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        硫酸鋇結垢傾向的計算

        發布日期:2019-01-14 15:31:57

         

        1. 總的判斷原則:在反滲透膜上析出的難溶鹽常見的有:CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4、CaF2、Si(OH)4、CaSiO3、MgSiO3、FeSiO3等。LSI值用來判斷碳酸鈣的結垢傾向而其它難溶鹽如CaSO4、BaSO4、CaF2等是否在RO膜上析出,則需用溶度積Ksp來判斷,一般來說,這些難溶鹽的析出沒有碳酸鈣那么快,從但是,一旦它們在膜上沉淀,清洗則較困難。

         

        溶度積是多相離子平衡的平衡常數,可根據下式表達:

        AnBm(s)≒nA+mB

        Ksp=[A]n[B]m

         

        溶度積常數與水中pH、溫度和溶液中其它鹽的特性有關。然而,作為估算,這些變量對Ksp的影響可忽略不計。常見難溶鹽溶度積見下表

         

        溶度積Ksp與反滲透濃水中離子積IPb有如下關系:

        IPb>Ksp,沉淀從溶液中析出

        IPb=Ksp, 溶液為飽和溶液,并與沉淀之間建立了多相離子平衡。

        IPbsp,溶液為不飽和溶液,無沉淀析出;若有沉淀存在,則沉淀將溶解。

         

        這就是溶度積規則,用來判斷沉淀的生成和溶解。為慎重起見,為防止難溶鹽在RO膜上結垢,一般要求IPb≤0.8Ksp

         

        1 常見難溶鹽的溶度積

        Ksp(離子以mol/L表示)

        Ksp(離子以mg/L表示)

        CaSO4

        2.5*10-5

        96300

        SrSO4

        6.3*10-7

        5300

        BaSO4

        2.0*10-10

        2.64

        CaF2

        5.0*10-11

        723

        Si(OH)4

        2.0*10-3

        96(mgl/L SiO2)

        注:硅隨pH而改變其化學結構。其溶度積與其結構及溫度有關。如果硅存在于RO濃水中的量超過20mg/L,其結垢傾向應作估算。

         

        2. 硫酸鋇結垢傾向計算步驟如下

        1)計算濃水中Ba2+SO42-濃度(mol/L):

        [Ba2+]b=CF*[Ba2+]f

        [SO42-]b=CF*[SO42-]f

        式中[Ba2+]b[SO42-]b------濃水中Ba2+SO42-濃度

        [Ba2+]f[SO42-]f------給水中Ba2+SO42-濃度

        CF-----反滲透裝置的濃縮系數

        2)計算離子乘積

        IPb=[Ba2+]b*[SO42-]b

        3) 濃水中離子強度的計算如下

        μb=CF*μf

        μf=1/2∑cizi2

        式中μf為給水離子強度,也可列為cii離子濃度(mol/L);zii離子的價數

        4)由μb值,查離子強度μ與Ksp曲線圖。BaSO4的溶度積與離子強度關系見下圖

        blob.png 

        5)比較IPb0.8Ksp

        如果IPb≤0.8Ksp,可不加反滲透阻垢劑

        如果IPb>0.8Ksp,則要加反滲透阻垢劑。


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