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為什么反滲透設備需配備阻垢劑?

2023年12月08日 16:44:44人氣:648來源:山東杰魯特環(huán)??萍加邢薰?/span>

結(jié)垢原因及種類

反滲透膜法分離是一種精密的膜法液體分離技術(shù),它能分離水溶液中多數(shù)溶解性鹽及分子量大于 100 的有機物,目前市場化工業(yè)反滲透復合膜的標準氯化鈉脫鹽率一般大于 99%。

不同類型的水源中溶解鹽類組成多樣,經(jīng)過反滲透系統(tǒng)脫鹽濃縮后,在濃水側(cè)的鹽類濃度成倍增長,且同時存在濃差極化的因素,當超過其溶解度極限,它們就會在膜面上產(chǎn)生結(jié)垢,回收率越高、濃差極化因子越大,產(chǎn)生結(jié)垢的風險性就越大。反滲透系統(tǒng)中,常見的難溶鹽包括 CaSO4、CaCO3、BaSO4、CaF2、硅酸鹽等。

反滲透發(fā)生結(jié)垢的原因通常包括以下幾點:

1)進料水難溶鹽濃度超過溶度積,但沒有投加阻垢劑。

2)阻垢劑投加不適當。

3)過高的回收率。

4)不適宜的操作參數(shù),如:過高pH值控制硅垢而發(fā)生CaCO3沉淀。

結(jié)垢危害及防控措施

反滲透系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢污染后,通常表現(xiàn)為產(chǎn)水量下降、脫鹽率下降、運行壓力升高、段壓差升高。結(jié)垢通常先發(fā)生在末段的末支膜元件,然后逐漸向前面擴散。含鈣、重碳酸根或硫酸根的原水可能會在數(shù)小時之內(nèi)即因結(jié)垢堵塞膜系統(tǒng),含鋇和氟的結(jié)垢一般形成較緩,這是因為它們常見的原水濃度通常較低。

通過拆卸末段末支膜元件,通常可以在膜元件端面、膜殼端板等處觀察到垢類物質(zhì),對膜元件進行控水后稱重,膜元件的重量會比新膜明顯增加(新膜元件重量一般在13.5KG左右)。

解剖末段末支膜元件,分析膜面上的結(jié)垢物,在顯微鏡下還可以觀察到沉積物的晶體結(jié)構(gòu),通過化學分析或 X射線分析可以辨別結(jié)垢類型及結(jié)垢物質(zhì)。

根據(jù)不同的水源類型采取針對性的有效防控措施是十分必要的,常見的防控措施包括預處理加酸調(diào)節(jié)pH、投加阻垢劑、預處理去除或減少難溶性鹽類(如樹脂軟化除硬、化學軟化除硬、除硅、除鐵錳等)。

垢類防控技術(shù)之阻垢劑投加

當反滲透系統(tǒng)中濃水側(cè)難溶鹽的溶度積達到或超過飽和時,投加阻垢劑是常用的一種阻垢措施。阻垢劑的正確選擇與投加是至關(guān)重要的。

a)阻垢劑的選型

現(xiàn)在市場上正規(guī)廠商所供反滲透專用阻垢劑多為有機酸鹽類和聚丙烯酸鹽類阻垢劑,阻垢效果較好??梢愿鶕?jù)阻垢劑廠商提供的設計軟件進行添加量及其阻垢效果的計算。

有機阻垢劑有可能與預處理所使用的用于凝聚的陽離子聚電解質(zhì)或多價陽離子(如 Fe、Al)產(chǎn)生沉淀,造成污染,所以要避免過量使用。

當加入陰離子阻垢劑時,要避免在預處理中加入或過量加入陽離子型聚合物,以阻止產(chǎn)生沉淀。

無論選擇哪個品牌哪種型號的阻垢劑,都需要提供原水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)和反滲透系統(tǒng)的設計參數(shù),以保證阻垢劑與實際運行工況相匹配。

 

 

b)阻垢劑加藥裝置的正確設計與調(diào)控

1)防止加藥偏流

阻垢劑通常加在保安過濾器前,建議設置管道混合器,保證藥劑與原水充分混合,防止加藥偏流。

2)阻垢劑配藥合理性

阻垢劑稀釋倍數(shù)嚴格遵循阻垢劑廠家用藥指導建議,過度稀釋,會引起細菌孳生堵塞計量泵及膜元件。

3)加藥裝置的靈活控制

當反滲透系統(tǒng)調(diào)整了運行工況時,阻垢劑加藥裝置能夠隨之靈活調(diào)整,保證加藥量與當下系統(tǒng)的需求相符合。避免藥劑投加不足導致結(jié)垢,也杜絕藥劑投加過量造成膜元件污染并增加運行成本。

c)阻垢劑計量泵的聯(lián)鎖控制

阻垢劑計量泵應與高壓泵進行聯(lián)鎖設計,當高壓泵啟動時開啟阻垢劑計量泵,高壓泵停止時,關(guān)閉阻垢劑計量泵。加藥系統(tǒng)常見的故障包括:

1)進口濾網(wǎng)堵塞

2)加藥管線內(nèi)有氣泡阻隔

3)計量泵安裝方式有誤

4)計量泵的輸出壓力小于系統(tǒng)背壓

5)計量泵隔膜破裂

6)執(zhí)行機構(gòu)故障達不到標稱壓力

現(xiàn)場運行時需要認真檢查并維護加藥裝置。

d)系統(tǒng)維保建議

1)日常運行時,應詳細記錄運行臺賬,定期校準儀表,檢查標定計量泵的出力。

2)每個班組巡視檢查阻垢劑藥箱的液位,確保正常投藥,并根據(jù)處理水量核算加藥濃度。

3)做好數(shù)據(jù)監(jiān)測工作,定期組織預防性清洗。

4)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常及時停機、排查原因,組織針對性化學清洗。

5)調(diào)整反滲透系統(tǒng)運行工況時(尤其在調(diào)整產(chǎn)水量和回收率參數(shù)時),需要首先確認調(diào)節(jié)的可行性,并對應調(diào)整阻垢劑的加藥量。

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