反洗水的酸碱度如何影响纤维束过滤器？-杭州鑫凯

2025-07-21 点击量：

一、反洗水 pH 值对纤维束滤料本身的直接损害

1. 强酸性反洗水（pH＜2，如未经中和的酸洗废水）
   • 对聚酯纤维：酸性过强（如 pH 1-2）会水解纤维分子中的酯键，导致纤维强度下降（拉伸强度从原有的 3-5cN/dtex 降至 1-2cN/dtex），表现为反洗时纤维束易断裂、出现大量短纤维碎屑（反洗排水中可见丝状杂质）。
   • 对聚丙烯纤维：短期（1-2 次反洗）影响较小，但长期接触浓酸（如 pH＜1）会导致纤维表面氧化、变脆，滤料弹性下降（反洗后无法恢复蓬松状态，滤层厚度变薄）。
2. 强碱性反洗水（pH＞12，如高浓度烧碱废水）
   • 对聚酯纤维：碱性过强（如 pH 13-14）会加速酯键的皂化反应，纤维会出现 “溶胀 - 脆化” 现象（纤维直径增大 10%-20%，但一扯就断），3-5 次反洗后滤料即失去过滤功能，需整体更换。
   • 对聚丙烯纤维：虽耐碱性较强，但长期接触高温强碱（如 40℃以上、pH＞13）会导致纤维分子链断裂，表现为滤料局部 “粉化”（反洗后排水中有白色粉末），滤层均匀性被破坏。

二、反洗水 pH 值对反洗效果的间接影响（杂质剥离效率）

1. 反洗水 pH 与杂质电荷不匹配，导致杂质残留
   • 纤维束滤料表面通常带微弱负电荷（聚酯、聚丙烯均为极性材料），若过滤的原水中杂质为带负电的胶体（如黏土颗粒），其与纤维的结合依赖 “范德华力” 或 “氢键”。此时若反洗水为强酸性（pH＜4），会使胶体颗粒质子化（表面电荷变为中性或正电），与纤维的吸附力增强，反洗时难以被水流冲掉（表现为反洗后滤料仍有黄褐色残留）。
   • 若杂质为带正电的金属氢氧化物（如 Fe (OH)₃、Al (OH)₃），反洗水若为强碱性（pH＞10），会使氢氧化物溶解为带负电的离子（如 FeO₂⁻），与纤维的负电荷产生排斥力，反而利于杂质剥离；但过量碱性会导致溶解的金属离子在后续过滤时重新沉淀，形成新污染。
2. pH 值影响胶体稳定性，增加二次污染风险
   • 反洗水若 pH 接近杂质的 “等电点”（如黏土胶体等电点 pH 6-7），会使水中悬浮颗粒失去电荷排斥力，发生絮凝沉淀，反而在反洗末期（水流减弱时）重新附着在纤维表面，形成 “反洗越洗越脏” 的恶性循环（反洗后滤料表面有明显泥点）。

三、反洗水 pH 值对滤料长期运行的潜在风险

1. 滤料板结与过滤短路
   • 若反洗水 pH 长期偏酸性（如 pH 4-5）且含高浓度钙、镁离子（如硬水），会在纤维表面形成碳酸钙 / 镁沉淀（酸性条件下 CO₂溶解度高，反洗后滤料残留水分蒸发，Ca²⁺、Mg²⁺与 CO₃²⁻结合生成沉淀），逐渐导致纤维束局部黏连、板结（表现为过滤时局部水流速度过快，滤后水浊度波动大）。
   • 若反洗水 pH 长期偏碱性（如 pH 9-10）且含硅类杂质（如原水含胶体硅），会生成硅酸钙沉淀（黏性强），附着在纤维间隙中，堵塞滤层孔隙（过滤压差每月上升 0.02MPa 以上）。
2. 微生物滋生加剧
   • 反洗水 pH 若长期处于中性偏碱（pH 7-9）且未消毒，会成为细菌、藻类的 “培养基”（尤其夏季），微生物在纤维表面繁殖形成生物膜，与杂质结合成 “生物黏泥”。这种黏泥在反洗时难以被水冲掉（因生物膜具有黏性），会导致过滤周期从 24 小时缩短至 12 小时，且滤后水可能出现异味。

四、优化建议：反洗水 pH 值的控制范围

• 常规市政水处理（纤维为聚酯 / 聚丙烯）：pH 6-8（中性范围），此时杂质（如悬浮物、有机物）与纤维结合力弱，反洗易剥离，且对滤料无损伤。
• 工业废水处理（含特殊杂质）：需针对性调整，例如：
  • 过滤含金属氢氧化物杂质（如 Fe (OH)₃）：反洗水 pH 可控制在 8-9（弱碱性），通过溶解作用促进杂质剥离。
  • 过滤含黏土胶体杂质：反洗水 pH 控制在 5-6（弱酸性），避免胶体在等电点絮凝。

总结