次氯酸鈉在脫鹽水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙靜 瞿宏 白小峰

摘要：脫鹽水作為化學(xué)水處理的產(chǎn)物是石油化工生產(chǎn)中不可缺少的介質(zhì)，本文對(duì)在制取脫鹽水的過程中將適量次氯酸鈉溶液分別添加至預(yù)處理系統(tǒng)的超濾的反沖洗及化學(xué)清洗操作和纖維球過濾器的反沖洗操作中的作用與效果進(jìn)行了分析探討，得出合理利用次氯酸鈉溶液的特性可以解決超濾膜和纖維球?yàn)V料的污堵問題，同時(shí)有利于降低裝置水耗、提高設(shè)備的運(yùn)行周期、制取良好水質(zhì)。

關(guān)鍵詞：脫鹽水;次氯酸鈉;超濾;纖維球過濾器;水耗

一、關(guān)于次氯酸鈉溶液

（一）、次氯酸鈉溶液理化性質(zhì)

次氯酸鈉的分子式為NaClO，化學(xué)分子量是74，純品的次氯酸鈉為白色或灰綠色結(jié)晶。次氯酸鈉溶液為微黃色液體，是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，有似氯氣的氣味，具有強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)刺激性，屬于第八類危險(xiǎn)化學(xué)品，無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn)，接觸時(shí)需佩戴防護(hù)措施。次氯酸鈉溶液的化學(xué)性質(zhì)不太穩(wěn)定，受光受熱均易分解[1]。

（二）、次氯酸鈉消毒殺菌原理

首先，次氯酸鈉消毒殺菌最主要的作用方式是通過它的水解形成次氯酸，次氯酸再進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧[O]，新生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致死病源微生物。其過程可用化學(xué)方程式簡(jiǎn)單表示如下：

NaClO + H2O = HClO + NaOH HClO → HCl +[O]

其次，次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌（病毒）體內(nèi)，與菌（病毒）體蛋白、核酸、和酶等有機(jī)高分子發(fā)生氧化反應(yīng)，或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調(diào)而致細(xì)胞死亡，從而殺死病原微生物。

R-NH-R + HClO→ R2NCl+ H2O（細(xì)菌蛋白質(zhì)）

同時(shí)，次氯酸產(chǎn)生出的氯離子還能顯著改變細(xì)菌和病毒體的滲透壓，使其細(xì)胞喪失活性而死亡。因此次氯酸鈉的濃度越高，殺菌作用越強(qiáng)。

二、脫鹽水處理系統(tǒng)

脫鹽水處理系統(tǒng)就是將原水經(jīng)過預(yù)處理、預(yù)脫鹽、脫鹽系統(tǒng)處理，將水中的陰陽(yáng)離子降至符合脫鹽水的標(biāo)準(zhǔn)要求。在此過程中通常要利用到絮凝沉降過濾技術(shù)、纖維球過濾技術(shù)、盤濾過濾技術(shù)、超濾過濾技術(shù)、反滲透膜過濾技術(shù)、樹脂離子交換技術(shù)，依次除去水中的懸浮物、微生物、蛋白質(zhì)和膠體雜質(zhì)、大部分鹽類、膠體，利用陰、陽(yáng)離子混合交換樹脂中的氫氧根離子、氫離子交換出水中的硫酸根離子、鈣離子等陰陽(yáng)離子，從而達(dá)到降低水中陰陽(yáng)離子至合格標(biāo)準(zhǔn)的目的。

三、次氯酸鈉溶液在預(yù)處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

超濾和纖維球過濾器作為預(yù)處理系統(tǒng)是主要的設(shè)備，次氯酸鈉溶液恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到其中為制取良好水質(zhì)發(fā)揮作用。

（一）、次氯酸鈉溶液在超濾設(shè)備的應(yīng)用

1、超濾

超濾是一種膜分離技術(shù)，其膜為多孔性不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。過濾過程是以膜兩側(cè)壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以機(jī)械拆分原理為基礎(chǔ)，以物理截流方式將溶液分離的過程。超濾原設(shè)計(jì)采用的是美國(guó)歐美（OMEXELL）公司生產(chǎn)的外壓式中空纖維超濾膜，使用壓力為0.03～0.60MPa，篩分孔徑為0.03μm。水進(jìn)入超濾膜組，膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物被截留在膜絲表面，小分子物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽和水通過膜絲，達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。

隨著時(shí)間的增長(zhǎng)推移，還有超濾模式運(yùn)作時(shí)長(zhǎng)的增加，微生物會(huì)產(chǎn)生殘留并且停留在水中生長(zhǎng)繁殖，還會(huì)吸附在過濾材料中以及超濾膜的表面，導(dǎo)致過濾材料或者濾膜的表面形成微生物的黏性泥，從而造成污染與堵塞，更有嚴(yán)重的情況，會(huì)產(chǎn)生黏泥對(duì)器械的腐蝕損毀。

2、次氯酸鈉在超濾反洗中的應(yīng)用

超濾系統(tǒng)采用死端過濾模式，自動(dòng)控制進(jìn)行定期反洗，反洗間隔為30～60分鐘。在反洗時(shí)，由次氯酸鈉加藥計(jì)量泵加入濃度為10%的次氯酸鈉溶液進(jìn)行殺菌，并保證控制反洗水中次氯酸鈉濃度為10～15mg/L，將膜表面所形成的污染物、有機(jī)微生物體、膠型物質(zhì)等多方面造成污染和堵塞的物質(zhì)全部帶走。超濾在反洗過程自動(dòng)投加次氯酸鈉溶液這種高強(qiáng)性的氧化劑可以不使用酸、堿，減少運(yùn)行成本，提高效率，而且反洗水很容易回收處理。

3、次氯酸鈉在超濾化學(xué)清洗中的應(yīng)用

由于水中污染物的類型眾多，單靠超濾自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的反沖洗操作是不可能完全去除污垢層，日積月累超濾膜就會(huì)被嚴(yán)重污染，因此在超濾運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)超濾進(jìn)水壓力大或出水濁度高的現(xiàn)象，這時(shí)就要對(duì)超濾設(shè)備進(jìn)行化學(xué)清洗，通過超濾的化學(xué)清洗可以恢復(fù)系統(tǒng)的過濾性能。通常可選用鹽酸、氫氧化鈉、次氯酸鈉作為清洗劑。

（二）、次氯酸鈉溶液在纖維球過濾器設(shè)備的應(yīng)用

為了減少纖維球過濾器的反沖洗頻次，提高纖維球過濾器運(yùn)行周期，在進(jìn)行纖維球過濾器反沖洗操作時(shí)，加入適量的次氯酸鈉溶液和洗滌劑，經(jīng)過氣擦洗、攪動(dòng)、反沖洗，可以完全的將纖維球過濾器周圍及內(nèi)部的黏性污物脫落于反洗水中，從排水閥中排出。在反沖洗操作時(shí)加入適量次氯酸鈉溶液和洗滌劑，不僅使纖維球過濾器正常投運(yùn)后出口濁度降低、運(yùn)行周期延長(zhǎng)，而且可以減少纖維球過濾器反沖洗的頻次和用水量，降低水耗。

結(jié)束語(yǔ)

在制取脫鹽水的過程中，需要將水中含有污染物、雜質(zhì)、微生物、有機(jī)物、生物藻類、礦物質(zhì)及各種離子一一除去，而大部分污物在預(yù)處理系統(tǒng)中去除，因此預(yù)處理系統(tǒng)的處理效果是否良好，直接影響脫鹽水處理系統(tǒng)后續(xù)處理。次氯酸鈉溶液通過水解所產(chǎn)生的新生態(tài)氧[O]具有有效的殺菌效果，可以應(yīng)用到預(yù)處理系統(tǒng)是主要的設(shè)備超濾和纖維球過濾器中，通過在超濾反沖洗、超濾化學(xué)清洗和纖維球過濾器反沖洗時(shí)及時(shí)殺菌，解決超濾膜和纖維球?yàn)V料的污堵問題，為制取良好水質(zhì)、提高運(yùn)行周期、降低水耗發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫亞全，孫子明，司徒菲.次氯酸鈉在自來水中的應(yīng)用.工業(yè)用水與廢水，2019.5.1