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－论文网。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

添加反渗透专用阻垢剂

氟化钙结垢预处理的控制方案

离子交换除钙

石灰软化除钙

阴树脂交换

添加反渗透专用阻垢剂

硫酸锶结垢预处理的控制方案

离子交换除锶

阴树脂交换

添加反渗透专用阻垢剂

硫酸钡结垢预处理的控制方案

离子交换除钡

阴树脂交换

添加反渗透专用阻垢剂

硅酸盐结垢预处理的控制方案

预处理中的过滤

石灰软化

提高进水的温度

提高进水的pH值

添加硅分散剂

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