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膜系统常见污染问题及控制

作者:未知
出处:论文网
时间:2007-04-30
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-、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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关键字:膜系统 常见污染
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