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一级反渗透膜结垢原因有哪些?-蓝膜

一级反渗透膜结垢原因有哪些?

发布者:蓝膜 2019-10-16 |

在应对要求较高的水质处理时,会采用双级反渗透膜来过滤。不仅能够保障产水水质,而且在水质过滤时也能让系统更加稳定高效地运行。但是在使用过程中一级反渗透膜会结垢,到底是什么原

在应对要求较高的水质处理时,会采用双级反渗透膜来过滤。不仅能够保障产水水质,而且在水质过滤时也能让系统更加稳定高效地运行。但是在使用过程中一级反渗透膜会结垢,到底是什么原因导致一级反渗透膜结垢呢?
 
一级反渗透膜结垢原因有哪些?
在系统正常运行一段时间后,反渗透膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染,这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如:阻垢剂/分散剂,阳离子聚合电解质)、微生物(藻类、霉菌、真菌)等。
 
反渗透膜结垢解决方法
物理清洗膜元件:低压力、高流速的将反渗透产水来冲刷膜元件,可以把短期内在膜表面附着的污染物和堆积物清洗掉的一种有效方法。一般物理清洗频率较高。
化学清洗膜元件:有些结垢情况通过物理清洗很难去除附着在膜元件表面的污染物和堆积物。这个时候就需要通过化学药剂来对结垢进行去除。为了能够达到最佳的清洗效果一般都是通过多种化学清洗药剂进行组合清洗。而且药剂的选择以及清洗顺序也是有严格要求的。
 
如何预防一级反渗透膜结垢?
在RO膜使用时,一定要定期对膜元件进行冲洗。
预防硫酸钙结垢
  • 就硫酸钙垢而言,采用下述措施之一,就可以实现更高的反渗透回收率:
  • 强酸阳树脂软化或弱酸阳树脂除碱,可以进行钙的全部或部分脱除;
  • 石灰或石灰一纯碱软化,降低水中Ca2+的浓度;
  • 根据阻垢剂供应商的规定,在进水中投加阻垢剂;
降低系统回收率。
预防硫酸钡结垢
硫酸钡是所有碱土金属中溶解性最低的盐类,当进水中存在硫酸钡时,会引起大量的沉淀现象,这是因为它对硫酸钙和硫酸锶垢的形成起促进作用。
大多数天然水中,钡的含量会导致浓水中硫酸钡的沉淀,海水中的钡极限浓度为小于15ugL,苦咸水中钡的极限浓度为小于5ugL,当前面加入硫酸的话,则应小于2ug/L。预防措施与硫酸钙的预防措施相同。
预防硫酸锶结垢
预防措施与硫酸钙的预防措施相同。
预防氟化钙结垢
如果钙的浓度较高,只要水中氟离子的含量达到0.1ug/L,就有可能产生氟化钙沉淀。预防措施与硫酸钙的预防措施相同。
预防硅垢
大多数水源溶解性二氧化硅(SiO2)的含量在1-100mg/L。过饱和SiO2能够自动聚合形成不溶性的胶体硅或胶状硅,引起膜的污染。浓水中的最大允许Si02浓度取决于SiO2的溶解度。
浓水中硅的结垢倾向与进水中的情形不同,这是因为Si02浓度增加的同时,浓水的pH值也在变化,这样SiO2的结垢计算要根据原水水质分析和反渗透的操作参数(回收率)而定。
如果出现一定量的金属,如AlB+的话,可能会通过形成金属硅酸盐改变SiO2的溶解度。硅结垢的发生大多数为水中存在铝或铁。因此,如果存在硅的话,应保证水中没有铝或铁,并且推荐使用1um的保安滤器滤芯,同时采取预防性的酸性清洗措施。
为了提高回收率,进行石灰一纯碱软化预处理时,应添加氧化镁或铝酸钠以减少进水中的SiO2浓度,同时确保软化过程有效运转十分重要,以防止反渗透系统会出现难溶金属硅酸盐;
由于pH值低于7或pH值高于7.8,可以增加硅的溶解度,就防止硅的结垢而言,加酸或加碱可以提高水的回收率,但在高pH条件下,要防止CaCO3的沉淀;
当采用热交换器增加进水温度时,就二氧化硅的结垢而言,可以显著地提高水的回收率,但膜系统的最高允许温度为45C;
高分子量的聚丙烯酸酯阻垢剂可以用于增加二氧化硅的溶解度。
预防磷酸钙结垢
出现磷酸钙结垢的情况不太普遍,但是自从反渗透用于市政废水的处理时,情况就变了,目前,由于水资源的短缺,市政废水循环再利用成为陶氏反渗透的最主要应用领域之一,伴随这种大规模应用领域的出现,必须采取针对磷酸盐结垢的预防措施。
磷是自然界的丰度元素,存在于许多化合物中,在天然水和废水中,含磷化合物的存在形成为:
颗粒状磷酸盐;正磷酸盐(PO43-),根据pH值的不同,正磷酸盐的表现形态为H3PO4,H2PO,HPO4-,和PO43-,在中性废水中,H2PO-和HPO42-为主要成份;
聚合磷酸盐,这是纺织品洗涤剂或其它洗涤产品中的重要成份,因产品的种类而异,一般含有2~7个磷原子;
有机磷,它是生命体的必需元素。
最常见的含磷矿为磷灰石,这是含有各种OF,CT,和F厂基团的磷酸钙,其它的含磷矿物质有时含有铝或铁,下列含磷化合物的溶解度偏低,会引起RO/NF的运行出现结垢。
 
反渗透膜结垢会有哪些影响?
当一级反渗透膜仅仅是发生了轻度污染时,应及时清洗膜元件。重度污染会因阻碍化学药剂深入渗透至污染层,影响清洗效果。如果膜元件的性能降低至正常值的30-50%,那么,欲完全恢复膜元件出厂时的初始性能是不可能的。
而且当一级反渗透膜结垢时会导致反渗透膜产水量下降,严重时还会影响产水水质。这将会直接影响到二级反渗透膜的使用,可能会导致二级反渗透膜堵塞,影响整套水处理系统。
 
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