水污染的膜系统规划探索.doc

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1、水污染的膜系统规划探索一、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=p

2、HC-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

3、碳酸钙结垢预处理的控制方案5学海无涯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

4、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+H2OH2CO3――――⑴H2CO3H++HCO3-――――⑵HCO3-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5学海无涯阴树脂交换添加反渗透专用阻垢剂硫酸

5、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（SiltD

6、ensityIndex，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Φ47mm、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

7、）×100/T5学海无涯在实际中，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。降低反渗透进水胶体、颗粒物污染最有效的方法：合适的预处理（锰砂过滤、多介质过滤、活性炭过滤、超滤、微滤等等）；添加胶体分散剂；系统预防性的清洗

8、；三、微生物的污染自来水一般通过控制余氯来抑制微生物的滋生，但是余氯有较强的氧化性，它能使反渗透膜表面氧化，影响膜的寿命和产水水质，因此反渗透系统运行对余氯要求非常严格（微生物的污染也是最常见的污染，经过大量的元件解剖及