Tại sao hệ thống thẩm thấu ngược lại cần “bổ sung kiềm”?

Giới thiệu

Trong hoạt động hàng ngày và bảo trì của thẩm thấu ngược hệ thống xử lý nước, việc bổ sung kiềm vào nước cấp là việc làm thường xuyên. Tuy nhiên, nhiều người thắc mắc: Mục đích thêm kiềm để làm gì? Làm thế nào chúng ta có thể tránh tắc nghẽn màng và đảm bảo sự ổn định của hệ thống? Hôm nay, chúng tôi sẽ giải thích logic cốt lõi và các khía cạnh vận hành chính của việc thêm chất kiềm vào nước cấp thẩm thấu ngược.

Tại sao chúng ta thêm kiềm vào nước?

Mục tiêu cốt lõi của việc bổ sung kiềm là kiểm soát chính xác độ pH đầu vào trong khoảng từ 8,0 đến 8,5. Trong phạm vi này, hai lợi ích chính đạt được:

Ngăn chặn quy mô: Màng thẩm thấu ngược dễ bị đóng cặn canxi cacbonat. Khi giá trị pH thấp hơn 8,0, các ion canxi và magie trong nước dễ dàng kết hợp với các ion cacbonat tạo thành cặn cứng trên bề mặt màng, dẫn đến giảm sản lượng nước và tốc độ khử muối giảm mạnh. Điều chỉnh độ pH đến 8,0-8,5 có hiệu quả ức chế kết tủa canxi cacbonat, giảm tắc nghẽn màng tại nguồn.

Cải thiện hiệu quả: Phạm vi pH này cải thiện khả năng giữ lại chất hữu cơ của màng (như axit humic và chất keo) trong nước đồng thời giảm sự hấp phụ của một số chất gây ô nhiễm vào màng, gián tiếp kéo dài tuổi thọ của màng.

Chìa khóa vận hành thực tế: chọn thuốc thử phù hợp và kiểm soát các thông số

Làm thế nào để chọn một chất định lượng kiềm? So sánh hai lựa chọn chính

Natri hydroxit (NaOH): Đại lý ưa thích. Nó điều chỉnh độ pH một cách hiệu quả, hòa tan nhanh chóng và không tạo ra các ion cặn như canxi và magiê. Nguy cơ ô nhiễm màng thứ cấp của nó là cực kỳ thấp, khiến nó phù hợp với các tình huống về chất lượng nước.

Natri cacbonat (Na₂CO₃): Một lựa chọn phụ. Ngoài việc điều chỉnh độ pH, nó còn phản ứng với các ion canxi và magie trong nước tạo thành kết tủa canxi cacbonat (phải được loại bỏ bằng bộ lọc trước). Điều này phù hợp với những trường hợp độ cứng của nước đầu vào hơi cao (nhưng không vượt quá tiêu chuẩn), đạt được hai mục tiêu cùng một lúc.

Ba thông số chính cần theo dõi

độ pH: Tầm quan trọng! Theo dõi nó trong thời gian thực bằng máy đo pH trực tuyến. Nếu nó giảm xuống dưới 8,0 hoặc tăng trên 8,5, hãy điều chỉnh ngay bơm định lượng. Giá trị dưới 8,0 dễ bị co giãn, trong khi giá trị trên 8,5 có thể đẩy nhanh quá trình thủy phân và lão hóa màng, làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống.

Liều lượng: Không có tiêu chuẩn cố định. Nó phải được tính toán dựa trên độ pH và độ cứng của nước thô. (Ví dụ: liều lượng cho nước thô có độ pH 7,0 và độ cứng 150 mg/L sẽ khác đáng kể so với nước thô có độ pH 6,5 và độ cứng 250 mg/L.) Nghiêm cấm việc định lượng thủ công. Nên sử dụng máy đo pH và bơm định lượng tự động để kiểm soát sự dao động.

Độ cứng ảnh hưởng: Nếu độ cứng dòng vào >200 mg/L, chỉ bổ sung kiềm là không đủ. Chất ức chế cáu cặn phải được sử dụng kết hợp với việc bổ sung chất kiềm để ngăn chặn kết tủa canxi cacbonat mịn bám vào bề mặt màng.

Hướng dẫn tránh hố: Nếu không chú ý 3 điểm này, màng sẽ sớm bị phế

Tiền xử lý là cần thiết

Nếu kết tủa mịn hình thành trong nước sau khi thêm kiềm (đặc biệt khi sử dụng natri cacbonat), chúng phải được lọc qua bộ lọc 5μm. Nếu không, các chất kết tủa sẽ xâm nhập vào mô-đun màng và nhanh chóng làm tắc nghẽn các lỗ màng, gây ra sự chênh lệch áp suất tăng đột ngột. Thường xuyên kiểm tra lõi lọc và thay thế nếu bị bẩn.

Phát hiện sớm và điều trị sớm là rất quan trọng đối với hiện tượng tắc nghẽn màng

Dấu hiệu trực tiếp của việc bổ sung kiềm không đúng cách là hiện tượng bong tróc màng. Hãy cảnh giác nếu xảy ra các tình trạng sau:

Sản lượng nước giảm hơn 10% so với bình thường;

Chênh áp hệ thống (nước cấp - nước thải) tăng hơn 20%;

Giảm đáng kể lượng muối thải ra.

Nếu điều này xảy ra, hãy tắt hệ thống ngay lập tức và thực hiện làm sạch bằng hóa chất bằng dung dịch axit xitric (1%-2%) để ngăn cặn cứng lại và không thể loại bỏ được.

Kiểm tra trước khả năng tương thích hóa học

Hóa chất kiềm không được xung đột với chất keo tụ, chất diệt khuẩn hoặc các tác nhân khác trước khi xử lý. Ví dụ, trộn một số chất keo tụ cation nhất định với natri hydroxit có thể tạo ra kết tủa keo tụ, có thể làm nhiễm bẩn màng. Trước khi thêm chất kiềm, hãy tham khảo hướng dẫn của hóa chất hoặc tiến hành một thử nghiệm nhỏ để xác nhận tính tương thích trước khi vận hành.

Tóm tắt

Thêm chất kiềm vào nước cấp thẩm thấu ngược không phải là việc "bổ sung ngẫu nhiên"; nó đòi hỏi sự kiểm soát chính xác. Việc lựa chọn loại hóa chất phù hợp, kiểm soát độ pH và thực hiện tiền xử lý là rất quan trọng để ngăn ngừa cặn, bảo vệ màng và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định lâu dài.