Warum muss die Umkehrosmoseanlage „Alkali hinzufügen“?

Einführung

Im täglichen Betrieb und der Wartung von Umkehrosmose In Wasseraufbereitungssystemen ist die Zugabe von Alkali zum Speisewasser eine häufige Aufgabe. Viele Menschen fragen sich jedoch: Wozu dient die Zugabe von Alkali? Wie können wir Membranverschmutzung vermeiden und die Systemstabilität gewährleisten? Heute erklären wir die Kernlogik und die wichtigsten Betriebsaspekte der Zugabe von Alkali zum Speisewasser der Umkehrosmose.

Warum fügen wir dem Wasser Alkali hinzu?

Das Hauptziel der Alkalizugabe besteht darin, den pH-Wert des Zuflusses genau zwischen 8,0 und 8,5 zu steuern. Innerhalb dieses Bereichs werden zwei wesentliche Vorteile erzielt:

Kalkablagerungen verhindern: Umkehrosmosemembranen sind anfällig für Kalkablagerungen. Wenn der pH-Wert unter 8,0 liegt, verbinden sich die Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser leicht mit Karbonat-Ionen und bilden harte Ablagerungen auf der Membranoberfläche, was zu einer Verringerung der Wasserproduktion und einem starken Rückgang der Entsalzungsrate führt. Durch die Einstellung des pH-Werts auf 8,0–8,5 wird die Ausfällung von Kalziumkarbonat wirksam gehemmt und die Membranverschmutzung an der Quelle verringert.

Effizienzsteigerung: Dieser pH-Bereich verbessert die Rückhaltung organischer Stoffe (wie Huminsäure und Kolloide) durch die Membran im Wasser und verringert gleichzeitig die Adsorption bestimmter Verunreinigungen an der Membran, wodurch indirekt die Lebensdauer der Membran verlängert wird.

Der Schlüssel zum praktischen Betrieb: Wählen Sie das richtige Reagenz und kontrollieren Sie die Parameter

Wie wählt man ein Alkali-Dosiermittel aus? Vergleich zweier Mainstream-Optionen

Natriumhydroxid (NaOH): Der bevorzugte Agent. Es passt den pH-Wert effizient an, löst sich schnell auf und führt keine schuppenden Ionen wie Kalzium und Magnesium ein. Das Risiko einer sekundären Membrankontamination ist äußerst gering und eignet sich daher für Wasserqualitätsszenarien.

Natriumcarbonat (Na₂CO₃): Eine sekundäre Option. Es reguliert nicht nur den pH-Wert, sondern reagiert auch mit Calcium- und Magnesiumionen im Wasser und bildet Calciumcarbonat-Niederschläge (die durch einen Vorfilter entfernt werden müssen). Dies eignet sich für Situationen, in denen die Wasserhärte am Einlass leicht hoch ist (jedoch nicht über dem Standardwert liegt), wodurch zwei Ziele gleichzeitig erreicht werden.

Drei wichtige Parameter, die Sie im Auge behalten sollten

pH-Wert: Wichtigkeit! Überwachen Sie ihn in Echtzeit mit einem Online-pH-Meter. Sinkt der Wert unter 8,0 oder steigt er über 8,5, stellen Sie die Dosierpumpe sofort ein. Ein Wert unter 8,0 ist anfällig für Ablagerungen, während ein Wert über 8,5 die Hydrolyse und Alterung der Membran beschleunigen und den Energieverbrauch des Systems erhöhen kann.

Dosierung: Es gibt keinen festen Standard. Er muss anhand des pH-Werts und der Härte des Rohwassers berechnet werden. (Beispielsweise unterscheidet sich die Dosierung für Rohwasser mit einem pH-Wert von 7,0 und einer Härte von 150 mg/L erheblich von der Dosierung für Rohwasser mit einem pH-Wert von 6,5 und einer Härte von 250 mg/L.) Eine manuelle Dosierung ist strengstens untersagt. Es wird empfohlen, ein pH-Meter und eine automatische Dosierpumpe zu verwenden, um Schwankungen zu kontrollieren.

Einflusshärte: Bei einer Zulaufhärte von >200 mg/L reicht die Alkalizugabe allein nicht aus. In Verbindung mit der Zugabe von Alkali muss ein Kalkschutzmittel verwendet werden, um zu verhindern, dass feine Calciumcarbonat-Niederschläge an der Membranoberfläche haften.

Leitfaden zur Grubenvermeidung: Wenn Sie diese 3 Punkte nicht beachten, wird die Membran bald verschrottet

Eine Vorbehandlung ist unerlässlich

Sollten sich nach der Zugabe von Alkali feine Niederschläge im Wasser bilden (insbesondere bei der Verwendung von Natriumcarbonat), müssen diese durch einen 5μm-Filter gefiltert werden. Andernfalls gelangen die Niederschläge in das Membranmodul und verstopfen schnell die Membranporen, was zu einem plötzlichen Anstieg des Differenzdrucks führt. Überprüfen Sie das Filterelement regelmäßig und tauschen Sie es bei Verschmutzung aus.

Früherkennung und frühzeitige Behandlung sind bei Membranverschmutzung von entscheidender Bedeutung

Ein direktes Zeichen für eine unsachgemäße Alkalizugabe ist Membranablagerungen. Seien Sie wachsam, wenn die folgenden Bedingungen auftreten:

Die Wasserausbeute sinkt im Vergleich zum Normalzustand um mehr als 10 %;

Der Systemdifferenzdruck (Speisewasser – Schlechtwasser) steigt um mehr als 20 %;

Deutliche Verringerung der Salzabstoßung.

Wenn dies auftritt, schalten Sie das System sofort ab und führen Sie eine chemische Reinigung mit einer Zitronensäurelösung (1–2 %) durch, um zu verhindern, dass Ablagerungen aushärten und nicht mehr entfernt werden können.

Prüfen Sie vorab die chemische Verträglichkeit

Alkalische Chemikalien sollten nicht mit Flockungsmitteln, Bioziden oder anderen Mitteln vor der Behandlung in Konflikt geraten. Beispielsweise kann das Mischen bestimmter kationischer Flockungsmittel mit Natriumhydroxid zu flockigen Niederschlägen führen, die die Membran verunreinigen können. Konsultieren Sie vor der Zugabe von Alkali die Anweisungen der Chemikalie oder führen Sie vor der Inbetriebnahme einen kleinen Test durch, um die Kompatibilität zu bestätigen.

Zusammenfassung

Die Zugabe von Alkali zum Umkehrosmose-Speisewasser ist keine „zufällige Zugabe“; es erfordert eine präzise Kontrolle. Die Wahl der richtigen Chemikalie, die Kontrolle des pH-Werts und die Durchführung der Vorbehandlung sind entscheidend, um Ablagerungen zu verhindern, die Membran zu schützen und einen langfristig stabilen Systembetrieb sicherzustellen.