反渗透结垢分析
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反渗透/纳滤膜系统结垢控制措施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,如果反渗透水处理系统采用50%回收率操作时,其浓水中的盐浓度就会增加到进水浓度的两倍,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,应采用如下措施:1、加酸大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态,CaCO3的溶解度取决于pH值: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。
在大多数国家和地区,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(S&DSI),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S&DSI 的定为:LSI = pH – pH s (TDS ≤ 10,000 mg/L)S&DSI = pH – pH s (TDS > 10,000 mg/L)仅采用加酸控制碳酸钙结垢时,要求浓水中的LSI 或S&DSI 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。
1、设计原因:A、反渗透设计为三段运行,回收率为85%,这种运行方式使进入三段的水质含盐量就已经很大,所以三段浓水水质就更差了,所以三段运行的反渗透最后一段膜元件结垢倾向是比较大的。
目前国内大多数反渗透设计为二段运行,回收率75%。
B、反渗透设计设备停运后冲洗为反渗透进水进行低压冲洗,这种运行方式冲洗时压力为0.3~0.4MPa,在这种压力下反渗透仍然有淡水产生所以浓水侧的水还是被浓缩了含盐量仍然很大,这就容易使停运的反渗透浓水侧出现结垢现象。
现在大多数的反渗透停运后冲洗设计为反渗透的产水或采用除盐水进行冲洗,这种冲洗方式能够很好的把反渗透浓水置换出来,从而保证了反渗透停运后浓水侧的含盐量很低,能够有效地防止反渗透停运中出现浓水侧结垢现象的发生。
C、加药没有完全混合均匀,从而导致加药不匀,也容易引起反渗透膜结垢。
2、设备原因:A、经检查发现阻垢剂计量泵不出药且3台阻垢剂计量泵均出现故障后进行更换过,这就容易造成阻垢剂计量泵不出药或故障时没有及时发现而使运行中的反渗透出现短时的不加药现象。
B、反渗透加阻垢剂装置漏药较严重,可能影响反渗透加阻垢剂的加药量。
3、操作原因:A、停机时快速降压没有进行彻底冲洗。
由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。
B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。
因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。
因此,在准备停机时,应停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min,直至浓缩水的TDS (总溶解固体)与原水的TDS很接近为止。
减少反渗透膜结垢的方法1、做好原水的预处理工作,特别应注意污染指数的合格,同时还应进行杀菌,防止微生物在器内滋生,注意氯离子对膜的伤害。
2、在反渗透设备运行中,要维持合适的操作压力,一般情况下,增加压力会使产水量增大,但过大又会使膜压实。
3、在反渗透设备运行中,应保持盐水侧的紊流状态,减轻膜表面溶液的浓差极化,避免某些难溶盐在膜表面析出。
反渗透(RO)系统结垢解决方案
1. 反渗透(RO)系统
反渗透装置是用压力使水通过反渗透膜,水分子透过膜,离子被截留下来。
反渗透膜的产水率和脱盐率是反渗透过程中关键运行参数,这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值等因素的影响。
1. RO系统出水率一般为75 % ,在质保期内,保证出水率不低于设计的95%。
2. RO膜比较贵,使用寿命3-5年,如果结垢,需要定期化学清洗。
3. RO系统一般运行1-2小时左右反冲洗1-2分钟,反冲洗时间和膜的进出
口压差有关。
4. 浓水可以用下一级反渗透回收,后期浓水可蒸发结晶或排放。
2. 常规处理
为延缓结垢,RO进水一般需要添加阻垢剂;
结垢严重时,需要停机化学清洗。
3. 纯物理处理办法 – 调频阻垢仪
阻垢仪安装在膜前端的管路上,水通过磁场时,水中的水垢离子频繁碰撞,生成不带电荷的晶体,这种晶体没有粘附性,不会附着在膜上形成水垢,很容易在反冲洗时清除掉。
正常结晶状态:
使用调频阻垢仪后结晶
状态:
调频阻垢仪优势:
1.物理絮凝,提高过滤器/超滤的拦截效果。
2.避免膜的表面形成硬垢,反冲洗效果好。
3.减少或停止阻垢剂添加,有利于浓水回用。
4.延长膜的清洗周期,减少酸洗频率,减少停工。
5.RO高压水泵的扬程可适当降低,节省电费;在水温较低的时候可有效防止产水率下降。
反渗透膜被堵的原因及解决办法一、反渗透膜污堵主要原因分析1、系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适,或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。
2、预处理装置运行不正常,即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低,预处理效果不理想。
3、系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确(泵、配管及其它)。
4、系统化学药品注入装置发生故障(酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂,还原剂及其它)。
5、设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。
6、运行管理人员不合理的设备操作与运用(回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它)。
7、膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。
8、原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。
9、反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。
二、不同污染物结垢堵膜的表现1、碳酸盐垢结垢后表现:标准渗透水流量下降,或是脱盐率下降。
原因:膜表面浓差极化增加。
2、铁/锰污染后表现:标准压差升高(主要发生在装置前端的膜元件),也可能引起透水量下降。
通常锰和铁会同时存在。
3、硫酸盐垢若发生沉积,首先影响盐浓度最高的系统最后面的膜元件,表现为二段压差明显升高。
需要用专用清洗剂。
4、硅颗粒硅:污堵膜元件水流通道,导致系统压差升高。
采用0.4%二氯胺对于溶解严重污染的硅垢是有效的。
胶硅:与颗粒硅相似。
溶解硅:形成硅酸盐析出,应采用二氯胺清洗。
5、悬浮物/有机物污堵表现:透水量下降,一段压差明显升高。
若给水SDI大于4或浊度大于1,有机物污染的可能性较大。
6、微生物污堵表现:标准压差升高或标准透水量下降。
可采用非氧化性杀菌剂加碱进行清洗。
7、铁细菌污堵表现:标准压差升高。
可采用EDTA钠盐加碱进行清洗。
发生下列情况时应该清洗膜了1、标准化后的设备产水量减少了10~15%;2、标准化后的膜系统运行压力增加了15% ;3、标准化后的膜系统盐透过率较初始正常值增加了10~15%;4、运行压差较初始作业时增加了15%三、反渗透膜的清洗方法1、负压清洗:负压清洗可以说是通过设备的真空抽吸,在反渗透膜侧面形成的压力,这样可以有效的去除膜表面以及内部的污染物;2、反冲:反冲是利用强力的气体或者液体对膜的表面进行清洗,从而达到清理膜内部的污染物,让膜恢复干净,反冲目前是清洗反渗透膜较为常用的一种方式之1;3、化学清洗:化学清洗的方法是使用化学清洗剂对反渗透膜进行清洗,由于是化学物有针对性的清洗同样能够有效的对膜进行清洗,这种方式也是人们常用的清洗方式之一。
一.反渗透膜的污染物反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
那么反渗透膜污染物种类有哪些?①颗粒状污染:泥沙、前处理滤料细末等。
②生物性污染:细菌、病毒、藻类等。
③有机物污染:铁、铝氧化物等。
④无机物污染:碳酸盐类垢、硫酸盐类垢、氟、硅垢等。
由于污染物成分复杂,传统的化学药剂清洗不能很好的解决污染问题,一种情况是洗后效果不明显,一种是洗后当时效果还可以,但运行不久即恢复到原来的水平上。
如果采用了错误的清洗药剂和清洗方法,将导致难以挽救的损失。
随着清洗次数的增加,反渗透膜的使用寿命也逐渐降低,最后不得不更换昂贵的反渗透膜。
二.太赫兹能量环简介太赫兹能量环是一个持续释放太赫兹波信号的产品,通过物理方法解决了反渗透膜结垢的问题。
太赫兹能量环由半导体纳米芯片模块封装而成,纳米芯片模块中存储着三百多种分子级振动信息合成的太赫兹信号。
太赫兹能量环靠吸收环境的能量持续工作,并源源不断的释放太赫兹波,太赫兹波穿过水管路的管壁,辐射到水中,与水及水中的微小颗粒产生同频共振和干扰振荡。
太赫兹能量环有两个半圆环构成,使用时卡装在水管的外壁即可。
三、作用功效1、改善水的活性改善水的活性。
在共振波的作用下,大分子团水被振散为小分子团水;小分子团水被振散为单个水分子;水分子之间氢键被打断,水的活性增加,利于水分子通过。
2、除垢防垢在水的压力、流速、温度的频繁变化过程中,水中的无机盐存在如下变化,如:Ca(HCO3)2==CaCO3 ↓+ CO2↑+ H2O无机盐虽然有部分结晶析出,但在太赫兹波的作用下,分子的振动能级及振动幅度提高,使其能摆脱分子间的范德华力,不会积聚形成大块的板结垢,只能在水中形成絮状的近球形软无机盐颗粒,在水流的作用下被带走,在水池沉淀下来或被过滤出来,从而达到持续阻垢的效果。
反渗透阻垢剂特点及相关原理
2020年4月1日
要了解反渗透,首先要了解“渗透”的概念。
渗透是一种物理现象。
当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止,这一过程称为渗透。
然而,要完成这一过程需要很长时间。
但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。
如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下。
因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质,盐分的目的。
反渗透阻垢剂特点:
1、在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢
2、不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物
3、能有效地抑制硅的聚合与沉积,浓水侧SiO2浓度可达290ppm
4、可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜
5、溶解性及稳定性
6、给水PH值在5-10范围内均有效。
反渗透阻垢剂性能评定方法随着水资源的日益短缺和膜技术的不断发展,反渗透技术已经广泛应用于电力、化工、食品、电子、制药等行业。
在反渗透技术发展的过程中,结垢是影响反渗透正常运行的主要问题之一,当膜表面有垢沉积时,需要停运设备进行化学清洗.甚至更换膜元件。
目前,添加阻垢剂已经成为控制反渗透膜结垢的有效手段之一。
因此,在实验室中如何评定反渗透专用阻垢剂的性能,对于指导现场反渗透系统的运行参数.显得十分重要。
目前.国内外对反渗透阻垢剂的评定方法分为静态评定法和动态评定法两大类。
1 静态评定法1.1 碳酸钙沉积法碳酸钙沉积法原理为:配制含一定浓度的钙离子和碳酸氢根离子的水样.加人一定剂量的阻垢剂.在加热条件下,促使水样中碳酸氢根加速分解为碳酸钙。
加热一段时间后测定钙离子的浓度。
钙离子浓度愈大,则阻垢剂的阻垢性能越好。
碳酸钙沉积法是目前国内最常使用的一种阻垢剂静态阻垢性能评定方法。
1.2 鼓泡法鼓泡法是通过模拟循环冷却水在换热器中受热和冷却塔中的曝气两个过程,来评价阻垢剂的阻垢性能。
即在升高试验温度的条件下,向含一定浓度钙离子和碳酸氢根离子的试液中鼓入一定流量的空气.带走二氧化碳.促使碳酸氢钙分解为碳酸钙,试液迅速达到自然平衡pH,然后测定溶液中的钙离子浓度。
钙离子的浓度愈大,阻垢剂的阻垢性能越好。
1_3 浊度法配制一定浓度含有成垢离子的水样于恒温装置中,加入一定量的阻垢剂,以恒定的速度搅拌溶液,并滴加NaOH溶液。
没有沉淀生成时。
溶液的浊度保持不变;随着NaOH的加入,pH 升高,达到临界pH时,大量晶体析出.溶液浊度增大。
浊度曲线上浊度开始增加的点就是成垢离子开始生成的临界点。
浊度法主要是评定阻垢剂阻CaCO,垢性能的试验方法。
1.4 电导率法试验中将装有一定浓度CaC1 和阻垢剂水样的烧杯放人恒温槽中.用电磁搅拌器以恒定速率搅拌该溶液.温度控制在25℃ .向其中滴加已知浓度的Na2CO3,溶液。
稳定后读取溶液的电导率值。
反渗透二氧化硅结垢表现及预防常规的水源中都会含有一定量的SiO2,SiO2在饱和的状态下能聚合为难溶性的胶体硅,沉积在反渗透膜表面后会导致系统产水量急剧下降,运行压力大幅升高,脱盐率出现明显下降。
Si02结垢表现与碳酸钙、硫酸钙结垢的表现也有较大差异,从膜元件外观上很难发现析出的结垢物质,并且较难通过化学清洗恢复性能。
下面通过一个案例进行说明。
力系统配置排列方式:一级三段式,膜壳排布3:2:1,采用6芯膜壳设计回收率:87.5%设计运彳调量:16.41MH设计产水量:21.9m3∕h膜元件型号:一段/二段TM120D-400,三段TM820V-400勿运行概述系统投运不到一个月,现场两套设备运行压力升高T,各段压差无明显变化;两套设备产水量均下降一倍左右。
产水电导上升,脱盐率下降,化学清洗后表现更明显。
03案例分析原水为垃圾填埋场循环排污水,硬度1000mg∕1,碱度500mg∕1,二氧化硅220mg∕1o通过澄清池预处理后,反渗透系统进水电导4000-5000μS∕cm,硬度240mg∕1,碱度IIOmg/1,二氧化硅120mg∕1z PH回调至7β运行初期控制回收率80%左右,后产水量下降,回收率逐渐下降至60%左右。
现场单个膜壳取产水检测,A设备一段产水电导200μS∕cm以内,二段、三段明显异常,均为9000μS∕cm;B设备一段产水电导300μS∕cm以内,二段、三段均为2000μS∕cmβ后对A设备一二三段逐一进行探针实验,一段第六只膜壳位置产水电导有升高现象,二三段无明显跳点,与膜壳取样口所测数值接近。
取三段最后一支膜送检进行膜元件分析。
04膜元件分析存在轻微超重现象,进水侧及浓水侧端面观察无明显污染物。
标准性能评价结果脱盐率(92.96%)和产水量(1.6m3∕d),脱盐率和产水量都明显下降。
探针测试显示产水电导率整体偏高,但无明显突变点。
观察无明显污染物,但SEM观察膜表面覆盖一层结垢物。
反渗透结垢现象分析高平指导老师乔万谋 [大唐甘谷发电厂] 2007-12-21摘要:阐述了反渗透的原理,从反渗透膜的角度对反渗透结垢进行了分析。
并提出了预防结垢措施。
关键词:反渗透,结垢,膜前言目前制纯水的方法有四种,蒸馏法、电渗析法、离子交换法和反渗透法。
而反渗透又是最先进、效率最高、最节能的制纯水技术。
反渗透是20世纪60年代迅速发展起来的一种水处理工艺。
目前,它已用在城市用水、锅炉补给水、电厂锅炉补给水、工业废水及海水淡化和各种溶液中溶质分离等方面。
目前火力发电还是我国发电的主力军,在火力发电生产中,以反渗透处理水的技术应用很广。
华能玉环电厂反渗透的海水淡化,大唐甘谷发电厂的反渗透水处理,国电邯郸热厂的反渗透的水处理,山西阳泉有阳光发电有限责任公司等等。
1反渗透原理如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开,则淡水中的水会穿过半透膜至盐水一侧,这种现象叫渗透。
因此,在进行渗透过程中,由于盐水一侧液面的升高会产生压力,从而抑制淡水中的进一步向盐水一侧渗透。
最后,当浓水侧液面距淡水面有一定的高度,以至它产生的压力足以抵消其渗透倾向时,浓水侧的液面就不再上升。
此时,通过半透膜进入浓溶液的水和通过半透膜离开浓溶液的水量相等,所以它们处于平衡状态。
在平衡时,盐水和淡水间的液面差H表示这两种溶液的渗透压差。
如果把淡水换成纯水,则此压差就表示盐水的渗透压。
根据这一原理,不难推论出,如果在浓水侧外加一个比渗透压高的压力,则可以将盐水中的纯水挤出来,即变成盐水中的水向纯水中渗透。
这样,其渗透方向和自然渗透相反,即反渗透原理(见图1)。
2半透膜渗透现象是18世纪发现的。
最出,人们都是用动物做实验。
动物膜不是真正的半透膜,它们有许多缺点,在工业上不能应用。
所以,反渗透技术的发展,决定于半透膜的制取工艺。
良好的半透膜应具备以下一些特性:1透水率大,脱盐高;2机械强度大;3耐酸、耐碱、耐微生物的侵袭;4使用寿命长;5制取方便,价格较低。
2.1醋酸纤维素膜这是最早的1960年制成的实用人造膜。
现在,其制造方法经多次改进,产品具有透水率大,脱盐率高和价格便宜的优点。
2.2聚酰胺膜在1970年以前制成的主要是脂肪族聚酰胺膜,例如尼龙-66、尼龙-6等,这些膜的透水性很差。
后来,制成了芳香族聚酰胺膜,它的透水性、除盐率(参看表1)、机械强度和化学稳定性等都较好。
它能在pH值为4~10的范围内使用(长期使用范围为pH=5~9)。
芳香族聚酰胺膜主要制成中空纤维。
表1聚酰胺膜的透水性和除盐性能2.3复合膜上列半透膜之所以能起渗透作用,是由于其表面的活化层。
此活化层只需很薄一层,它太厚无助于渗透作用,反而会引起透水率降低,并使流量随运行时间衰减的速度加快。
然而在制取这些膜时,却难以将活化层做得比0.0001mm更薄,为此研制成了复合膜。
复合膜是两层薄皮的复合体(见图2)先在布料上制成多孔支撑层,然后在其表面进行活化层的聚合反应。
支撑层材料可采用聚砜,活化层可用聚脲。
复合膜的透水率、脱盐率和流量衰减方面的性能都较优越,它的出现大大降低了反渗透的操作压力,延长了膜的寿命,提高了反渗透的经济效益。
3.1结垢分析3.1原水的处理为了避免堵塞反渗透器,原水应经预处理,以消除水中的悬浮物,降低水的浊度;此外,还应进行杀菌,以防微生物在反渗透内滋长。
3.1.1悬浮物悬浮物的多少是水质好坏的一个指标,如果悬浮的物质多,没有及时过滤,就会在反渗透的膜上沉积,阻碍膜的透水率。
从而使膜孔受堵而不能正常工作。
所以在水进入膜的表面之前把悬浮物过滤掉。
3.1.2 浊度浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。
也就是说,由于水中有不溶解物质的存在,使通过水样的部分光线被吸收或被散射,而不足直线穿透。
因此,混浊现象足水样的一种光学性质。
如果水的浊度过大,就说明水的不溶解污染物很多,如果进入反渗透膜的孔中,同样会堵住孔(孔径<5nm~40nm)从而使反渗透的膜失效。
3.1.3微生物微生物的种类很多,主要分为厌氧型生物和好氧型生物,厌氧型的微生物会把水中的氨或者有机氨氧化为氮气和高价态的硝酸或者亚硝酸化合物,这些化合物的氧化性都比较强,而膜的组成是芳香族的酰氨在氧化剂的作用下会氧化,膜的孔径会变形,聚合物的长链断口,那么膜就起不到渗透作用就会失效给生产者带来经济损失,目前膜都是国外进口的,很少有国内的厂家生产而且价格昂贵。
还有些微生物的大量繁殖会寄生在反渗透膜表面,同样会物理堵住膜的孔。
3.1.4污染指数根据水利电力部颁布的SDGJ2----85的规定,对反渗透器进水水质要求为表污染指数(FI)是一种人为指标,它用来表示水质受悬浮杂质污染的情况。
其测定方法为:在一定的压力下将水连续通过一个小型超滤器(孔径为0.00045mm),将开始通水时流出500mL水所需的时间(t0)记录下来,通水15min后,再次测定其流出500mL水所需的时间(t0)记录下来,通水15min后,再次测定其流出500mL水所需的时间(t15)。
据此,就可按式1计算污染指数(FI):式1此法实质上是测定超滤器受水中悬浮物的污堵情况。
3.2清洗反渗透器在长期运行后,就要清洗,否则就会结垢使产水率下降,则可用化学药剂进行清洗。
用来清洗的药剂有稀HCl溶液,柠檬酸、亚硫酸氢钠和六偏磷酸钠等络合剂,可根据具体情况选取。
一般的稀HCl溶液的电离程度很高,反应也很快,如果pH>2会使得膜的性能下降,这些高聚芳香酰胺遇强酸和强碱其内部结构发生变形。
从而影响了其生产效率。
柠檬酸(C6H8O7)是中强酸,其结构有手性,所以有络合作用,可以除垢效果很好。
亚硫酸氢钠(NaHSO3)和六偏磷酸钠络合的性的缓冲溶液也可以除去垢,但是其中钠离子可能有残留,因为膜的电性是负的,钠离子会吸附在表面也对膜不利。
3.3操作压力为了使反渗透得以进行,所加压力必须使膜两侧的压力差(△p)大于其渗透压差(△)。
进行反渗透的有效压力为△p和△的差值,反渗透水的通量可表示成式2式2式中F-------------反渗透水的通量,m3/(m2h) W-------------渗透系数,m3/(m2hMPa)△ P---------膜两侧的压力差,即在盐水侧外加的压力,MPa △ ----------膜两侧的渗透压差,MPa操作压力的选择决定原液的浓度,因为它与渗透压差△有关。
此外,它还决定于膜的的透水性和水的回收率。
一般情况是,提高操作压力会使产水量增大,但压力过大又会因膜受到压力而使透水量下降。
膜压实后,通水率减小了膜的效率降低了,会造成生产经济损失。
3.4温度膜是有机物也符合热胀冷缩,温度高了,就会膨胀。
但是有机膜的水解速度和温度有关,温度越高越容易水解。
所以膜的透水量是随水温的增高而增大的,但也加快膜的水解速度,且使有机膜变软,易于压实。
所以,对于有机膜来说,通常将温度控制在约20~30℃范围为好。
3.5浓差极化在反渗透过程中,由于水不断通过膜,因此靠近膜表面的盐水和进口盐水之间有浓度差,膜表面溶液的浓度较大,这就是浓差极化。
随着水大量的通过膜表面的浓度大大升高成过饱和溶液,有些盐份如CaSO4、MgSO4等等溶解度不大的盐份会慢慢析出晶体。
开始这些盐份只是很少的单晶体,还没有晶体核,所以不能长大。
只能在膜的表面沉积或者在溶液形成溶解平衡,当随着膜的表面溶液的浓度不断增高,水流达到一定平衡度,出现了晶核,晶核开始成长,逐渐的形成面或螺旋状态。
如果外界温度合适,溶蚀物质不多,晶体就会逐渐长大。
在膜的表面形成坚固的水垢,会把膜堵住这样大大降低了产水效率。
4预防结垢4.1原水的预处理去除水中的悬浮物,微生物,胶体,硫酸钙,藻类,细菌,氧化剂,余氯等,油或脂类物质,有机物和铁-有机物的络合物,铁、铜、铝腐蚀产物等金属氧化物,进水水质对RO元件和IX树脂的寿命及性能将产生巨大的影响。
4.2浊度和污染指数在进入反渗透之前要测污染指数。
4.3阻垢剂的使用阻垢剂的分类及其原理在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐,有机磷酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。
4.3.1聚磷酸盐常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠,在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上,同是这种阴离子易于和碳酸根置换,从而防止了碳酸钙的析出。
4.3.2有机膦酸学名的有HEDP、EDTMP对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。
4.3.3有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好,但抑制碳酸钙垢的效果较差。
其毒性低,易水解。
4.3.4聚羧酸聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用,用量也极少。
常用的有聚丙烯酸和水解马来酸酐等。
阻垢剂有一定还原性。
可以除去水中多余的氧化剂,会使的一些CaSO4,MgSO4等等一些盐类的Ksp增大数倍,使得溶解平衡向溶解方向移动。
还可以溶蚀晶体,使得晶体难以成长也就抑制了晶体在膜的表面的结垢。
从而有效的保护了反渗透的膜也就保护了反渗透装置。
4.4、运行的停机在短时间内不运行反渗透,如果水温在20--30℃范围,4个小时清洗一次,如果水温在20℃以下,8个小时清洗一次,如果在停运的状态下,阻垢剂以不断加入为宜。
以防止在停机期间浓水或残余的盐份有时间成长和结晶。
4.5、操作压力在调试好后的反渗透装置,其高压泵的频率是固定的,如果没有专业调试机构的认可,不能随意更改频率和进水压力。
以防止膜被压实。
4.6、温度水的温度对反渗透也有影响的,一般的生水的温度在20--30℃为宜。
5结束语本文是在大唐甘谷发电厂乔万谋厂长的悉心指导下完成的。
在此,谨向乔万谋厂长致以崇高的敬意和由衷的感谢!。