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如何防止和预防反渗透膜结垢?

为了保证反渗透系统可以稳定运行,对给水的严格预处理就必不可少。预处理的目的就是去除给水中会对反渗透产生污染或导致劣化的物质。一旦预处理系统不能发挥作用,有污染物进入反渗透和纳滤系统,这些物质可能会在膜表面堆积,若给水中含有微生物,它的繁殖会导致更严重的后果。正确把握原水的特性,设计并选择合适的预处理工艺是非常重要的。

对进水进行良好的预处理,需达到以下目标:

1.保证SDI15最大不超过5.0,争取低于3.0;

2.保证浊度低于1.0 NTU,争取小于0.2 NTU;

3.保证没有余氯或类似氧化物,如:NaClO、ClO2、Cl2、O3等;

4.保证没有其它可能导致膜污染或劣化的化学物质。

 

针对预处理系统的目的,可以将预处理分为:防止结垢、防止胶体污染、防止微生物染、防止有机物污染和防止膜劣化等几个方面。今天小编就来分享一下,反渗透系统防止结垢的措施。

结垢的原因

结垢是难溶性的盐类在膜表面形成沉积或结晶析出为固体沉淀,反渗透膜工作过程中膜面上的浓差极化现象是引起结垢的直接原因。防止结垢的方法是保证难溶解性盐类不超过饱和界限,降低浓差极化。结垢不仅会在膜表面发生,有时甚至在系统的管路内部也会生。

 

结垢的物质

在反渗透系统中析出的垢主要是无机成分,以碳酸钙为主。在天然的水源中存在的难溶性盐类主要有:碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、氟化钙、硫酸锶和二氧化硅。一般来说,盐的溶解度受各种在水中成分的浓度、pH值、温度以及共存的其他盐分浓度影响。

 

此外,有时候会因为人为原因(如:加药等)带入其他无机物,例如:磷酸根、铁和铝,这些无机盐往往溶度积很低,极易发生结垢,因此当系统投加药剂(包括:絮凝剂、助凝剂、阻垢剂、酸和碱等)时,必须注意这些人为引入的离子成分的影响。

 

控制反渗透系统结垢的常规措施有以下几点:

进水中添加阻垢剂

有许多厂商在供应各种各样用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物。

 

选择阻垢剂时,要确认其与反渗透膜是兼容的,不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。

阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐超过饱和溶解度。

阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用防止碳酸钙垢。

 

高硬度水的软化

含有钙、镁等硬度成分的水作为锅炉或者冷却水使用时,硬度成分会在传热面或管线内侧沉淀。可以采用絮凝、沉淀、过滤、化学软化或者离子交换等方法对水进行软化。

 

适度的回收率调整

反渗透系统的回收率和原水中溶解物质的浓缩倍率有直接关系,回收率50%的系统,浓缩倍数是2倍;而回收率达到90%时,相当于浓缩10倍。原水由于被浓缩,膜表面的污染会比想象中发生的更快,一般回收率在苦咸水脱盐处理中设在50-80%左右。系统的运行条件、原水的特性状态等因素会影响回收率的确定,一旦选择过高的回收率,就会面临结垢的形成和急速污染的风险。

因此,需按照实际情况设定适当的回收率。除此以外还要注意原水水质的变化,结合其随四季气候的变动范围,设定稳定的运行条件,防止结垢。

调节进水的酸碱度(pH)

通过加酸调节进水中pH值,降低LSI, 减轻碳酸钙的结垢趋势;或者通过加碱,增大二氧化硅溶解度,以控制硅结垢倾向。

 

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