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

　　二、胶体、颗粒物沉积

　　胶体、颗粒物污染是比较常见的反渗透系统污染。水中大量存在粘泥、胶体硅、金属的氧化物及有机质等颗粒物，在反渗透系统预处理中可以将源水中的这些污染源控制在一定程度，不致使对系统短期运行造成一定的影响。但由于系统长时间的运行预处理处理效果不理想、预处理反冲洗不彻底、操作人员的日常操作不到位等原因，都会造成系统胶体、颗粒物的污染。

　　针对胶体污染，通过淤泥密度指数（Silt Density Index ，SDI）来衡量。SDI数值反应了在规定时间内，孔径为0.45um测试膜片被测试给水中的淤泥、胶体、黏土、硅胶体、铁的氧化物、腐植质等污染物堵塞的比率和污染程度。

　　测试如下：首先应充分排除过滤池中的空气压力，使给水以30psi 的恒定压力通过直径为Φ 47mm 、孔径为0.45um的测试滤膜后开始测定：首先测定开始通过滤膜的500毫升水所需要的时间T0；在使水连续通过滤膜15分钟（T）后，再次测得通过滤膜的500毫升水所需要的时间T1；在取得以上3个时间数据之后，由此可以计算出该水源的SDI值：

　　即 SDI=（1-T0 /T1）×100/T

　　在实际中，当T1为T0的四倍时，SDI为5；在SDI为6.7时，水会完全堵塞测试膜，而无法取得时间数据T1，在这

[1] [2] 下一页

相关文章：