為什么反滲透設備需要配備阻垢劑?
反滲透膜法分離是一種精密的膜法液體分離技術,它能分離水溶液中多數溶解性鹽及分子量大于100的有機物,目前市場化工業反滲透復合膜的標準氯化鈉脫鹽率一般大于99%。
不同類型的水源中溶解鹽類組成多樣,經過反滲透系統脫鹽濃縮后,在濃水側的鹽類濃度成倍增長,且同時存在濃差極化的因素,當超過其溶解度值時,它們就會在膜面上產生結垢,回收率越高、濃差極化因子越大,產生結垢的風險性就越大。反滲透系統中,常見的難溶鹽包括CaSO4、CaCO3、BaSO4、CaF2、硅酸鹽等。
反滲透發生結垢的原因通常包括以下幾點:
(1)進料水難溶鹽濃度超過溶度積,但沒有投加阻垢劑。
(2)阻垢劑投加不適當。
(3)過高的回收率。
(4)不適宜的操作參數,如:過高pH值控制硅垢而發生CaCO3沉淀。
結垢危害及防控措施
反滲透系統發生結垢污染后,通常表現為產水量下降、脫鹽率下降、運行壓力升高、段壓差升高。結垢通常先發生在末段的末支膜元件,然后逐漸向前面擴散。含鈣、重碳酸根或硫酸根的原水可能會在數小時之內即因結垢堵塞膜系統,含鋇和氟的結垢一般形成較緩,這是因為它們常見的原水濃度通常較低。
通過拆卸末段末支膜元件,通常可以在膜元件端面、膜殼端板等處觀察到垢類物質,對膜元件進行控水后稱重,膜元件的重量會比新膜明顯增加(新膜元件重量一般在13.5KG左右)。
解剖末段末支膜元件,分析膜面上的結垢物,在顯微鏡下還可以觀察到沉積物的晶體結構,通過化學分析或X射線分析可以辨別結垢類型及結垢物質。
根據不同的水源類型采取針對性的有效防控措施是十分必要的,常見的防控措施包括預處理加酸調節pH、投加阻垢劑、預處理去除或減少難溶性鹽類(如樹脂軟化除硬、化學軟化除硬、除硅、除鐵錳等)。