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硫酸鋇結(jié)垢傾向的計(jì)算

發(fā)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(jié)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(shù),可根據(jù)下式表達(dá):

AnBm(s)≒nA+mB

Ksp=[A]n[B]m

 

溶度積常數(shù)與水中pH、溫度和溶液中其它鹽的特性有關(guān)。然而,作為估算,這些變量對(duì)Ksp的影響可忽略不計(jì)。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(guān)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(guī)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(jié)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(xué)結(jié)構(gòu)。其溶度積與其結(jié)構(gòu)及溫度有關(guān)。如果硅存在于RO濃水中的量超過20mg/L,其結(jié)垢傾向應(yīng)作估算。

 

2. 硫酸鋇結(jié)垢傾向計(jì)算步驟如下

1)計(jì)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(shù)

2)計(jì)算離子乘積

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

3) 濃水中離子強(qiáng)度的計(jì)算如下

μb=CF*μf

μf=1/2∑cizi2

式中μf為給水離子強(qiáng)度,也可列為cii離子濃度(mol/L);zii離子的價(jià)數(shù)

4)由μb值,查離子強(qiáng)度μ與Ksp曲線圖。BaSO4的溶度積與離子強(qiáng)度關(guān)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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