率大小则取决于给水pH值。就一般而言,若给水pH值大于6.0,则HCO3-透过率小于50%(见图1),因此,当给水被浓缩时,浓水中CO2和HCO3-浓度与给水中原值不同,从而使浓水中碳酸重新平衡,pH值发生变化。其值变化大小与给水中碳酸化合物含量、pH值以及反渗透系统运行性能有关。经化学分析计算,淡水pH值降低,浓水pH值升高。
    判断水中CaCO3的结垢倾向通常是计算朗格里尔指数LSI:
     
    式中:pH——运行温度下,水的实际pH值
                pHs——CaCO3饱和时,水的pH值
    判断水中CaCO3结垢倾向的依据:
    ● 未加阻垢剂情况
    若LSI<0,则有CaCO3溶解倾向;
    若LSI>0,则有CaCO3结垢倾向。
    ● 加阻垢剂情况
    TJ Treat® 100阻垢/分散剂控制LSI≤3.2,不会产生CaCO3结垢倾向;
    TJ Treat® 200阻垢/分散剂控制LSI≤3.5,不会产生CaCO3结垢倾向。
    pHs的计算方法如下:
                            
                            
                            
                            
                             
    式中:A——与水中溶解固体含量有关的常数
                [TDS]——总溶解固体含量(mg/L)
                B——与水的温度有关的常数
                t ——水温(℃)
                C——与水中钙硬度有关的常数
                D——与水中全碱度有关的常数
                [AlK]——碱度(mg/L,以CaCO3计)
    ① 浓水pHs计算
    以下符号所表达的含义为计算浓水侧LSI值所需而设定:
    CF:反渗透装置浓缩倍数
    Y:反渗透系统回收率(以小数点表示)
    f:下标(表示给水)
    b:下标(表示浓水)
    [TDS]f:给水总溶解固体含量(mg/L)
    [TDS]b:浓水总溶解固体含量(mg/L)
    [Ca2+]f:给水钙浓度(mg/L,以CaCO3计)
    [Ca2+]b:浓水钙浓度(mg/L,以CaCO3计)
    [AlK] f:给水碱度(mg/L,以CaCO3计)
    [AlK] b:浓水碱度(mg/L,以CaCO3计)
    pH f:给水pH值
    pH b:浓水pH值
    CPR:浓差极化值,其值为
    式中Cs为膜表面盐浓度,Cb为主体水盐浓度
   
    表3  A、B、C、D系数换算表
    总溶解固体mg/L        A        温度
    ℃        B        钙硬度或M-碱度
    (以CaCO3计)mg/L        C或D        钙硬度或M-碱度
    (以CaCO3计)mg/L        C或D
    45        0.07        0        2.60        10        1.00        130        2.11
    60        0.08        2        2.54        12        1.08        140        2.15
    80        0.09        4        2.49        14        1.15        150        2.18
    105        0.10        6        2.44        16        1.20        160        2.20
    140        0.11        8        2.39        18        1.26        170        2.23
    175        0.12        10        2.34        20        1.30        180        2.26
    220        0.13        15        2.21        25        1.40        190        2.28
    275        0.14        20        2.09        30        1.48        200        2.30
    340        0.15        25        1.98        35        1.54        250        2.40
    420        0.16        30        1.88        40        1.60        300        2.48
    520        0.17        35        1.79        45        1.65        350        2.54
    640        0.18        40        1.71        50        1.70        400        2.60
    800        0.19        45        1.63        55        1.74        450        2.65
    1000        0.20        50        1.55        60        1.78        500        2.70
    1250        0.21        55        1.48        65        1.81        550        2.74
    1650        0.22        60        1.40        70        1.85        600        2.78
    2200        0.23        65        1.33        75        1.88        650        2.81
    3100        0.24        70        1.27        80        1.90        700        2.85
    ≥ 4000        0.25        80        1.16        85        1.93        750        2.88
    ≤ 13000                                90        1.95        800        2.90
                                    95        1.98        850        2.93
                                    100        2.00        900        2.95
                                    105        2.02               
                                    110        2.04               
                                    120        2.08               
   
    在考虑浓差极化的情况下,CF与反渗透系统回收率Y有如下关系:
    CF  
    根据经验膜表面盐浓度一般高于主体水盐浓度的20%,因此浓差极化比值:
    CPR   故
    CF
    ● 浓水侧钙浓度计算:
     
    由[Ca2+]b查表3可得出C值;
    ● 浓水侧总溶解固体含量计算:
     
    由[TDS]b值查表3可得出A值;
    ● 浓水水温取进入反渗透装置前的水温,查表3可得出B值;
    ● 浓水侧碱度计算:
     
    式中SP:反渗透膜对HCO3-的透过率(%),其值大小受给水pH值影响,见图1。
    由[CO32-]b和[HCO3-]b得到全碱度,查表3可得出D值。
    由A、B、C、D可计算得出浓水的pHs值。
    ② 浓水pH值计算
    目前,各类文献中有关反渗透浓水pH值的计算方法有不同的论述,计算结果与实际运行情况差别较大。流行的各种膜商提供的计算软件,其浓水pH值计算结果也大相径庭。
    这里介绍科学的计算方法:前已论述,在反渗透系统中,由于膜对水中CO2、HCO3-和CO32-的透过率不同,从而打破了原有的平衡,建立起新的平衡。由新的平衡关系可计算出浓水侧pH值,而采用简单倍数关系和碳酸平衡的一种式子,是无法得出理想结果的,无法正确掌控反渗透系统安全稳定的运行。浓水pH值计算如下:
    ● 碳酸平衡K1、K2
     
                                       (1)
                            
                                                                              (2)
    ● 水电离平衡KW
     
                                                                                (3)
    ● 电荷平衡Σne=K’
    [HCO3-]b 2×[CO32-]b [OH-]b [H+]b =CF([HCO3-]f 2×[CO32-]f [OH-]f [H+]f)
    上式右侧为给水水质参数,均为已知。
      2×    [H+]b =CF([HCO3-]f 2×[CO32-]f [OH-]f [H+]f)                                                                                                                                                                               (4)
    ● 质量守衡ΣM=K’’
     
            (5)
    利用(4)、(5)式,求解[H+]b值,即浓水pH= lg[H+]b。
    利用(1)~(5)式,求解出[HCO3-]b、[CO32-]b、[CO2]b各项值。
    同理按产水中碳酸平衡式,求解产水pH值。
    ③ 计算浓水LSI值
    LSI=pHb pHs
    2.CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2结垢倾向计算
    判断CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2的结垢倾向采用溶度积法则。
    溶度积常数(Ksp)是指溶液中难溶盐离子达到平衡时的平衡常数。
         
    Ksp
    离子积(IPb)是指溶液中难溶盐离子实测浓度的乘积。
    IPb
    判断溶液中物质结垢倾向遵循如下法则:
    IPb>Ksp,溶液为过饱和溶液,有结垢倾向,物质从溶液中析出沉淀;
    IPb<Ksp,溶液为不饱和溶液,无结垢倾向,有溶解倾向,若有沉淀存在,则沉淀溶解;
    IPb=Ksp,溶液为饱和溶液,难溶盐离子与沉淀物之间建立了化学平衡。
    为慎重起见,防止反渗透膜上结垢,一般要求IPb≤0.8Ksp。
   
    表4 硫酸钙溶度积常数Ksp与离子强度的关系
    序号        离子
    强度        25℃时CaSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时CaSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时CaSO4
    Ksp
    1        0.010        1.00×10-4        7        0.070        2.30×10-4        13        0.400        8.40×10-4
            0.012        1.00×10-4                0.072        2.35×10-4                0.420        8.40×10-4
            0.014        1.03×10-4                0.074        2.40×10-4                0.440        9.20×10-4
            0.016        1.10×10-4                0.076        2.45×10-4                0.460        9.40×10-4
            0.018        1.18×10-4                0.078        2.50×10-4                0.480        9.80×10-4
    2        0.020        1.20×10-4        8        0.080        2.50×10-4        14        0.500        10.0×10-4
            0.022        1.22×10-4                0.082        2.55×10-4                0.520        10.4×10-4
            0.024        1.30×10-4                0.084        2.60×10-4                0.540        10.8×10-4
            0.026        1.38×10-4                0.086        2.65×10-4                0.560        11.2×10-4
            0.028        1.40×10-4                0.088        2.70×10-4                0.580        11.6×10-4
    3        0.030        1.42×10-4        9        0.090        2.70×10-4        15        0.600        12.0×10-4
            0.032        1.50×10-4                0.092        2.75×10-4                0.620        12.2×10-4
            0.034        1.57×10-4                0.094        2.80×10-4                0.640        12.4×10-4
            0.036        1.60×10-4                0.096        2.85×10-4                0.660        12.6×10-4
            0.038        1.62×10-4                0.098        2.90×10-4                0.680        12.8×10-4
    4        0.040        1.70×10-4        10        0.100        3.00×10-4        16        0.700        13.0×10-4
            0.042        1.75×10-4                0.120        3.40×10-4                0.720        13.4×10-4
            0.044        1.75×10-4                0.140        3.80×10-4                0.740        13.8×10-4
            0.046        1.80×10-4                0.160        4.20×10-4                0.760        14.2×10-4
            0.048        1.90×10-4                0.180        4.40×10-4                0.780        14.6×10-4
    5        0.050        1.95×10-4        11        0.200        4.80×10-4        17        0.800        15.0×10-4
            0.052        1.96×10-4                0.220        5.20×10-4                0.820        15.2×10-4
            0.054        1.97×10-4                0.240        5.60×10-4                0.840        15.4×10-4
            0.056        1.98×10-4                0.260        6.00×10-4                0.860        15.6×10-4
            0.058        1.99×10-4                0.280        6.40×10-4                0.880        15.8×10-4
    6        0.060        2.10×10-4        12        0.300        6.60×10-4        备注:若离子强度数值在表中所列数值之间,相应的溶度积可用线性插值得到。
            0.062        2.15×10-4                0.320        7.00×10-4       
            0.064        2.20×10-4                0.340        7.50×10-4       
            0.066        2.25×10-4                0.360        8.00×10-4       
            0.068        2.30×10-4                0.380        8.20×10-4       
   
    表5 硫酸钡溶度积常数Ksp与离子强度的关系
    序号        离子
    强度        25℃时BaSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时BaSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时BaSO4
    Ksp
    1        0.010        0.22×10-9        7        0.070        0.74×10-9        13        0.400        3.40×10-9
            0.012        0.24×10-9                0.072        0.74×10-9                0.420        3.50×10-9
            0.014        0.25×10-9                0.074        0.76×10-9                0.440        3.60×10-9
            0.016        0.27×10-9                0.076        0.77×10-9                0.460        3.80×10-9
            0.018        0.28×10-9                0.078        0.79×10-9                0.480        3.90×10-9
    2        0.020        0.30×10-9        8        0.080        0.80×10-9        14        0.500        4.00×10-9
            0.022        0.32×10-9                0.082        0.80×10-9                0.520        4.20×10-9
            0.024        0.34×10-9                0.084        0.81×10-9                0.540        4.30×10-9
            0.026        0.36×10-9                0.086        0.82×10-9                0.560        4.40×10-9
            0.028        0.37×10-9                0.088        0.83×10-9                0.580        4.50×10-9
    3        0.030        0.38×10-9        9        0.090        0.84×10-9        15        0.600        4.60×10-9
            0.032        0.40×10-9                0.092        0.86×10-9                0.620        4.80×10-9
            0.034        0.42×10-9                0.094        0.88×10-9                0.640        4.90×10-9
            0.036        0.44×10-9                0.096        0.90×10-9                0.660        5.00×10-9
            0.038        0.46×10-9                0.098        0.92×10-9                0.680        5.10×10-9
    4        0.040        0.46×10-9        10        0.100        0.94×10-9        16        0.700        5.20×10-9
            0.042        0.48×10-9                0.120        1.10×10-9                0.720        5.40×10-9
            0.044        0.50×10-9                0.140        1.30×10-9                0.740        5.60×10-9
            0.046        0.52×10-9                0.160        1.50×10-9                0.760        5.70×10-9
            0.048        0.54×10-9                0.180        1.60×10-9                0.780        5.80×10-9
    5        0.050        0.56×10-9        11        0.200        1.80×10-9        17        0.800        6.00×10-9
            0.052        0.57×10-9                0.220        1.90×10-9                0.820        6.20×10-9
            0.054        0.58×10-9                0.240        2.10×10-9                0.840        6.40×10-9
            0.056        0.60×10-9                0.260        2.20×10-9                0.860        6.50×10-9
            0.058        0.61×10-9                0.280        2.40×10-9                0.880        6.60×10-9
    6        0.060        0.62×10-9        12        0.300        2.60×10-9        备注:若离子强度数值在表中所列数值之间,相应的溶度积可用线性插值得到。
            0.062        0.66×10-9                0.320        2.80×10-9       
            0.064        0.68×10-9                0.340        2.90×10-9       
            0.066        0.70×10-9                0.360        3.00×10-9       
            0.068        0.72×10-9                0.380        3.20×10-9       
   
    表6 硫酸锶溶度积常数Ksp与离子强度的关系
    序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp
    1        0.010        0.48×10-6        7        0.070        1.70×10-6        13        0.400        11.0×10-6
            0.012        0.50×10-6                0.072        1.74×10-6                0.420        11.5×10-6
            0.014        0.54×10-6                0.074        1.78×10-6                0.440        12.0×10-6
            0.016        0.60×10-6                0.076        1.82×10-6                0.460        12.5×10-6
            0.018        0.64×10-6                0.078        1.86×10-6                0.480        13.5×10-6
   
   
    序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时SrSO4
    Ksp
    2        0.020        0.68×10-6        8        0.080        1.90×10-6        14        0.500        14.0×10-6
            0.022        0.72×10-6                0.082        1.96×10-6                0.520        14.4×10-6
            0.024        0.76×10-6                0.084        2.02×10-6                0.540        14.8×10-6
            0.026        0.80×10-6                0.086        2.08×10-6                0.560        15.2×10-6
            0.028        0.84×10-6                0.088        2.14×10-6                0.580        15.6×10-6
    3        0.030        0.88×10-6        9        0.090        2.20×10-6        15        0.600        16.0×10-6
            0.032        0.90×10-6                0.092        2.26×10-6                0.620        16.4×10-6
            0.034        0.94×10-6                0.094        2.32×10-6                0.640        16.8×10-6
            0.036        1.00×10-6                0.096        2.38×10-6                0.660        17.2×10-6
            0.038        1.05×10-6                0.098        2.44×10-6                0.680        17.6×10-6
    4        0.040        1.10×10-6        10        0.100        2.50×10-6        16        0.700        18.0×10-6
            0.042        1.15×10-6                0.120        3.00×10-6                0.720        18.4×10-6
            0.044        1.18×10-6                0.140        3.50×10-6                0.740        18.8×10-6
            0.046        1.20×10-6                0.160        4.00×10-6                0.760        19.2×10-6
            0.048        1.25×10-6                0.180        4.50×10-6                0.780        19.6×10-6
    5        0.050        1.30×10-6        11        0.200        5.00×10-6        17        0.800        20.0×10-6
            0.052        1.34×10-6                0.220        6.00×10-6                0.820        20.2×10-6
            0.054        1.38×10-6                0.240        6.40×10-6                0.840        20.4×10-6
            0.056        1.42×10-6                0.260        6.80×10-6                0.860        20.6×10-6
            0.058        1.46×10-6                0.280        7.60×10-6                0.880        20.8×10-6
    6        0.060        1.50×10-6        12        0.300        8.20×10-6        备注:若离子强度数值在表中所列数值之间,相应的溶度积可用线性插值得到。
            0.062        1.54×10-6                0.320        8.60×10-6       
            0.064        1.58×10-6                0.340        9.20×10-6       
            0.066        1.62×10-6                0.360        9.60×10-6       
            0.068        1.66×10-6                0.380        10.0×10-6       
   
    具体计算步骤如下:
    ① 计算浓水中Ca2+、SO42-浓度(mol/L):
    [Ca2+]b=CF•[Ca2+]f
    [SO42-]b=CF•[SO42-]f
    ② 计算离子积:
    IPb= [SO42-]b•[Ca2+]b
    ③ 若需考虑浓水中其它离子的影响,则需计算浓水中的离子强度:
    μb=F•μf
    μf =
    式中,μf为给水离子强度,μb为浓水离子强度,Ci为i离子浓度(mol/L),Zi为离子的价数。
    由μb值,查离子强度μ与Ksp关系曲线图或关系表(参见表4),得到Ksp值。
    ④ 比较IPb与0.8Ksp值:
    若IPb≤0.8Ksp,可不加阻垢剂;
    若IPb>0.8Ksp,则要加阻垢剂。
    BaSO4、SrSO4、CaF2等垢的计算与CaSO4类似,可参照上述步骤。
    3.硅结垢倾向计算
    水质分析中,全硅是水中胶体硅与活性硅(可溶硅)之和。在进行SiO2的结垢倾向计算时,若反渗透系统的预处理装置可以将水中的胶体硅去除,则采用活性硅含量进行计算;若反渗透系统的预处理装置未能将水中的胶体硅完全去除,或从安全角度考虑,则需采用全硅含量进行计算。
    为判断SiO2是否析出沉淀,需要对反渗透浓水中SiO2的含量([SiO2]b)与SiO2的溶解极限值([SiO2]lit)进行比较:
    当[SiO2]b≤[SiO2]lit时,将不会发生SiO2沉淀;
    当[SiO2]b>[SiO2]lit时,将会发生SiO2沉淀。
   
    表7 氟化钙溶度积常数Ksp与离子强度的关系
    序号        离子
    强度        25℃时CaF2
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时CaF2
    Ksp        序号        离子
    强度        25℃时CaF2
    Ksp
    1        0.010        4.00×10-11        7        0.070        12.6×10-11        13        0.400        26.0×10-11
            0.012        5.20×10-11                0.072        12.8×10-11                0.420        26.0×10-11
            0.014        5.60×10-11                0.074        12.9×10-11                0.440        27.0×10-11
            0.016        6.00×10-11                0.076        13.0×10-11                0.460        27.0×10-11
            0.018        6.40×10-11                0.078        13.2×10-11                0.480        27.0×10-11
    2        0.020        6.60×10-11        8        0.080        13.4×10-11        14        0.500        27.0×10-11
            0.022        7.00×10-11                0.082        13.6×10-11                0.520        28.0×10-11
            0.024        7.40×10-11                0.084        13.8×10-11                0.540        28.0×10-11
            0.026        7.60×10-11                0.086        13.9×10-11                0.560        28.2×10-11
            0.028        8.00×10-11                0.088        14.0×10-11                0.580        28.2×10-11
    3        0.030        8.20×10-11        9        0.090        14.0×10-11        15        0.600        29.0×10-11
            0.032        8.60×10-11                0.092        14.2×10-11                0.620        29.8×10-11
            0.034        8.80×10-11                0.094        14.4×10-11                0.640        30.0×10-11
            0.036        9.00×10-11                0.096        14.6×10-11                0.660        30.0×10-11
            0.038        9.20×10-11                0.098        14.8×10-11                0.680        30.0×10-11
    4        0.040        9.60×10-11        10        0.100        15.0×10-11        16        0.700        30.0×10-11
            0.042        9.80×10-11                0.120        16.0×10-11                0.720        30.4×10-11
            0.044        10.0×10-11                0.140        17.0×10-11                0.740        30.7×10-11
            0.046        10.2×10-11                0.160        18.0×10-11                0.760        31.0×10-11
            0.048        10.5×10-11                0.180        19.0×10-11                0.780        31.4×10-11
    5        0.050        10.7×10-11        11        0.200        20.0×10-11        17        0.800        31.7×10-11
            0.052        10.9×10-11                0.220        21.0×10-11                0.820        31.9×10-11
            0.054        11.1×10-11                0.240        21.8×10-11                0.840        32.0×10-11
            0.056        11.3×10-11                0.260        22.0×10-11                0.860        32.0×10-11
            0.058        11.5×10-11                0.280        23.0×10-11                0.880        32.0×10-11
    6        0.060        11.7×10-11        12        0.300        23.8×10-11        备注:若离子强度数值在表中所列数值之间,相应的溶度积可用线性插值得到。
            0.062        11.9×10-11                0.320        24.0×10-11       
            0.064        12.0×10-11                0.340        24.8×10-11       
            0.066        12.2×10-11                0.360        25.0×10-11       
            0.068        12.4×10-11                0.380        25.8×10-11       
    表8 温度对二氧化硅溶解度的影响
    序号        温度℃        SiO2溶解度mg/L        序号        温度℃        SiO2溶解度mg/L        序号        温度℃        SiO2溶解度mg/L        序号        温度℃        SiO2溶解度mg/L
    1        0.00        75.00        11        10.0        96.00        21        20.0        117.0        31        30.0        138.0
            0.20        75.40                10.2        96.40                20.2        117.4                30.2        138.4
            0.40        75.80                10.4        96.80                20.4        117.8                30.4        138.8
            0.60        76.20                10.6        97.20                20.6        118.2                30.6        139.2
            0.80        76.60                10.8        97.60                20.8        118.6                30.8        139.6
    2        1.00        77.00        12        11.0        98.00        22        21.0        119.0        32        31.0        140.0
            1.20        77.40                11.2        98.40                21.2        119.4                31.2        140.4
            1.40        77.80                11.4        98.80                21.4        119.8                31.4        140.8
            1.60        78.20                11.6        99.20                21.6        120.2                31.6        141.2
            1.80        78.60                11.8        99.60                21.8        120.6                31.8        141.6
    3        2.00        79.00        13        12.0        100.0        23        22.0        121.0        33        32.0        142.0
            2.20        79.40                12.2        100.4                22.2        121.4                32.2        142.4
            2.40        79.80                12.4        100.8                22.4        121.8                32.4        142.8
            2.60        80.20                12.6        101.2                22.6        122.2                32.6        143.2
            2.80        80.60                12.8        101.6                22.8        122.6                32.8        143.6
    4        3.00        81.00        14        13.0        102.0        24        23.0        123.0        34        33.0        144.0
            3.20        81.40                13.2        102.4                23.2        123.4                33.2        144.4
            3.40        81.80                13.4        102.8                23.4        123.8                33.4        144.8
            3.60        82.20                13.6        103.2                23.6        124.2                33.6        145.2
            3.80        82.60                13.8        103.6                23.8        124.6                33.8        145.6
    5        4.00        83.00        15        14.0        104.0        25        24.0        125.0        35        34.0        146.0
            4.20        83.40                14.2        104.6                24.2        125.6                34.2        146.4
            4.40        83.80                14.4        105.2                24.4        126.2                34.4        146.8
            4.60        84.20                14.6        105.8                24.6        126.8                34.6        147.2
            4.80        84.60                14.8        106.4                24.8        127.4                34.8        147.6
    6        5.00        85.00        16        15.0        107.0        26        25.0        128.0        36        35.0        148.0
            5.20        85.40                15.2        107.4                25.2        128.4                35.2        148.4
            5.40        85.80                15.4        107.8                25.4        128.8                35.4        148.8
            5.60        86.20                15.6        108.2                25.6        129.2                35.6        149.2
            5.80        86.60                15.8        108.6                25.8        129.6                35.8        149.6
    7        6.00        87.00        17        16.0        109.0        27        26.0        130.0        37        36.0        150.0
            6.20        87.40                16.2        109.4                26.2        130.4                36.2        150.4
            6.40        87.80                16.4        109.8                26.4        130.8                36.4        150.8
            6.60        88.20                16.6        110.2                26.6        131.2                36.6        151.2
            6.80        88.60                16.8        110.6                26.8        131.6                36.8        151.6
    8        7.00        89.00        18        17.0        111.0        28        27.0        132.0        38        37.0        152.0
            7.20        89.40                17.2        111.4                27.2        132.4                37.2        152.4
            7.40        89.80                17.4        111.8                27.4        132.8                37.4        152.8
            7.60        90.20                17.6        112.2                27.6        133.2                37.6        153.2
            7.80        90.60                17.8        112.6                27.8        133.6                37.8        153.6
    9        8.00        91.00        19        18.0        113.0        29        28.0        134.0        备注:温度数值在表中所列数值之间,相应的溶解度可通过线性插值得到。
            8.20        91.60                18.2        113.4                28.2        134.4       
            8.40        92.20                18.4        113.8                28.4        134.8       
            8.60        92.80                18.6        114.2                28.6        135.2       
            8.80        93.40                18.8        114.6                28.8        135.6       
    10        9.00        94.00        20        19.0        115.0        30        29.0        136.0       
            9.20        94.40                19.2        115.4                29.2        136.4       
            9.40        94.80                19.4        115.8                29.4        136.8       
            9.60        95.20                19.6        116.2                29.6        137.2       
            9.80        95.60                19.8        116.6                29.8        137.6       
   
    计算步骤如下:
    ① 计算浓水中SiO2含量:
     
    式中,[SiO2]f——给水中硅含量(mg/L,以SiO2计)
    Y——系统回收率
    SP——SiO2对膜的透过率(可咨询我公司专业工程师)
    ② 计算SiO2溶解极限值([SiO2]lit):
    [SiO2]lit =[SiO2]t•α
    式中,[SiO2]t——与温度有关的溶解度,参见表8
    α——与pH值有关的校正系数,参见表9,注意使用的pH值应为反渗透浓水的pH值(计算方法参照CaCO3结垢倾向计算部分)。
    ③ 将[SiO2]b与[SiO2]lit进行比较。
   
    表9 二氧化硅的pH值校正系数
    序号        浓水pH值        校正系数        序号        浓水pH值        校正系数
    1        4.0        1.34        4        7.0        1.00
            4.2        1.32                7.2        1.00
            4.4        1.28                7.4        1.00
            4.6        1.24                7.6        1.00
            4.8        1.22                7.8        1.00
    2        5.0        1.20        5        8.0        1.10
            5.2        1.18                8.2        1.18
            5.4        1.16                8.4        1.38
            5.6        1.14                8.6        1.54
            5.8        1.12                8.8        1.74
    3        6.0        1.10        6        9.0        1.96
            6.2        1.08                9.2        2.24
            6.4        1.06                9.4        2.56
            6.6        1.04                9.6        2.90
            6.8        1.02                9.8        3.24
   
   
发表于 2006-12-12 14:10:30 | 显示全部楼层
辛苦
发表于 2007-2-1 17:44:09 | 显示全部楼层
学习了,谢谢!!!!!
发表于 2009-8-26 14:11:31 | 显示全部楼层
谢谢了!
学习学习!
发表于 2009-9-18 18:28:08 | 显示全部楼层
感谢您提供的宝贵信息,非常的实用
您需要登录后才可以回帖 登录 | 会员注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|中国水网 ( 京ICP证060073号 )

GMT+8, 2025-2-1 17:00 , Processed in 0.084873 second(s), 16 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表