反渗透膜结垢的控制分析

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1、反渗透膜结垢的控制分析AnalysisonControllingtheScalingofReverseOsmosisMembrane陈爱莲CHENAi-lian(广东开源环境科技有限公司，东莞523075)(GuangdongKaiyuanEnvironmentalScience&TechnologyCo.，Ltd.,Dongguan523075，China)摘要：介绍反渗透及其工作原理，对反渗透膜结垢进行详细分析，并提出了预防结垢的措施。Abstract:Thispaperintroduce

2、dthereverseosmosisanditsworkingprinciple,analyzedthereverseosmosismembranescalingproblem,andproposedsomefoulingpreventionmeasures.关键词：反渗透膜；结垢；预处理措施Keywords:reverseosmosismembrane；scaling；pre-treatmentmeasures中图分类号：TM621.2文献标识码:A文章编号：1006-4311(2014)13-03

3、21-020引言反渗透是一项高新膜分离技术，其孔径很小［一般≤10×10-10m(10A)］。滤液中的病毒、细菌、藻类等离子范围和分子量很小的有机物可以通过它去除。反渗透膜主要分为：醋酸纤维素膜、聚酰胺膜及复合膜。复合膜是两层薄皮复合体先在布料上制成多孔支撑层，继而在其表面进行活化层的聚合反应。可通过聚砜作支撑层，用聚脲材料做活化层。按照设计要求，半透膜应该是高透水率、高脱盐率、机械强度大、抗酸抗碱、耐微牛.物侵袭、造价低、便于制取且使用期限较长的材料。在众多材料中，透水率、脱盐率和

4、流量袞减等性能较优越的是复合膜。利用它可以避免反滲透的操作压力过大，使得膜材料更加耐用，既经济又合理。反滲透技术0前在环保工程和生物工程中应用较多，除此之外，还广泛用于海水或苦咸水淡化、太空水、饮用蒸馏水、医药用纯水、电子等生产领域。1反渗透工作原理在滲透过程中，盐水一侧液面升高会形成压差，这个压差能有效抑止淡水像盐溶液渗透。最终，当浓水侧液面高出淡水水面一定距离后，其渗透倾向可以通过其产生的压力抵消吋，就能有效抑制浓水侧液面上升。在此条件下，通过半透膜进入浓溶液的水的量基本相当于由此离开的浓溶液的水

5、量，这就维持了一个平衡的状态，盐水和淡水之间的液面差H就是二者的渗透压差。若将淡水改换成纯水，这个滲透压差就相当于盐水的滲透压。由此可见，只需在浓水侧外施加一个高于渗透压的压力就可以阻止纯水向盐水渗透，从而使盐水向纯水反向渗透。2结垢分析通过污染指数测定超滤器受水中悬浮物的污堵情况。污染指数（SDI）是基于阻塞系数（PI,%）的测定，它用来表示水质受悬浮杂质污染的情况。其测定方法为：在一定的压力下（30PSI,相当于2.1kg/cm2）将水连续通过一个小型超滤器（孔径为0.00045mm）,记录下滤得

6、500ml水所需的吋间Ti（秒）和15min后再次滤得500ml水所需的时间Tf（秒），按下式求得阻塞系数PI（%）：PI=（l-Ti/Tf）×100SDI=PI/15式中15是15min。当水中的污染物质较高吋，滤水量可取100ml、200ml、300ml等，间隔时间可改为lOmin、5min等。2.1原水的处理影响原水质量的主要因素有悬浮物、浊度、微生物。水质优劣可以参考水中的悬浮物来判断。水中的悬浮物通常会沉积在反渗透膜上堵塞膜孔，从而降低膜的透水率。浊度是指当光线透过水中悬浮物吋被

7、阻碍程度。浊水中通常含奋大量不溶解污染物，这些污物沉积到反渗透膜的膜孔中同样会人人降低膜的透水率。微生物包括厌氧型与好氧型两类。厌氧型微生物能够将水中的氨或者奋机氨氧化为氮气以及高价态的硝酸或亚硝酸化合物，这些化合物能够氧化由芳香族的酰氨组成的膜，致使膜孔形变，并造成聚合物长链出现断口，最终导致其失效。有的繁殖能力较强的微生物能够在反渗透膜表面寄生，长此以往会堵塞膜孔使其失效。为了延长R0元件和IX树脂的使用期限，必须将原水中的悬浮物，微生物，胶体，硫酸钙，藻类，细菌，氧化剂，余氯等，汕或脂类物质，有

8、机物和铁-有机物的络合物，铁、铜、铝腐蚀产物等金属氧化物去除。此外还需进行杀菌，以防微生物在反渗透内滋长。2.2阻垢剂及清洗剂经长期使用的反渗透器必须定期清洗，若K结垢可掺用化学药剂清洗，以保证反渗透器产水率良好。阻垢剂具有还原性，可以将水中多余的氧化剂去除，会使部分盐类（如CaS04,MgS04等等）的Ksp增大数倍，打破了溶解平衡状态，使之偏向溶解一方，晶体因此被溶蚀，难以成长，也就避免了它在膜表面结垢，在一定程度上保证了反渗透膜的应用效果。一般有稀