反渗透加药基础理论

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1、各种原水中均含冇一定浓度的悬浮物和溶解件物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）金属氧化物，酸碱等。在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。难溶盐在超过其饱和极限时，会从浓水屮沉淀出来，在膜而上形成结垢，降低R0膜的通量，增加运行压力和压力降，并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。需婆在原水进入反渗透膜系统Z前进行预处理，去

2、除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾向。対进水进行预处理的目的是改善进水水质，使R0膜获得可靠的运行保证。对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、猛、铝、硅、锁、總等污染物水质指标的绝对值降低，在上一章中有对丁•这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDTo通过预处理，除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内，还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI（15分钟）值应小于3。5.1化学预处理为了改善反渗透系统的操作性能，在进水中可以加入

3、添加下列一些药剂：酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。1加酸一防止结垢在进水中可以加入盐酸（HC1）、硫酸（H2SO4）來降低pHo硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件，1仏几膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高，所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用，商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心，在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138£。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中，以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锂结垢时使川。使川硫酸会增加反渗

4、透进水中的硫酸根离子浓度，直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸（无添加剂）购买非常方便，商品盐酸一•般含量为30—37%。降低pH的首要目的是降低R0浓水中碳酸钙结垢的倾向，即降低朗格里尔指数（LSI）oLSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度，表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学屮，LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时，水会腐蚀金属管道，但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值，水没有腐蚀性，却会发牛碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pile碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小（水壶中的水垢就是这样形成

5、的），随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液（一般是硫酸或盐酸）即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2（表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位）。还可以使用聚合物阻垢剂來防止碳酸钙沉淀，一些肌垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LST高达+2.5（比较保守的设计是LSI为+1.8）。2加碱一提髙脱除率在一级反渗透中加碱使川较少。在反渗透进水中注入碱液用來提高plh—般使川的碱剂只冇氢氧化钠（NaOll）,购买方便，而且易溶于水。一般不含具他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧

6、化钠有100%的片碱，也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意，pH升高会增加LSI.降低碳酸钙及铁和猛的溶解度。最常见的加碱应用是二级R0系统。在二级反渗透系统中，一级R0产水供给二级R0作为原水。二级反渗透対一级反渗透产水进行“抛光”处理，二级R0产水的水质可达到4兆欧。在二级R0进水中加碱有4个原因：a.在pH&2以上，二氧化碳全部转化为碳酸根离子，碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体，会随透过液自由进入R0产水，对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。c.二氧化硅的溶解

7、度和脱除率在高pH下更高（特别是高于9时）。d.硼的脱除率在高pll卜•也较高（特别是高于9时）。加碱应用冇一个特例，通常被叫做HERO（高效反渗透系统）过程，将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水，苦咸水在高pH下会有污染问题（比如硬度、碱度、铁、镒等）。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置來除去这些污染物。3脱氯药剂一消除余氯R0及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下，才能达到聚酰胺复合膜的耍求。除氯的预处理方法有两种，粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统（50—lOOgpm）中一般采用活性碳过滤器，投资成

8、本比鮫合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭，去除硬度、金属离了，细粉含量要非常低，否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定