盡管反滲透膜具有高的脫溴率，但是由于后處理工藝（氯化）的原因溴酸鹽還是可能形成于產(chǎn)品水中。反滲透膜對溴透鹽率的正確估計是脫鹽工廠的關(guān)鍵設(shè)計，從而以確保最終產(chǎn)品水溴化物濃度不超過世界衛(wèi)生組織（WHO）的推薦值。基于幾個采用反滲透膜元件的脫鹽工廠40個水樣分析結(jié)果表明，溴的透鹽率比氯的透鹽率高15%。今天為大家介紹一下滲透膜的脫溴率怎么計算？
1）為什么脫溴很重要
2）如何計算產(chǎn)水中的溴濃度含量
為什么脫溴很重要
天然水中含有少量的溴。海水中溴濃度通常在60到90mgL，反滲透產(chǎn)水中其濃度通常小于
0.1mg/L。為了降低傳染病感染的風(fēng)險，產(chǎn)水經(jīng)過氯化處理，以期為人類消費(fèi)提供微生物安全的水。氯化通過對傳染疾病的控制提供了堅實(shí)的公共健康利益，然而其導(dǎo)致了溴轉(zhuǎn)為溴酸鹽（BrO），溴酸鹽是一種可疑的致癌物。如果含溴的水被臭氧氧化，溴酸鹽就會形成，這是常見的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在氯化處理中并不常見，但仍然是一個問題。
由于其潛在的致癌性，針對溴的飲用水標(biāo)準(zhǔn)或?qū)t非常嚴(yán)格。美國國家環(huán)保局（1998）公布溴污染物其最大含量不超過10ugL。世界衛(wèi)生組織頒布的飲用水水質(zhì)指南（第三版，2008）最近從25ug/L修正為10ug/L。
作為一個粗略的指導(dǎo)，采用反滲透膜元件的脫鹽工廠大多數(shù)產(chǎn)水中溴濃度期望值為0.1至1mg/L。當(dāng)溴酸鹽完全轉(zhuǎn)為溴時，基于溴酸鹽（BrOs）與溴（Br）的分子量比為128/80或1.6倍，反滲透產(chǎn)水中溴最大期望濃度為1.6mg/L。這個值遠(yuǎn)高于EPA和WHO的限制值，因此，要注意避免在后處理中溴酸鹽的形成，溴酸鹽的轉(zhuǎn)化率目標(biāo)值應(yīng)低于1%。
如何計算反滲透膜產(chǎn)水中溴濃度
使用下面的方法計算產(chǎn)水中溴的濃度：
1、在進(jìn)水水質(zhì)及操作條件下用ROSA模擬運(yùn)行性能；
2、使用下述公式計算產(chǎn)水中溴的濃度：
溴產(chǎn)水=fac×溴進(jìn)水×（Cl產(chǎn)A/Cl選水）在這里，產(chǎn)水中溴濃度可以通過產(chǎn)品水溴/氯的相關(guān)因子（farc/）、給水中溴濃度、產(chǎn)水中氯濃度與進(jìn)水中氯濃度比進(jìn)行計算。根據(jù)方程1，一旦Brl是已知的，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)分析和產(chǎn)水中氯的濃度可以非常容易對產(chǎn)水中的溴進(jìn)行計算。為了獲得一個可靠的farc/值，從2007年開始，從不同地理位置（澳大利亞、中東和歐洲）的幾個反滲透海水淡化廠進(jìn)行了超過40個水樣的分析（包括進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水）。
所有的樣品對應(yīng)于安裝了SW30HRLE-400i膜元件（50%）和SW30XLE-400膜元件（10%）的單級系統(tǒng)。剩下的樣品對應(yīng)于采用內(nèi)部分段式設(shè)計（ISD）的系統(tǒng)，其采用不同的反滲透膜元件，從而優(yōu)化了內(nèi)部水力學(xué)分布，結(jié)果降低了運(yùn)行成本。二級產(chǎn)水也進(jìn)行了初始評估，但是由于溴濃度與分析檢測極限（LOQ）很接近，故沒有進(jìn)行仔細(xì)分析。氯和溴的濃度由陶氏實(shí)驗室分析，其與外部實(shí)驗室一樣獲得的結(jié)果重現(xiàn)性很高。接下來的用于測定氯和溴濃度的方法是：
-DOW：離子色譜，IC850，Metrohm AG（Herisau，瑞士）。兩個檢測極限1.7mg/L（氯化物）和0.1mg/L（溴化物）。
一外部實(shí)驗室B：對于氯，滴定法，Titration（SM4500），Aquakem 600（Schonenbuch，瑞士）。對于溴，離子色譜，DIONEXICS2000（Sunnyvale，CA，美國）。兩個檢測極限
0.2mg/L（氯化物）和0.05mg/L（溴化物）。評估結(jié)果表明，采用FILMTECTM反滲透膜其溴的透鹽率比氯平均高15%，因此fsa等于1.15。
總結(jié)：
從不同地理位置的幾個脫鹽工廠已經(jīng)證實(shí)反滲透膜對溴與氯的鹽透率。結(jié)果表明溴的鹽透率是氯的1.15倍，因此通過下述公式可以預(yù)測產(chǎn)水中溴的濃度，產(chǎn)水中氯的濃度可以通過ROSA軟件預(yù)先估算：
溴產(chǎn)水=1.15×溴水×（Cl產(chǎn)水/Cl=水）假設(shè)溴完全轉(zhuǎn)為溴酸鹽及考慮美國國家環(huán)保局和WHO的極限標(biāo)準(zhǔn)，在反滲透海水淡化系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)使產(chǎn)水中溴約5ug/L。即使最新的膜分離技術(shù)也不能滿足如此低的溴濃度要求。因此，要注意避免在后處理中溴酸鹽的形成，溴酸鹽的轉(zhuǎn)化率目標(biāo)值應(yīng)低于1%目標(biāo)。
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