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海水淡化——原水脱气技术

海水淡化中将原水中CO2、O2等气体的去除处理称脱气处理。氧气在中性和碱性条件下引起输水管道和设备的氧腐蚀。

因为水中含有溶解氧,Fe(OH)2很快被氧化为沉淀Fe(OH)3,发生腐蚀。生成的Fe(OH)3沉淀可以堵塞管道,堵塞膜的孔道。

水体中CO2遇Ca2+、Mg2+易生成CaCO3和MgCO3沉淀,形成锅垢,影响传热,降低热效率。水中溶解气体也增加真空负荷。因此在膜法淡化、蒸馏法淡化及真空冷冻淡化中需进行脱气处理。脱气后要求CO2含量降至2~10mg/L,O2含量降至1~10ng/L。

脱气处理方法有酸化脱气、加热脱气、真空脱气、氮气曝气脱气、催化剂树脂脱气和除氧剂脱氧气等。

酸化脱气

天然水(包括海水、地下水等)中CO2来源于碳酸盐和空气溶解,可以用加酸调节pH值至4.5左右,使水中碳酸盐分解为CO2气逸出。加盐酸比硫酸安全,不会生成硫酸盐沉淀。酸化后原水再用自然曝气或加热或真空脱气去除。

加热脱气

用蒸汽加热原水,使水温升高至器内压力下的沸点,可使水中溶解气体在0.007mg/L以下,该法对锅炉用水除气特别适合。

真空脱气

真空脱气处理是将器内压力降至相应水温的水蒸气压使水沸腾,水中溶解的O2、CO2等气体就会逸出,经此法处理的水,水中溶解氧可降至0.1~0.3mg/L以下。通常的除碳塔脱CO2气即利用此原理。

海水溶解氧约8mg/L,使用填料塔减压脱气,在40mmHg(5332Pa)压力下,海水中溶解氧可降至2ng/L,海水酸化使其pH值降至4.5左右时,CO2含量约140mg/L,经减压脱气,可降至2~10mg/L。

除氧剂脱氧气

水中氧气也可用投加除氧剂去除,常用的药剂有Na2SO3、NaHCO3、Na2S2O5、联氨[包括水合联氨(N2H4·H2O)]、硫酸联氨(N2H4·H2SO4)、磷酸联氨(N2H4·H3PO4)和单宁等。

催化剂树脂脱气是利用载有钯或铂的阴离子交换树脂为催化剂,使联氨与水体中的氧起化学反应生成水和氮气而除氧。

脱H2S气

地下水中有的含有H2S等硫化物,H2S遇空气易氧化生成单质硫,也易与金属离子生成硫化物沉淀,这些沉淀物堵塞膜孔道,导致透水率减少,淡化效率降低。

水体脱H2S可采用曝气氧化法、加氯氧化法、活性炭吸附法等法去除。

以上就是海水淡化预处理过程原水脱气的几种方法,可根据实际水质情况选择。


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