反滲透預處理系統預防的結垢類型及處理方案
發布日期：2019-11-26 23:32:47
反滲透預處理系統預防的結垢類型及處理方案
4.4.1 預防碳酸鈣結垢
苦咸水水源
對于濃水含鹽量TDS≤10000mg/L,朗格利爾指數LSIC作為表示碳酸鈣結垢可能性的指標。
LSIC的調節
大多數天然水未經處理時，LSIC將會是正值，為了防止碳酸鈣結垢，除非在膜系統進水中投加阻垢劑或采取前面介紹的預防性清洗措施，否則必須確保LSIC為負值。
控制碳酸鈣結垢的條件為：
LSIC<0，不需要投加阻垢劑;
LSIC≤1.8-2.0，單獨投加阻垢劑或完全采用化學軟化;
LSIC>1.8-2.0，加酸至LSIC達1.8-2.0，然后投加阻垢劑，或完全采用化學軟化。
海水水源
當濃水含鹽量TDS>10000mg/L高研讀苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大衛飽和指數作為表示碳酸鈣結垢可能性的指標。
【S&DSIC的調節】
大多數天然高含鹽量未經處理時，S&DSIC一般為正值，為了防止碳酸鈣結垢，必須通過加酸使S&DSIC變為負值，如果通過投加阻垢劑防止碳酸鈣沉淀的話，S&DSIC值可以為正值，最大允許S&DSIC值和所需要的阻垢劑投加量，請參考阻垢劑制造商的技術資料。如果上述條件不能滿足，就必須采取以下措施：
降低回收率，知道S&DSIC值滿足上述任一條件的規定;
采用石灰或石灰一純堿軟化方法，脫出進水中的鈣硬和堿度，直到S&DSIC值滿足上述任一條件的規定;
在進水中加酸，直到S&DSIC值滿足上述任一條件的規定。
針對海水淡化系統，通常投加硫酸，其加入量為10mg/L,以達到ph7，使濃水S&DSIC保證負值。
4.4.2 預防硫酸鈣結垢
就硫酸鈣而言，采用下述措施之一，就可以實現更高的反滲透回收率：
強酸陽樹脂軟化或弱酸陽樹脂除堿，可以進行鈣到的全部或部分脫出;
石灰或石灰一純堿軟化，降低水中鈣離子的濃度;
根據阻垢劑供應商的規定，在進水中投加阻垢劑，或降低系統回收率。
4.4.3 預防硫酸鋇結垢
硫酸鋇是所有堿土金屬中溶解性最低的鹽類，當進水中存在硫酸鋇時，會引起大量的沉淀現象，這是因為它對硫酸鈣和硫酸鍶垢的形成起促進作用。
大多數天然水中，鋇的含量會導致濃水中硫酸鋇的沉淀，海水中的鋇極限濃度為小于15μg/L，苦咸水中鋇的極限濃度為小于5μg/L，當前面加入硫酸的話，則應小于2μg/L。預防措施與硫酸鈣的預防措施相同。
4.4.4 預防硫酸鍶結垢
預防措施與硫酸鈣的預防措施相同。
4.4.5 預防氟化鈣結垢
如果鈣的濃度較高，只要水中負離子的含量達到0.1μg/L,就有可能產生氟化鈣沉淀。預防措施與硫酸鈣的預防措施相同。
4.4.6 預防硅垢
大多數水源溶解性二氧化硅的含量在1-100mg/L.過飽和二氧化硅能夠自動聚合形成不溶性的膠體硅或膠狀硅，引起膜的污染。濃水中的最大允許二氧化硅濃度取決于二氧化硅的溶解度。
濃水中硅的結垢傾向于進水中的情形不同，這是因為二氧化硅濃度增加的同時，濃水的PH值也在變化，這樣二氧化硅的結垢計算要根據原水水質和反滲透的操作而定。
如果出現一定量的金屬，可能會通過形成金屬硅酸鹽改變二氧化硅的溶解度。硅結垢的發生大多數為水中存在鋁或鐵。因此，如果存在硅的話，應保證水中沒有鋁或鐵，并且推薦使用1μm的保安過濾器濾芯，同時采取預防性的酸性清洗措施。
為了提高回收率，進行石灰一純堿軟化預處理時，應添加氧化鎂或鋁酸鈉以減少進水中的二氧化硅濃度，同時確保軟化過程有效運轉十分重要，以防止反滲透系統會出現難溶金屬硅酸鹽;
由于PH值低于7或高于7.8，可以增加硅的溶解度，就防止硅的結垢而言，加酸或加堿可以提高水的回收率，但在高PH條件下，要防止碳酸鈣的沉淀。
當采用熱交換器增加進水溫度時，就二氧化硅的結垢而言，可以顯著地提高水的回收率，但膜系統的最高允許溫度為45℃;
高分子量的聚丙烯酸酯阻垢劑可以用于增加二氧化硅的溶解度
4.4.7 預防磷酸鈣結垢
出現磷酸鈣結垢的情況不太普遍，但是自從反滲透用于市政廢水的處理時，情況就變了，目前，由于水資源的短缺，市政廢水循環再利用成為反滲透的主要應用領域之一，伴隨這種大規模應用領域的出現，必須采用針對磷酸鹽結垢的預防措施。
磷是自然界的豐度元素，存在于許多化合物中，在天然水和廢水中，含磷化合物的存在形成為：
顆粒狀磷酸鹽;
正磷酸鹽，根據PH值不同，正磷酸鹽的表現形態為磷酸，在中性廢水中以磷酸氫根離子形式為主要成分;
聚合磷酸鹽，這是紡織品洗滌劑或其他洗滌產品中的重要成份，因產品的種類而異，一般含有2-7個磷原子;
有機磷，它是生命體的必須元素。
最常見的含磷礦為磷灰石，這是各種氫氧根離子、氯離子、氟離子基團的磷酸鈣，其他的含磷礦物質有時含有鋁或鐵，下列含磷化合物的溶解偏低，會引起RO/NF的運行結垢。
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