反渗透纯水设备产水pH变化原因解析

反渗透纯水设备产水pH变化原因解析

反渗透纯水设备在运行过程中，产水的pH值可能会发生变化，这种变化主要与水体中的二氧化碳和氨氮有关。本文将从化学平衡的角度，详细解释反渗透纯水设备产水pH变化的原因。

反渗透纯水设备产水的pH一般情况下会比进水低，主要原因是水体中存在着二氧化碳(CO₂)与碳酸氢根(HCO₃⁻)的电离平衡，平衡关系式如下：

CO₂+H₂O = HCO₃⁻ +H⁺

水体中的CO₂部分以HCO₃⁻的形式存在，当反渗透膜将进水浓缩时，HCO₃⁻浓度增加，平衡向左移动，进水侧CO₂含量增加。由于反渗透膜不能脱除气体，CO₂会透过反渗透膜进入产水。反渗透膜对HCO₃⁻的脱除率在99%以上，导致产水侧HCO₃⁻含量降低，产水侧平衡向右移动，从而产生更多的H⁺，使产水pH降低。

一些项目上也会出现反渗透产水的pH会比进水高，这主要是因为进水中存在较多的氨氮。氨氮在水体中存在如下的电离平衡关系：

NH₃+H₂O = NH₄⁺+OH⁻

当进水被浓缩时，反渗透进水侧NH₄⁺离子浓度增加，上述电离平衡向左移动产生NH₃。由于反渗透无法截留气体状态的氨，氨气会透过反渗透膜进入产水。在产水侧氨气浓度增加，上述平衡向右移动，产生OH⁻，使产水的pH值升高。

上述电离平衡产生移动的过程中，产生NH₃的量与水中pH值有关。若pH为碱性时，产生NH₃的量对pH值影响较大；但pH为酸性时，产生NH₃的量较小，对产水pH值影响也会很小。实验证明，反渗透产水中氨氮的含量与反渗透进水pH值变化趋势相同，产水中氨氮含量随着进水的pH升高而升高。