水处理设备去除CO2的常用方法及反应机理
2.1 脱CO2塔
目前使用最广泛的是二氧化碳脱气塔,由于水中含有大量的碳酸氢盐碱度,经过H型离子交换器(即阳离子交换床)处理后,树脂上所带的H+被置换到水中而成为碳酸,所以脱CO2塔一般放在阳离子交换床的后面,阴离子交换床的前面。当水的PH值小于4.3时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,如下式的变化:
H+ + HCO3- = H2CO3 = CO2+ H2O 长春纯净水设备,长春纯净水设备价格,长春工业纯净水设备
当H+增加,即PH越低时,上述反应就向右进行,此时,用一个装置水从上喷淋而下,空气从下鼓风而上,使空气流与水滴充分接触,由于空气中的二氧化碳量很小,分压很低,只占大气压力的0.03%,根据亨利定律,经过H型离子交换器处理的水,由于二氧化碳分压高,逸入分压低的空气流中而被带走,从而除去了水中的二氧化碳,也即除去了水中大量的阴离子HCO3-,这样可以大大减轻阴床的负担,提高阴床的周期制水量,减少再生剂的消耗。
但是,二氧化碳脱气塔由于吸入的是生产环境中的空气,难免会带入空气中的杂质,通过与水源接触从而污染水源,引起阴床周期制水率的下降。
2.2 真空脱气塔
真空脱气塔也是一种去除CO2的方法,此外还能去除水中的O2等物质,去除效率比脱CO2塔高的多。它的工作原理是用一个装置将水从上喷淋而下,经过滤料分散后,水中的CO2及O2逸出,而真空泵在塔的中部抽真空,CO2及O2被真空泵吸走,脱气后的纯水流至塔底,经混床供给泵增压后进入后处理混床。如果真空脱气塔进水呈弱酸性,水中的碳酸盐也能被大量去除,因为当水的PH值小于4.3时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,由于未脱气的反渗透产水一般为弱酸性,所以真空脱气塔一般放在反渗透的后级。
真空脱气塔结构比较复杂,大的单元有脱气塔、真空泵等,为了保证进水分散均匀,滤料层高度需设置得很高,导致脱气塔高度达十几米,设备占用空间庞大,另外,由于脱气塔液位控制很严格,液位过高,容易使脱气效率下降,过低,容易导致水泵吸空,引起生产事故,所以使用的液位计必须十分灵敏。虽然真空脱气塔不会带入外界新的杂质,但是由于设备结构复杂,占地空间大,运行费用高,所以在实际生产应用方面受到一定限制。 长春纯净水设备,长春纯净水设备价格,长春工业纯净水设备
除了上述常用的两种脱气方法外,还有膜脱气等方法,但是由于投资成本太高,一般只用于出水水质要求很高的超纯水系统中。
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lcx 2012/9/29