反渗透加药的工作原理
2020.05.07
反渗透加药的工作原理
各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物，酸碱等。在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时，会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量，增加运行压力和压力降，并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理，去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质，使RO膜获得可靠的运行保证。
为了改善反渗透系统的操作性能，在进水中可以加入添加下列一些药剂：酸、碱、还原剂、阻垢剂和分散剂。
1、加酸-防止结垢
在进水中可以加入盐酸来降低PH，主要在可能产生钙、镁、钡、锶等金属离子结垢时使用。降低pH的首要目的是降低RO
浓水中碳酸钙结垢的倾向，即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度，表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中，LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时，水会腐蚀金属管道，但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值，水没有腐蚀性，却会发生碳酸钙结垢。
2、加碱-提高脱除率
在加碱调高pH时一定要注意，pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中，一级RO产水供给二级RO作为原水。
在二级RO进水中加碱有4个原因：
①在pH8.2以上，二氧化碳全部转化为碳酸根离子，碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体，会随透过液自由进入RO产水，对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。
②某些TOC成分在高pH下更容易脱除。
③二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。
④硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。
3、加还原剂-消除余氯
RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下，才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种，粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪，用以监测残余亚硫酸根的浓度，还可以采用ORP 监测仪。
4、加阻垢剂和分散剂
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(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等)，这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。
