純水設備反滲透產水pH變化原因及機制
【無錫水處理設備http://m.ouuk.com.cn】反滲透產水pH值降低原因,據統計,全球約65%的RO系統存在產水pH值低于進水的現象。其核心機制與水體中CO?/HCO??/CO?2?的緩沖體系密切相關。當原水通過RO膜時,HCO??因膜的高效截留(脫鹽率≥99%)在濃水側富集,導致以下平衡左移:
實驗數據顯示,當進水HCO??濃度為100mg/L時,產水側HCO??濃度僅余0.5-1mg/L(脫除率99.5%),而CO?因分子量小且不帶電荷,純水設備可自由透過膜進入產水。根據亨利定律,產水側CO?分壓升高,促使上述平衡右移,H?濃度增加,pH下降。
某海水淡化廠測試表明,進水pH=8.2時,產水pH降至6.8-7.2,CO?透過量達15-20 mg/L。在HCO??濃度為200mg/L的苦咸水處理中,產水pH較進水會下降0.8-1.2單位。
RO操作壓力會顯著影響CO?的溶解度。根據范特霍夫方程,壓力每增加1MPa,CO?溶解度提升約2.5%。產水在常壓下釋放時,CO?迅速逸出,純水設備導致pH瞬時下降。這一現象可通過在線pH監測驗證:某電廠RO系統顯示,產水在膜出口處pH為7.0,儲存30分鐘后降至6.5。
反滲透產水pH值升高原因:污水處理回用項目中經常會存在產水pH值高于進水的現象。這與原水中氨氮(NH?/NH??)濃度密切相關。氨氮的電離平衡如下:
RO濃縮過程中,NH??在濃水側積累,促使平衡左移生成NH?。由于NH?為氣態且分子量低(17g/mol),可穿透RO膜進入產水。產水側NH?濃度升高后,平衡右移生成OH?,導致pH上升。
某市政污水回用項目顯示,進水NH?-N為5mg/L時,產水pH由7.6升至8.3,OH?濃度增加3倍。當進水pH>9時,NH?占比超過50%,產水pH升幅可達1.5單位。
NH?/NH??的分布系數(pKa=9.25)與pH值直接相關。實驗表明:
pH=7時,NH?占比僅0.6%,RO膜對其截留率接近90%;
pH=10時,NH?占比升至64%,膜截留率驟降至30%以下。
這一特性導致高pH進水(如化工廢水)更易引發產水pH升高。例如,某化工廠RO系統進水pH=9.8,產水pH達10.5,NH?透過量達8.2mg/L。
反滲透產水pH值的升降本質是多數是原水中CO?和NH?的動態平衡被膜分離過程打破的結果。通過量化HCO??(脫除率≥99%)與NH?的遷移規律,可根據水質特性選擇預處理工藝與化學調節方案,來實現產水pH的穩定控制。純水設備,實驗室純水設備, 無錫純水設備,無錫水處理設備,無錫去離子水設備, 醫用GMP純化水設備。 半導體超純水設備。
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