二级反渗透淡化水调质及调质后稳定性健康性研究

摘要

由于中国淡水资源短缺，人们转向海洋获取水资源。反渗透技术极具优势，成为海水淡化应用最多的技术。但二级反渗透海水淡化水属于软水，缺乏钙镁等矿物质离子，pH值低、呈酸性，水质稳定性差，在输送过程中会引起管网腐蚀问题，需要进行调质，以改善水质。所以本文研究了饮用水、调质水标准并调研了饮用水水质，作为调质依据。为了研究调质剂添加与水质稳定性、健康性之间关系，进行了调质剂配比优化研究，并测定调质后水质指标（pH、钙、镁、碱度、硬度）、稳定性指标（Ryznar稳定指数、拉森指数LR、碳酸钙沉淀势CCPP）、健康性指标（氧化还原电位ORP、脑溢血健康指数）、口感指数。 (1)经过对水质标准、饮用水调研，以便得到调质水指标评价体系。并选了三组调质剂①CaCO3、MgCl2、NaHCO3②CaCl2、MgCl2、NaHCO3③CaCl2、MgCl2、NaHCO3和KHCO3依次实验，测定水质指标。 (2)研究表明，本实验条件下，使用调质剂CaCl2、MgCl2、NaHCO3时，NaHCO3投加量在50mg/L～90mg/L范围内，随着NaHCO3投加量增加，IR降低（接近6.0～7.0），水质稳定性改善，在90mg/L～110mg/L范围内，随着NaHCO3投加量增加，IR升高（偏离6.0～7.0），水质稳定性变差;随着NaHCO3投加量增加，CCPP值降低，水质由沉淀倾向变为溶解倾向，当NaHCO3投加量达到70mg/L时，CCPP趋于稳定，水质趋于稳定;随NaHCO3投加量增加，LR降低，水质稳定性改善。随NaHCO3投加量增加，而ORP降低，当NaHCO3投加量达到90mg/L时，ORP趋于平缓。建议NaHCO3投加量90mg/L。随Ca2+含量增加，IR值、CCPP值降低，水体稳定性变差;CaCl2投加量增加，LR值增加，水质稳定性变差，ORP值增大，水质健康性变差。建议CaCl2投加量20mg/L。调质剂中将部分NaHCO3换成KHCO3更有利于人体健康、改善水质口感。 (3)调质后，水体稳定性和健康性都得到了明显改善。调质时，随着HCO3-投加量增加，调质后水体ORP值降低，根据ORP判定值可知水质越健康。HCO3-投加量从50，70，90mg/L变化每增加20mg/L ORP值降低约20mV。当HCO3-投加量一定时，随着钾盐代替钠盐量增加，水体ORP值降低，水体健康性增加。 调质后由于钠离子含量过高，导致脑溢血发病率健康指数测定值都低于评判标准值5.2mg/L，不利于健康。当调质剂中一部分NaHCO3换成KHCO3后，且KHCO3比例越高，脑溢血发病率健康指数测定值越接近健康指数评判标准值5.2mg/L。说明投加KHCO3会使水体较只投加NaHCO3更有利于健康。CaCl2浓度为50mg/L、MgCl2为15mg/L、HCO3-为50mg/L（其中钠钾投加比为1∶1时）脑溢血健康指数达标。 通过口感指数判别，大部分调质水口感良好，投加KHCO3后的水口感优于只投加NaHCO3时调质口感。

目录

声明

致谢

摘要

1绪论

1．1研究背景及必要性

1．2国内外研究进展

1．2．1反渗透海水淡化技术及应用现状

1．2．2反渗透海水淡化水水质特点及对管网和人体影响

1．2．3反渗透海水淡化水调质方法概述

1．2．4水质标准

1．2．5优质饮用水及水质指标

1．2．6加药调质水质化学稳定性研究

1．3研究内容及研究方案

1．3．1研究内容

1．3．2研究方案

2实验方法

2．1具体实验方案及方法

2．2实验仪器及试剂

2．3分析方法

3调质目标及调质特征调研研究

3．1我国不同城市自来水水质调研及稳定性和健康性分析

3．1．1中国不同城市自来水水质指标

3．1．2水质稳定性指标

3．1．3水质健康性指标ORP

3．2矿泉水水质调研及稳定性和健康性分析

3．2．1矿泉水理化性指标

3．2．2矿泉水水质稳定性指标

3．2．3健康指标

3．2．4口感指标

3．3饮用水离子含量与水质稳定性和健康性相关性分析

3．4小结

4二级反渗透海水淡化水调质实验研究

4．1 CaCO3、MgCl2、NaHCO3调质剂可行性评估实验

4．2 CaCl2、MgCl2、NaHCO3调质剂可行性分析

4．2．1水质常见指标检测及分析

4．2．2水质稳定性指标检测及分析

4．3 CaCl2、MgCl2、NaHCO3及KHCO3优化调质剂调质水健康性分析

4．3．1 KHCO3及时间对ORP值影响

4．3．2 KHCO3对脑溢血健康指数影响

4．3．3 KHCO3对口感影响

4．3小结

5结论与展望

5．1结论

5．2创新点

5．3不足及展望

参考文献

作者简介