概要: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
膜系统常见污染问题及控制,标签:给水排水设计规范,建筑给水排水,http://www.67jzw.com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
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,在这种情况下需要对反渗透预处理系统进行调整,使其SDI值降至5.0以下。SDI值不能反应完全反渗透系统的污堵情况,因为SDI仪测试是死端过滤,而反渗透系统是错流过滤。
为了防止反渗透系统胶体污染,我们要求进水SDI值小于5(最好是小于3),这样有利于系统长期安全运行。
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