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膜的污染及其控制方法
控制方法, 污染
简介: 反渗透系统在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。
关键字:反渗透结垢胶体污染 SDI 化学污染
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反渗透系统在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。下面主要阐述膜系统在日常中出现的问题及控制方法。
一、无机物的结垢
在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等离子。在一般的情况下是不会造成无机物结垢,但是在反渗透系统中,由于源水一般浓缩4倍,并且pH也有较大的提高,因此比较难溶解的物质就会沉积,在膜表面形成硬垢,导致系统压力升高、产水量下降,严重的还会造成膜表面的损伤,使系统脱盐率降低。
衡量水质是否结垢有两种计算方法:
控制苦咸水结垢指标
对于浓水含盐量TDS≤10,000mg/L的苦咸水,朗格利尔指数(LSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标:
LSIC=pHC-pHS
式中:LSIC:反渗透浓水的朗格利尔指数
pHC:反渗透浓水pH值
pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值
当LSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。
控制海水及亚海水结垢指标及处理方法:
当浓水含盐量TDS>10,000mg/L的高盐度苦咸水或海水水源,斯蒂夫和大卫饱和指数(S&DSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标。
S&DSIC=pHC-pHS
式中:S&DSIC:反渗透浓水的斯蒂夫和大卫饱和指数
pHC:反渗透浓水pH值     
pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值
当S&DSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。
其它无机盐结垢预处理的控制方案
碳酸钙结垢预处理的控制方案
在反渗透系统的结垢中,以碳酸盐垢为主,大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态,由下式表示CaCO3化学平衡:
Ca2+ + HCO3–  <--->  H+ + CaCO3
从化学平衡式可以看出,要抑制CaCO3的结垢,有几种途径:
降低Ca2+的含量
降低了Ca2+含量,可以使化学平衡向左侧移动,不利于形成CaCO3垢。
达到这种目的的方法有:离子交换软化法、石灰软化法、电渗析、纳滤等方法,他们都能有效地降低的Ca2+含量,从而达到抑制钙垢的生成。
Ca2+的增溶
主要是以增加Ca2+的溶解度,从而降低结垢的风险。
方法:添加螯合剂、
阻垢剂,增加Ca2+的溶解度,使平衡向左移动。
调节pH值
主要是通过添加无机酸,从而提高H+的浓度,使平衡向左移动。化学原理如下:
CO2 + H2O <---> H2CO3          ――――⑴
H2CO3 <---> H+ + HCO3-         ――――⑵
HCO3- <---> H+ + CO32-          ――――⑶
离子交换除碱法
主要是通过降低CO32-的浓度来降低碳酸钙结垢的风险。
硫酸钙结垢预处理的控制方案
离子交换除钙
石灰软化除钙