反滲透系統(tǒng)中膜的常見污染問題及控制

　　 反滲透系統(tǒng)在日常的運(yùn)行中，難免會出現(xiàn)系統(tǒng)的無機(jī)物結(jié)垢、膠體顆粒物的沉積、微生物的滋生、化學(xué)污染以及其它問題，這些因素影響著系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。下面主要闡述膜系統(tǒng)在日常中出現(xiàn)的問題及控制方法。

　　一、無機(jī)物的結(jié)垢

　　在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等離子。在一般的情況下是不會造成無機(jī)物結(jié)垢，但是在反滲透系統(tǒng)中，由于源水一般濃縮4倍，并且pH也有較大的提高，因此比較難溶解的物質(zhì)就會沉積，在膜表面形成硬垢，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高、產(chǎn)水量下降，嚴(yán)重的還會造成膜表面的損傷，使系統(tǒng)脫鹽率降低。

　　衡量水質(zhì)是否結(jié)垢有兩種計(jì)算方法：

　　控制苦咸水結(jié)垢指標(biāo)

　　對于濃水含鹽量TDS≤10,000mg/L的苦咸水，朗格利爾指數(shù)(LSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo)：

　　LSIC=pHC-pHS

　　式中：LSIC：反滲透濃水的朗格利爾指數(shù)

　　pHC：反滲透濃水pH值

　　pHS：CaCO3溶液飽和時的pH值

　　當(dāng)LSIC≥0，就會出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。

　　控制海水及亞海水結(jié)垢指標(biāo)及處理方法：

　　當(dāng)濃水含鹽量TDS>10,000mg/L的高鹽度苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)(S&DSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo)。

　　S&DSIC=pHC-pHS

　　式中：S&DSIC：反滲透濃水的斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)

　　pHC：反滲透濃水pH值

　　pHS：CaCO3溶液飽和時的pH值

　　當(dāng)S&DSIC≥0，就會出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。

　　其它無機(jī)鹽結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　碳酸鈣結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　在反滲透系統(tǒng)的結(jié)垢中，以碳酸鹽垢為主，大多數(shù)地表水和地下水中的CaCO3幾乎呈飽和狀態(tài)，由下式表示CaCO3化學(xué)平衡：

　　Ca2++HCO3–<——>H++CaCO3

　　從化學(xué)平衡式可以看出，要抑制CaCO3的結(jié)垢，有幾種途徑：

　　降低Ca2+的含量

　　降低了Ca2+含量，可以使化學(xué)平衡向左側(cè)移動，不利于形成CaCO3垢。

　　達(dá)到這種目的的方法有：離子交換軟化法、石灰軟化法、電滲析、納濾等方法，他們都能有效地降低的Ca2+含量，從而達(dá)到抑制鈣垢的生成。

　　Ca2+的增溶

　　主要是以增加Ca2+的溶解度，從而降低結(jié)垢的風(fēng)險。

　　方法：添加螯合劑、阻垢劑，增加Ca2+的溶解度，使平衡向左移動。

　　調(diào)節(jié)pH值

　　主要是通過添加無機(jī)酸，從而提高H+的濃度，使平衡向左移動?；瘜W(xué)原理如下：

　　CO2+H2O<——>H2CO3――――-⑴

　　H2CO3<——>H++HCO3-――――⑵

　　HCO3-<——>H++CO32-――――⑶

　　離子交換除堿法

　　主要是通過降低CO32-的濃度來降低碳酸鈣結(jié)垢的風(fēng)險。

　　硫酸鈣結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　離子交換除鈣

　　石灰軟化除鈣

　　添加反滲透專用阻垢劑

　　氟化鈣結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　離子交換除鈣

　　石灰軟化除鈣

　　陰樹脂交換

　　添加反滲透專用阻垢劑

　　硫酸鍶結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　離子交換除鍶

　　陰樹脂交換

　　添加反滲透專用阻垢劑

　　硫酸鋇結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　離子交換除鋇

　　陰樹脂交換

　　添加反滲透專用阻垢劑

　　硅酸鹽結(jié)垢預(yù)處理的控制方案

　　預(yù)處理中的過濾

　　石灰軟化

　　提高進(jìn)水的溫度

　　提高進(jìn)水的pH值

　　添加硅分散劑