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反渗透运行无机结垢的控制策略,都在这里了

来源:反渗透 时间:2022/6/4
当难溶盐类在膜元件内不断被浓缩且超过其溶解度极限时,它们就会在反渗透或纳滤膜膜面上发生结垢,回收率越高,产生结垢的风险性就越大。?目前出于水源短缺或对环境影响的考虑,设置反渗透浓水回收系统以提高回收率成为一种习惯做法,在这种情况下,采取精心设计、考虑周全的结垢控制措施和防止微溶性盐类超过其溶解度而引发沉淀与结垢尤为重要。

RO/NF系统中,常见的难溶盐为CaSO4、CaCO3和SiO2,其它可能会产生结垢的化合物为CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3(PO4)2,下表列举了难溶无机盐的溶度积数据。

?为了防止膜面上发生无机盐结垢,可采用如下措施:(1)加酸大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态,由下式可知CaCO3的溶解度取决于pH值:Ca2++HCO3–?H++CaCO3因此,通过加入酸中的H+,化学平衡可以向左侧转移,使碳酸钙维持溶解状态,所用酸的品质必须是食品级。在大多数地区,硫酸比盐酸更易于使用,但是另一方面,进水中硫酸根的含量增加了,就硫酸盐垢而言,问题会严重。CaCO3在浓水中更具有溶解的倾向,而不是沉淀,对于苦咸水而言,可根据朗格利尔指数(LSI),对于海水可根据斯蒂夫和大卫饱和指数(SDSI),表示这种趋于溶解的倾向。在饱和pHs的条件下,水中CaCO3处于溶解与沉淀之间的平衡状态。LSI和SDSI的定为:LSI=pH-pHs(TDS≤mg/L)SDSI=pH-pHs(TDSmg/L)仅采用加酸控制碳酸钙结垢时,要求浓水中的LSI或SDSI指数必须为负数,加酸仅对控制碳酸盐垢有效。(2)加阻垢剂阻垢剂可以用于控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢,通常有三类阻垢剂:六偏磷酸钠(SHMP)、有机磷酸盐和多聚丙烯酸盐。?由于SHMP在计量箱中容易发生水解,一旦水解,不仅会降低阻垢效率,同时也有产生磷酸钙沉淀的危险。因此,目前极少使用SHMP,有机磷酸盐效果更好也更稳定,适应于防止不溶性的铝和铁的结垢,高分子量的多聚丙烯酸盐通过分散作用可以减少SiO2结垢的形成。但是聚合有机阻垢剂遇到阳离子聚电解质或多价阳离子时,可能会发生沉淀反应,例如铝或铁,所产生的胶状反应物,非常难以从膜面上除去。对于阻垢剂的加入量,需要咨询阻垢剂供应商。必须避免过量加入,因为过量的阻垢剂对膜而言也是污染物。阳离子聚电介质可能会与负电性的阻垢剂发生协同沉淀反应并污染膜表面,必须保证当添加阴离子阻垢剂时,水中不存在明显的阳离子聚合物。(3)预防性清洗在某些场合下,可以通过对膜进行预防性清洗来控制结垢问题,此时系统可不需要进行软化或加化学品阻垢。通常这类系统的运行回收率很低,约25%左右,而且1-2年左右就考虑更换膜元件。这些系统通常是以自来水或海水作水源,制造饮用水的单元件不重要的小型系统。其最简单的清洗方式是打开浓水阀门作低压冲洗,设置清洗间隔短的模式要比长的模式有效,例如常用每运行30分钟低压冲洗30秒。也可以采用类似于废水处理中的批操作模式,即在每批操作之后清洗一次膜元件。清洗步骤、清洗化学品和清洗频率等需要作个案处理和优化。特别要注意采取措施不让结垢层随运行时间的延长进一步的加剧。(4)调整操作参数当其它结垢控制措施不起作用时,必须调整系统的运行参数,以防止产生结垢问题,因为保证浓水中难溶盐浓度低于溶度积,就不会出现沉淀,这需要通过降低系统回收率来降低浓水中的浓度。溶解度还取决于温度和pH值,水中含硅时,提高温度和pH可以增加其溶解度,二氧化硅常常是唯一考虑需要调节这些运行参数以防止结垢的原因,因为这些参数的调节存在一些缺点,如能耗高或其它结垢的风险(如高pH下易发生CaCO3沉淀)。对于小型系统,选择低回收率并结合预防性清洗操作模式是控制结垢最简便的手段之一。?预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇 转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjslczl/457.html