反渗透装置中膜的污染及控制方法

反渗透装置中膜的污染及控制方法 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（SDSIC）作为表示CaCO3结垢可能性的指标。 SDSIC=pHC-pHS 式中：SDSIC：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SDSIC≥0，就会出现CaCO3结垢。 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