Il-flussi tar-rifjut tal-osmosis inversa (RO) jikkonċentraw l-ispeċi kollha miċħuda mill-membrana, inkluż il-kloru miżjud upstream għall-kontroll tal-biofouling. Ir-rifjut tipiku ta 'RO fih 10,000–30,000 ppm klorur, 200–1,000 ppm sulfat, u klorin ħieles residwu f'0.5–5 ppm. F'temperaturi 'l fuq minn 45 grad, il-kombinazzjoni ta' klorur għoli u klorin residwu toħloq ambjent sever ta 'pitting għat-titanju ta' Grad 2. Il-kloru ħieles (Cl₂) u l-aċidu ipokloruż (HOCl) huma ossidanti qawwija li jgħollu l-potenzjal elettrokimiku tal-wiċċ tat-titanju. Filwaqt li l-ossidazzjoni moderata tistabbilizza l-film passiv, l-ossidazzjoni eċċessiva-kombinata ma' kloruri għoljin-tikkawża xoljiment transpassiv u pitting. Il-fehim tal-konċentrazzjoni massima tollerabbli tal-klorin huwa essenzjali għall-applikazzjonijiet tal-ħiter tar-rifjut RO.

Mekkaniżmu ta' Klorin-Pitting Indott fuq Titanju

F'soluzzjonijiet ta 'klorur, il-passività tat-titanju tiddependi fuq iż-żamma ta' potenzjal tal-wiċċ f'tieqa stabbli. Il-kloru ħieles jaġixxi bħala depolarizzatur katodiku, u jbiddel il-potenzjal imħallat għal valuri aktar pożittivi. F'konċentrazzjonijiet baxxi ta 'klorin (taħt 0.5 ppm), din il-bidla ttejjeb il-passività. F'konċentrazzjonijiet moderati (0.5-2 ppm), il-potenzjal jidħol fir-reġjun transpassiv fejn il-film TiO₂ jinqasam lokalment. Il-joni tal-klorur imbagħad jemigraw lejn is-siti tat-tqassim, u jiffurmaw ħofor. F'konċentrazzjonijiet għoljin ('il fuq minn 2 ppm), ix-xoljiment transpassiv isir kontinwu. Il-konċentrazzjoni kritika tal-kloru tonqos hekk kif it-temperatura tiżdied minħabba li l-film passiv isir inqas stabbli f'temperaturi ogħla.

Relazzjoni Kwantitattiva Bejn Klorin, Klorur, u Pitting

Ittestjar ikkontrollat ​​fir-rifjut ta' RO sintetiku (20,000 ppm Cl⁻, 500 ppm SO₄²⁻, pH 7.5) f'45 grad stabbilixxa l-limiti ta' pitting li ġejjin għat-titanju ta' Grad 2:

Klorur ħieles taħt 0.3 ppm: L-ebda pitting wara 2,000 siegħa. Il-potenzjal tal-wiċċ jibqa 'f'firxa passiva. Aċċettabbli għal servizz kontinwu.

Klorur ħieles f'0.3–0.8 ppm: Jseħħu avvenimenti ta' pitting metastabbli, iżda l-ħofor repassivate. L-ebda pitting stabbli wara 2,000 siegħa. Aċċettabbli bi spezzjoni annwali.

Klorin ħieles f'0.8–1.5 ppm: Pitting stabbli jibda wara 200–500 siegħa. Fond massimu tal-fossa ta '0.2 mm wara 1,000 siegħa. Servizz marġinali b'tubi-ħxuna (minimu ta' 1.5 mm).

Klorur ħieles f'1.5–2.5 ppm: Pitting stabbli jibda fi żmien 50–100 siegħa. Rata ta 'propagazzjoni tal-fossa ta' 0.02-0.05 mm fis-siegħa. Perforazzjoni ta 'ħajt ta' 1.2 mm fi żmien 1-3 xhur.

Klorur ħieles 'l fuq minn 2.5 ppm: Pitting rapidu jibda fi żmien 24 siegħa. Rata ta' propagazzjoni tal-fossa ta' aktar minn 0.1 mm fis-siegħa. Mhux adattat għal kwalunkwe heater tat-titanju.

Effett tat-temperatura fuq it-tolleranza tal-kloru

Il-konċentrazzjoni massima tollerabbli tal-klorin tonqos b'mod esponenzjali mat-temperatura:

Gwida għall-Ġestjoni tal-Kloru u l-Prevenzjoni tal-Pitting

It-tabella li ġejja tipprovdi qafas ta’ deċiżjoni għat-tħaddim ta’ ħiters tat-titanju f’flussi ta’ rifjut RO bbażati fuq il-konċentrazzjoni u t-temperatura tal-klorin:

Inġinerija Lil hinn mill-Konċentrazzjoni tal-Kloru

Il-kloru jeżisti f'forom multipli skont il-pH. Il-kloru ħieles (HOCl + OCl⁻) huwa aktar aggressiv mill-kloru kkombinat (kloramini). F'pH taħt is-6, l-HOCl jiddomina u r-riskju ta 'pitting huwa 2-3 darbiet ogħla minn f'pH 8. Il-bromur f'RO rifjutat (minn intrużjoni tal-ilma baħar) jirreaġixxi mal-kloru biex jifforma aċidu ipobromuż, li huwa bl-istess mod aggressiv. Il-grad tat-titanju jaffettwa t-tolleranza tal-kloru: Grad 7 (palladju -stabbilizzat) jgħolli l-limitu tal-kloru tollerabbli bi 30-50% minħabba li l-palladju jikkatalizza reazzjonijiet katodiċi, u jnaqqas id-densità tal-kurrent anodiku. Il-ħxuna tal-ħajt tipprovdi marġini ta 'sigurtà; ħajt ta '1.5 mm b'1.2 ppm klorin jista' jgħix 2,000 siegħa filwaqt li ħajt ta '0.9 mm ifalli f'500 siegħa.

Nagħmlu Speċifikazzjoni Informata

Meta tispeċifika heater tat-titanju għal servizz ta 'rifjut ta' RO 'l fuq minn 45 grad, jeħtieġ dechlorination upstream għal taħt 1.0 ppm klorin ħieles. Speċifika titanju ta' Grad 7 għal kwalunkwe livell ta' klorin 'il fuq minn 0.5 ppm. Installa monitor tal-kloru 'l isfel mis-sistema ta' dechlorination b'allarm issettjat għal 1.0 ppm u interlock li jagħlaq il-heater jekk il-kloru jaqbeż 1.5 ppm. Waqt l-ikkummissjonar, kejjel il-potenzjal ta 'korrużjoni tal-wiċċ tat-titanju kontra elettrodu ta' referenza tal-fidda-klorur tal-fidda; potenzjal 'il fuq minn +0.6V jindika klorin eċċessiv li jeħtieġ aġġustament tad-dechlorination. Għal ħiters eżistenti, spezzjona għal pitting kull tliet xhur billi tuża penetrant taż-żebgħa. Jekk jinstabu ħofor, naqqas il-livell tal-kloru b'50% jew ibdel b'titanju ta' Grad 7. Billi tikkontrolla l-konċentrazzjoni tal-klorin residwu bħala parametru operattiv kritiku, l-inġinier jipprevjeni l-falliment tal-pitting f'flussi ta' rifjut ta' RO għolja-klorur u sħun fejn it-titanju kieku jkun aċċettabbli.