脱二氧化碳器

脱二氧化碳气体

天然水中溶解的气体主要有O2，CO2和少量的CH4气体，另外在H+交换过程中，以及处理水过程中又会产生大量的游离碳酸，特别是在我国南方，源水中碳酸根含量很高。脱气是基于CO2在水中溶解度低（0.6mg/L,15℃）这一特点，采取某些措施，促进CO2从源水中转入大气。

在离子交换脱盐工艺的阳床之后，水的PH值均较低，这时水中的重碳酸根主要以游离CO2形式存在，为了减轻阴离子交换树脂的负荷，用脱气塔把CO2去除是十分有效的。

在本工艺中，脱气的作用有三：

（1）除去水中的CO2，O2，减少对用水设备的腐蚀。

（2）除去水中的CO2，减少阴离子交换树脂的负荷，提高水处理系统的经济性与出水水质。

（3）除去水中各种溶解气体，使之含量（如氧含量、总溶解气体等）指标达到出水水质所规定的指标。

1.4 脱气原理

源水中所含的重碳酸盐是影响碱度的主要成分，随着PH值的不同，碳酸盐存在着下述

平衡：

2H++CO32-H++HCO3- H2CO3CO2+H2O

当PH值低时，反应向右进行，反之则向左进行。当PH值为5-6时，反应右移，此时水再进入阳床进行离子交换，水中的金属离子与阳树脂上的H+交换的结果使H+进入水中，因此阳床出水偏酸性，导致出水PH值进一步降低，使水中大部分HCO3-转化为H2CO3，进一步转为CO2，由于CO2的溶解度很低，这就为脱气提供了良好的条件。如果不进行脱气，则H2CO3将与强碱性阴离子交换树脂进行交换，加重阴床的负担，缩短阴床的产水周期。脱气塔放在阳床后、阴床前。本工艺采用鼓风填料式除二氧化碳器，脱气方法如下：

重碳酸盐类经过氢型离子交换，生成的重碳酸在水中呈不稳定状态，在酸性条件下，（PH值小于4.3）全部生成CO2，可以从水中逸出。

CO2在水中的溶解度与水面上气体中CO2所占的分压有关。由于空气中CO2的成分较小（在大气压中二氧化碳的分压仅占0.03%），使含有CO2的水与新鲜空气接触，水中的CO2可以向空气中转移，从而降低CO2在水中的溶解度。

为了增加空气和水的接触面积，脱气塔内装有瓷环或塑料多面空心球等质轻、表面积大的填料，水从脱气塔上部流入，在瓷环（或塑料球）中分散成面积很大的水膜和水珠，空气由下部鼓风机通入，经过过滤器后进入脱气塔，与水接触后从顶部排出，脱气后的水流入下部集水箱内。

水温对脱气效果影响很大，水温越低，CO2在水中的溶解度越高，解吸系统越小，这些因素均不利于CO2从水中转入大气，因此，冬季应尽可能采用鼓热风的办法，一般鼓风脱气塔出口水中CO2含量不应低于5mg/L。

运行经验表明，当进水中CO2含量（或碱度）大于50-100mg/L，在一级复床除盐系统中设置除二氧化碳器较为经济合理。经过鼓风填料去除二氧化碳之后水中残余CO2含量为5-10mg/L。