反洗水的酸堿度如何影響纖維束過濾器？-杭州鑫凱

2025-07-21 點擊量：

一、反洗水 pH 值對纖維束濾料本身的直接損害

1. 強酸性反洗水（pH＜2，如未經中和的酸洗廢水）
   • 對聚酯纖維：酸性過強（如 pH 1-2）會水解纖維分子中的酯鍵，導致纖維強度下降（拉伸強度從原有的 3-5cN/dtex 降至 1-2cN/dtex），表現為反洗時纖維束易斷裂、出現大量短纖維碎屑（反洗排水中可見絲狀雜質）。
   • 對聚丙烯纖維：短期（1-2 次反洗）影響較小，但長期接觸濃酸（如 pH＜1）會導致纖維表面氧化、變脆，濾料彈性下降（反洗后無法恢復蓬松狀態，濾層厚度變薄）。
2. 強堿性反洗水（pH＞12，如高濃度燒堿廢水）
   • 對聚酯纖維：堿性過強（如 pH 13-14）會加速酯鍵的皂化反應，纖維會出現 “溶脹 - 脆化” 現象（纖維直徑增大 10%-20%，但一扯就斷），3-5 次反洗后濾料即失去過濾功能，需整體更換。
   • 對聚丙烯纖維：雖耐堿性較強，但長期接觸高溫強堿（如 40℃以上、pH＞13）會導致纖維分子鏈斷裂，表現為濾料局部 “粉化”（反洗后排水中有白色粉末），濾層均勻性被破壞。

二、反洗水 pH 值對反洗效果的間接影響（雜質剝離效率）

1. 反洗水 pH 與雜質電荷不匹配，導致雜質殘留
   • 纖維束濾料表面通常帶微弱負電荷（聚酯、聚丙烯均為極性材料），若過濾的原水中雜質為帶負電的膠體（如黏土顆粒），其與纖維的結合依賴 “范德華力” 或 “氫鍵”。此時若反洗水為強酸性（pH＜4），會使膠體顆粒質子化（表面電荷變為中性或正電），與纖維的吸附力增強，反洗時難以被水流沖掉（表現為反洗后濾料仍有黃褐色殘留）。
   • 若雜質為帶正電的金屬氫氧化物（如 Fe (OH)?、Al (OH)?），反洗水若為強堿性（pH＞10），會使氫氧化物溶解為帶負電的離子（如 FeO??），與纖維的負電荷產生排斥力，反而利于雜質剝離；但過量堿性會導致溶解的金屬離子在后續過濾時重新沉淀，形成新污染。
2. pH 值影響膠體穩定性，增加二次污染風險
   • 反洗水若 pH 接近雜質的 “等電點”（如黏土膠體等電點 pH 6-7），會使水中懸浮顆粒失去電荷排斥力，發生絮凝沉淀，反而在反洗末期（水流減弱時）重新附著在纖維表面，形成 “反洗越洗越臟” 的惡性循環（反洗后濾料表面有明顯泥點）。

三、反洗水 pH 值對濾料長期運行的潛在風險

1. 濾料板結與過濾短路
   • 若反洗水 pH 長期偏酸性（如 pH 4-5）且含高濃度鈣、鎂離子（如硬水），會在纖維表面形成碳酸鈣 / 鎂沉淀（酸性條件下 CO?溶解度高，反洗后濾料殘留水分蒸發，Ca2?、Mg2?與 CO?2?結合生成沉淀），逐漸導致纖維束局部黏連、板結（表現為過濾時局部水流速度過快，濾后水濁度波動大）。
   • 若反洗水 pH 長期偏堿性（如 pH 9-10）且含硅類雜質（如原水含膠體硅），會生成硅酸鈣沉淀（黏性強），附著在纖維間隙中，堵塞濾層孔隙（過濾壓差每月上升 0.02MPa 以上）。
2. 微生物滋生加劇
   • 反洗水 pH 若長期處于中性偏堿（pH 7-9）且未消毒，會成為細菌、藻類的 “培養基”（尤其夏季），微生物在纖維表面繁殖形成生物膜，與雜質結合成 “生物黏泥”。這種黏泥在反洗時難以被水沖掉（因生物膜具有黏性），會導致過濾周期從 24 小時縮短至 12 小時，且濾后水可能出現異味。

四、優化建議：反洗水 pH 值的控制范圍

• 常規市政水處理（纖維為聚酯 / 聚丙烯）：pH 6-8（中性范圍），此時雜質（如懸浮物、有機物）與纖維結合力弱，反洗易剝離，且對濾料無損傷。
• 工業廢水處理（含特殊雜質）：需針對性調整，例如：
  • 過濾含金屬氫氧化物雜質（如 Fe (OH)?）：反洗水 pH 可控制在 8-9（弱堿性），通過溶解作用促進雜質剝離。
  • 過濾含黏土膠體雜質：反洗水 pH 控制在 5-6（弱酸性），避免膠體在等電點絮凝。

總結