次氯酸钠在脱盐水处理系统中的应用

赵静 瞿宏 白小峰

摘要：脱盐水作为化学水处理的产物是石油化工生产中不可缺少的介质，本文对在制取脱盐水的过程中将适量次氯酸钠溶液分别添加至预处理系统的超滤的反冲洗及化学清洗操作和纤维球过滤器的反冲洗操作中的作用与效果进行了分析探讨，得出合理利用次氯酸钠溶液的特性可以解决超滤膜和纤维球滤料的污堵问题，同时有利于降低装置水耗、提高设备的运行周期、制取良好水质。

关键词：脱盐水;次氯酸钠;超滤;纤维球过滤器;水耗

一、关于次氯酸钠溶液

（一）、次氯酸钠溶液理化性质

次氯酸钠的分子式为NaClO，化学分子量是74，纯品的次氯酸钠为白色或灰绿色结晶。次氯酸钠溶液为微黄色液体，是一种强碱弱酸盐，有似氯氣的气味，具有强腐蚀性、强氧化性、强刺激性，属于第八类危险化学品，无爆炸风险，接触时需佩戴防护措施。次氯酸钠溶液的化学性质不太稳定，受光受热均易分解[1]。

（二）、次氯酸钠消毒杀菌原理

首先，次氯酸钠消毒杀菌最主要的作用方式是通过它的水解形成次氯酸，次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O]，新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒上的蛋白质等物质变性，从而致死病源微生物。其过程可用化学方程式简单表示如下：

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

其次，次氯酸在杀菌、杀病毒过程中，不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，而且因次氯酸分子小，不带电荷，还可渗透入菌（病毒）体内，与菌（病毒）体蛋白、核酸、和酶等有机高分子发生氧化反应，或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡，从而杀死病原微生物。

R-NH-R + HClO→ R2NCl+ H2O（细菌蛋白质）

同时，次氯酸产生出的氯离子还能显著改变细菌和病毒体的渗透压，使其细胞丧失活性而死亡。因此次氯酸钠的浓度越高，杀菌作用越强。

二、脱盐水处理系统

脱盐水处理系统就是将原水经过预处理、预脱盐、脱盐系统处理，将水中的阴阳离子降至符合脱盐水的标准要求。在此过程中通常要利用到絮凝沉降过滤技术、纤维球过滤技术、盘滤过滤技术、超滤过滤技术、反渗透膜过滤技术、树脂离子交换技术，依次除去水中的悬浮物、微生物、蛋白质和胶体杂质、大部分盐类、胶体，利用阴、阳离子混合交换树脂中的氢氧根离子、氢离子交换出水中的硫酸根离子、钙离子等阴阳离子，从而达到降低水中阴阳离子至合格标准的目的。

三、次氯酸钠溶液在预处理系统中的应用

超滤和纤维球过滤器作为预处理系统是主要的设备，次氯酸钠溶液恰当的运用到其中为制取良好水质发挥作用。

（一）、次氯酸钠溶液在超滤设备的应用

1、超滤

超滤是一种膜分离技术，其膜为多孔性不对称结构。过滤过程是以膜两侧压力差为驱动力，以机械拆分原理为基础，以物理截流方式将溶液分离的过程。超滤原设计采用的是美国欧美（OMEXELL）公司生产的外压式中空纤维超滤膜，使用压力为0.03～0.60MPa，筛分孔径为0.03μm。水进入超滤膜组，胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物被截留在膜丝表面，小分子物质、无机盐和水通过膜丝，达到净化水质的效果。

随着时间的增长推移，还有超滤模式运作时长的增加，微生物会产生残留并且停留在水中生长繁殖，还会吸附在过滤材料中以及超滤膜的表面，导致过滤材料或者滤膜的表面形成微生物的黏性泥，从而造成污染与堵塞，更有严重的情况，会产生黏泥对器械的腐蚀损毁。

2、次氯酸钠在超滤反洗中的应用

超滤系统采用死端过滤模式，自动控制进行定期反洗，反洗间隔为30～60分钟。在反洗时，由次氯酸钠加药计量泵加入浓度为10%的次氯酸钠溶液进行杀菌，并保证控制反洗水中次氯酸钠浓度为10～15mg/L，将膜表面所形成的污染物、有机微生物体、胶型物质等多方面造成污染和堵塞的物质全部带走。超滤在反洗过程自动投加次氯酸钠溶液这种高强性的氧化剂可以不使用酸、碱，减少运行成本，提高效率，而且反洗水很容易回收处理。

3、次氯酸钠在超滤化学清洗中的应用

由于水中污染物的类型众多，单靠超滤自动运行时的反冲洗操作是不可能完全去除污垢层，日积月累超滤膜就会被严重污染，因此在超滤运行过程中，会出现超滤进水压力大或出水浊度高的现象，这时就要对超滤设备进行化学清洗，通过超滤的化学清洗可以恢复系统的过滤性能。通常可选用盐酸、氢氧化钠、次氯酸钠作为清洗剂。

（二）、次氯酸钠溶液在纤维球过滤器设备的应用

为了减少纤维球过滤器的反冲洗频次，提高纤维球过滤器运行周期，在进行纤维球过滤器反冲洗操作时，加入适量的次氯酸钠溶液和洗涤剂，经过气擦洗、搅动、反冲洗，可以完全的将纤维球过滤器周围及内部的黏性污物脱落于反洗水中，从排水阀中排出。在反冲洗操作时加入适量次氯酸钠溶液和洗涤剂，不仅使纤维球过滤器正常投运后出口浊度降低、运行周期延长，而且可以减少纤维球过滤器反冲洗的频次和用水量，降低水耗。

结束语

在制取脱盐水的过程中，需要将水中含有污染物、杂质、微生物、有机物、生物藻类、矿物质及各种离子一一除去，而大部分污物在预处理系统中去除，因此预处理系统的处理效果是否良好，直接影响脱盐水处理系统后续处理。次氯酸钠溶液通过水解所产生的新生态氧[O]具有有效的杀菌效果，可以应用到预处理系统是主要的设备超滤和纤维球过滤器中，通过在超滤反冲洗、超滤化学清洗和纤维球过滤器反冲洗时及时杀菌，解决超滤膜和纤维球滤料的污堵问题，为制取良好水质、提高运行周期、降低水耗发挥作用。

参考文献：

[1]孙亚全，孙子明，司徒菲.次氯酸钠在自来水中的应用.工业用水与废水，2019.5.1