反洗水的酸堿度對纖維束過濾器的反洗效果有什么影響?-杭州鑫凱
2025-07-21 點(diǎn)擊量:
反洗水的酸堿度(pH 值)對纖維束過濾器反洗效果的影響,核心體現(xiàn)在雜質(zhì)剝離效率和濾料再生狀態(tài)兩個(gè)方面 —— 通過改變?yōu)V料表面電荷、污染物化學(xué)形態(tài)及二者的相互作用,直接決定反洗后濾料是否能恢復(fù) “潔凈、蓬松” 的過濾能力。具體影響如下:
纖維束濾料(聚酯、聚丙烯)表面通常帶微弱負(fù)電荷(因材料極性基團(tuán)或吸附水中負(fù)離子),而過濾過程中吸附的污染物(如懸浮物、膠體、有機(jī)物)也帶有電荷,反洗水的 pH 值會通過改變污染物電荷性質(zhì),影響其與濾料的吸附強(qiáng)度:
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當(dāng)污染物為帶負(fù)電的膠體(如黏土、腐殖酸膠體)
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若反洗水為中性至弱酸性(pH 5-7):
污染物(負(fù)電)與濾料(負(fù)電)的排斥力增強(qiáng)(同電荷相斥),且膠體表面的水化膜穩(wěn)定(不易絮凝),反洗水流(或氣水混合)易將其從濾料表面 “沖離”,剝離效率可達(dá) 80% 以上(反洗后濾料表面無明顯黏附物)。
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若反洗水為強(qiáng)酸性(pH<4):
污染物膠體因質(zhì)子化(表面負(fù)電荷減少甚至變?yōu)橹行裕c濾料的排斥力減弱,反而易通過范德華力重新吸附在濾料上(相當(dāng)于 “反洗時(shí)污染物更難脫離”),剝離效率降至 50% 以下(反洗后濾料仍有暗黃色殘留)。
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若反洗水為弱堿性(pH 8-10):
污染物膠體負(fù)電荷進(jìn)一步增強(qiáng)(與濾料排斥力更大),且水中 OH?會破壞膠體與濾料的氫鍵結(jié)合,剝離效率可達(dá) 90% 以上(反洗排水中可見大量懸浮雜質(zhì),濾料恢復(fù)潔白)。
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當(dāng)污染物為帶正電的雜質(zhì)(如 Fe3?、Al3?形成的氫氧化物)
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若反洗水為弱堿性(pH 8-9):
正電雜質(zhì)會與 OH?反應(yīng)生成可溶性離子(如 Fe (OH)?→FeO??),從 “固態(tài)吸附” 變?yōu)?“液態(tài)溶解”,隨反洗水排出,剝離效率達(dá) 95%(濾料表面無鐵腥味殘留)。
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若反洗水為酸性(pH<6):
正電雜質(zhì)與濾料(負(fù)電)的吸引力增強(qiáng)(異電荷相吸),且難以溶解(如 Fe (OH)?在酸性條件下穩(wěn)定存在),反洗水流無法沖掉,逐漸在濾料表面形成 “銹色硬殼”(剝離效率<40%)。
污染物的物理狀態(tài)(如絮凝態(tài)、分散態(tài)、黏性)會影響反洗時(shí)被水流 / 氣流帶走的難度,而 pH 值是決定其形態(tài)的關(guān)鍵:
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避免污染物在反洗時(shí) “二次絮凝”
若反洗水 pH 接近污染物的 “等電點(diǎn)”(如黏土膠體等電點(diǎn) pH 6-7,蛋白質(zhì)類雜質(zhì)等電點(diǎn) pH 4-5),污染物會因失去電荷排斥力而發(fā)生絮凝(小顆粒聚成大顆粒)。這些絮凝體黏性強(qiáng),反而容易黏附在濾料間隙中 —— 反洗時(shí)看似 “水流渾濁”,實(shí)則大量絮凝體未被排出,而是卡在纖維束之間(反洗后濾料手感發(fā)黏)。
例如:處理含蛋白質(zhì)廢水時(shí),若反洗水 pH=4.5(接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn)),反洗后濾料殘留雜質(zhì)會比 pH=7 時(shí)增加 30% 以上。
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避免污染物 “固化” 在濾料表面
部分污染物在特定 pH 下會從 “可剝離態(tài)” 變?yōu)?“固化態(tài)”:
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如含鈣、鎂離子的水質(zhì),若反洗水為強(qiáng)堿性(pH>11),Ca2?、Mg2?會與 OH?結(jié)合生成 Ca (OH)?、Mg (OH)?沉淀(呈白色絮狀,干燥后變硬),反洗時(shí)未被及時(shí)沖走的沉淀會黏在濾料上,形成 “水垢”(后續(xù)過濾時(shí)堵塞濾層孔隙)。
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如含硅類雜質(zhì)(如膠體硅),若反洗水為強(qiáng)酸性(pH<3),硅會以 SiO?形式沉淀(堅(jiān)硬且附著力強(qiáng)),反洗水流無法沖掉,逐漸在纖維表面形成 “硅垢”(濾料手感粗糙,過濾阻力上升)。
反洗的最終目標(biāo)是讓濾料恢復(fù)蓬松、均勻的狀態(tài)(保證過濾時(shí)水流分布均勻),而 pH 值異常會破壞濾料的物理結(jié)構(gòu):
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濾料 “黏連” 導(dǎo)致反洗后無法蓬松
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若反洗水為強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性(超出濾料耐受力):
纖維束會因化學(xué)腐蝕出現(xiàn) “脆化” 或 “溶脹”(如聚酯纖維遇強(qiáng)堿溶脹后,纖維間易黏連),反洗時(shí)氣水擦洗無法將其分開,導(dǎo)致濾層局部 “板結(jié)”(反洗后濾料呈塊狀,而非分散的束狀)。這種狀態(tài)下,后續(xù)過濾時(shí)水流會從板結(jié)處的縫隙 “短路” 流過,濾后水濁度超標(biāo)。
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濾料 “彈性下降” 導(dǎo)致截留能力減弱
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若反洗水 pH 長期異常(如長期偏酸):
纖維束彈性會逐漸喪失(如聚丙烯纖維變脆),反洗后無法恢復(fù)原有的蓬松高度(濾層厚度減少 10%-20%)。濾層孔隙率下降,對細(xì)小雜質(zhì)的截留能力減弱(例如:原可截留 5μm 顆粒,變?yōu)橹荒芙亓?10μm 以上顆粒),過濾周期縮短。