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=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+h2oh2co3――――⑴
h2co3h++hco3-――――⑵
hco3-h++co32-――――⑶
离子交换除碱法
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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(