Это руководство по проектированию объясняет дозирование химикатов для очистки воды от сырой воды до мембран и котлов - что делает каждый химикат, куда его вводить, как определить его размер и как избежать небезопасных или неэффективных комбинаций. Она написана для B2B-установок (RO/UF/EDI, промышленных и муниципальных) и включает в себя краткие таблицы, формулы, указания по безопасности и контрольный список закупок.
Это руководство по дозированию химических реагентов для водоподготовки предназначено для инженеров, которым необходимо быстро принимать надежные решения по химическим реагентам и точкам впрыска.
Обзор химических дозаторов для очистки воды (моментальный снимок)
| Сцена | Типичные химические вещества | Основная цель | Основные элементы управления |
|---|---|---|---|
| Сырая вода / водозабор | Гипохлорит натрия (NaOCl) | Дезинфекция / борьба с биообрастаниями | Свободный хлор и время контакта; совместимость материалов |
| Коагуляция / осветление | Неорганические коагулянты; катионные/анионные полимеры | Быстрое разделение твердых и жидких веществ | pH, энергия смешивания, старение, точка впрыска |
| Обратная промывка UF и CIP | NaOH, HCl, NaOCl (в соответствии с требованиями мембраны) | Удаление органических/неорганических загрязнений; дезинфекция | Последовательность и концентрация химических веществ; строгая совместимость |
| Корм для обратного осмоса | Антискалант; бисульфит натрия (SBS) для дехлорирования; дополнительный NaOH для повышения pH | Борьба с накипью; защита мембран PA от окислителей; улучшение специфического удаления | LSI/CSI, восстановление, свободный Cl₂ < 0,05 мг/л, время реакции и смешивания |
| Гранулированный активированный уголь (GAC) | - | Удаление остаточного хлора и органики | Режим обратной промывки; предотвращение образования углеродных штрафов ниже по течению |
| Котловая вода | Амин для pH; поглотитель кислорода; фосфат | Минимизация коррозии и накипи в паровых системах | DO, щелочность, фосфатный баланс, проводимость |
Используйте этот обзор дозирования химикатов для водоподготовки, чтобы согласовать цели, точки дозирования и системы управления на вашем предприятии.
Дезинфекция сырой воды гипохлоритом натрия (NaOCl)
NaOCl образует хлорноватистую кислоту (HOCl), сильный окислитель для борьбы с бактериями, водорослями и биопленкой в водозаборных или уравнительных резервуарах. Поддерживайте требуемый уровень свободного хлора и время контакта; проверьте совместимость с последующим потоком (дехлорирование GAC или SBS перед обратным осмосом).
- Не смешивать кислоты с гипохлоритом - это может привести к выделению хлорного газа.
- Храните дозировочные салазки и склад отдельно друг от друга; защищайте от тепла и солнечного света, чтобы ограничить разложение.
- Зафиксируйте остаточный хлор и оборот резервуара; спроектируйте вторичную защитную оболочку.
Коагуляция и флокуляция
Коагуляция нейтрализует заряды на коллоидах; полимеры связывают частицы в оседающие флокулы. Оптимизируйте процесс с помощью испытаний в банке, а затем контролируйте рН, энергию смешивания (быстрое смешивание → флокуляция), время выдержки полимера и точную точку введения относительно смесителей и осветлителей/фильтров.
- Начните с низкой концентрации полимера (например, 0,1-0,3%) и увеличивайте ее по мере реакции.
- Контролируйте мутность и SDI, выходящие из мультимедийных фильтров, чтобы защитить расположенные ниже по течению UF/RO.
UF Очистка и водоподготовка Химическое дозирование
UF-мембраны обычно сочетают в себе щелочная очистка для органических веществ/биопленки, а также кислотный шаг для неорганического налета (например, CaCO₃, Fe), и - если разрешено - для окислительная санация шаг. Выбирайте последовательность в зависимости от диагноза загрязнений; никогда не смешивайте гипохлорит с кислотами. Эффективное дозирование химических реагентов для очистки воды на UF-мембранах требует правильной последовательности и безопасной совместимости.
- Установите интервалы обратной промывки в соответствии с тенденциями снижения потока и трансмембранного давления (ТМД).
- Для автономного CIP изолируйте, замочите, рециркулируйте, затем медленно промойте до нейтрального pH и электропроводности.
Дозирование химикатов для очистки воды методом обратного осмоса
Дозирование химических реагентов для очистки воды обратного осмоса направлено на дехлорирование и контроль антискаланта с проверенным временем пребывания.
5.1 Дехлорирование с помощью бисульфита натрия (SBS)
Полиамидные мембраны обратного осмоса чувствительны к хлору. Снижает содержание свободного Cl₂ до < 0,05 мг/л до первый элемент. Обеспечьте достаточное перемешивание (статический миксер) и время реакции.
Быстрое определение размера: На каждый 1,0 мг/л свободного хлора доза ≈ 1,8-3,0 мг/л SBS (с учетом коэффициента безопасности).
Стехиометрия: 1,47 мг/л SBS на 1,0 мг/л Cl₂ (теоретический).
Хорошая практика: 20-30 секунд пребывания в трубе после впрыска, затем убедитесь, что остаточный Cl₂ = не обнаружен.
5.2 Антискалант (и примечания к SHMP)
Используйте современные антискаланты, соответствующие химическому составу и степени восстановления воды. Исторический SHMP (гексаметафосфат натрия) может гидролизоваться во время хранения и способствовать образованию накипи из фосфата кальция; используйте его только по назначению и часто обновляйте растворы.
- Подтвердите индексы масштабирования (LSI/CSI), пределы содержания сульфата/кремнезема и целевые показатели извлечения в программном обеспечении для проектирования.
- При необходимости скоординируйте дозирование кислот, чтобы расширить окно масштабирования.
5.3 Регулировка pH и особые случаи
Повышение pH с помощью NaOH перед высокоэффективным обратным осмосом (например, двухпроходным обратным осмосом/HERO) улучшает удаление слабых кислот, таких как CO₂, кремнезема и бора. Повышение pH увеличивает LSI и может привести к выпадению CaCO₃/Fe/Mn - используйте умягчение, удаление железа или предварительное подкисление по мере необходимости.
5.4 Гранулированный активированный уголь (GAC)
GAC защищает систему обратного осмоса, удаляя остаточные окислители и органику. Проводите достаточную обратную промывку и промывайте новый уголь, чтобы избежать образования мелких частиц и роста микроорганизмов. Ведите учет перепада давления и расхода обратной промывки.
Дозирование химикатов для водоподготовки котлов
В паровых системах используется другой набор химических средств: алкализаторы (амины) для повышения pH и минимизации углекислотной коррозии, поглотители кислорода (например, гидразин или его альтернативы) для уменьшения DO, и фосфаты для контроля режима осадков в барабане. Отслеживайте содержание кислорода в воде, щелочность, фосфатный баланс, содержание железа/меди и электропроводность в определенных точках отбора проб.
Безопасность и химическая совместимость
- Никогда не соединяйте кислоты с гипохлоритом (опасность образования хлорного газа).
- Отделите окислители от восстановителей (NaOCl против SBS) с помощью специальных линий и запорных клапанов.
- Используйте совместимые материалы (SS304/316L, UPVC, PTFE). Обеспечьте вторичную защитную оболочку, а также мойку/душ для глаз.
- Промаркируйте резервуары и дневные баки; установите блокировки для сигнализации о переполнении/низком уровне.
Дальнейшее чтение: Ресурсы Федерации водной среды и Исследование воды EPA.
Планируйте хранение и разделение дозируемых химических веществ для водоподготовки, чтобы предотвратить контакт окислителя с восстановителем.
Основные принципы дозирования и подготовки
- Стабильность раствора: Часто обновляйте SBS и SHMP; храните в закрытом виде, в прохладном месте, вдали от прямого света.
- Резервная логика: Используйте дозирование по расходу с ручной регулировкой; добавьте, где это целесообразно, анализаторы остаточных количеств (Cl₂, ОВП, pH).
- Точки введения: Разместите перед смесителями с проверенным временем пребывания (дехлорирование RO ≥ 20-30 с).
Контрольный список для проверки
- Сырая вода: свободный Cl₂ в пределах спецификации; достигнуто время контакта.
- Свертываемость крови: Задокументирована кривая испытания банок; достигнуты целевые показатели мутности/SDI.
- UF: Базовый уровень потока/ТМП; последовательность CIP проверена; заключительное ополаскивание до нейтрального состояния.
- РО: свободный Cl₂ не обнаружен; время реакции SBS проверено; окно антискаланта в порядке; pH/восстановление соответствуют.
- GAC: график обратной промывки и заполнение журнала ΔP.
- Бойлер: DO/pH/фосфаты/проводимость в пределах нормы; проверены индикаторы коррозии.
Распространенные ошибки и их быстрое исправление
- Мембранное окисление RO: Дехлорирование недостаточное → увеличьте SBS, проверьте статический смеситель и время пребывания, повторно протестируйте Cl₂.
- Очистка UF неэффективна: неправильная диагностика загрязнений → измените порядок или концентрацию кислоты/каустика; увеличьте продолжительность замачивания.
- Углеродная мелочь в RO: недостаточная промывка новой средой/обратная промывка → продлить обратную промывку и добавить сетчатый фильтр.
- Накипь на котле: дисбаланс фосфатов/щелочи → отрегулируйте дозирование и продувку; проверьте тестовые наборы.
Вопросы и ответы
Зачем дозировать бисульфит натрия перед обратным осмосом?
Полиамидные мембраны обратного осмоса уязвимы к воздействию окислителей. SBS снижает содержание свободного хлора для защиты мембраны; обеспечивает время смешивания и проверяет отсутствие остаточных количеств перед первым элементом.
Можно ли использовать SHMP в качестве антискаланта?
Он может использоваться в старых системах, но при хранении гидролизуется и может образовывать накипь из фосфата кальция. Современные антискаланты предпочтительнее для стабильной и предсказуемой работы.
Как выбрать кислоту или каустик для очистки UF/RO?
Выберите тип загрязнителя: карбонат/металлические отложения → сначала кислота; органические/биообрастания → сначала каустик. Всегда соблюдайте ограничения производителя мембраны.
Когда следует повышать pH перед обратным осмосом?
В двухпроходном или высоконапорном обратном осмосе (HERO) для улучшения удаления CO₂, кремнезема и бора при одновременном контроле рисков выпадения карбоната кальция и железа/марганца в осадок.
Следующие шаги: составьте план дозирования для вашего растения
Загрузите результаты анализа воды (расход, pH, щелочность, свободный Cl₂, SDI/турбидность, восстановление, кремнезем/борон, параметры котла), и мы вернем вам предложение по дозировке и проект спецификации в течение 24 часов. Запросить рецензию →
Сопутствующее чтение и детали: Обзор системы обратного осмоса, Направляющая для мембраны UF, дозирующие насосы и принадлежности, резервуары и коллекторы из нержавеющей стали.
Команда инженеров компании Stark Water - проектирование, ввод в эксплуатацию и устранение неисправностей