2023年水污染的膜系统规划思考.docx

水污染的膜系统规划思考 关键字：水污染控制系统规划 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，在膜外表形成硬垢，导致系统压力升高、产水量下降，严重的还会造成膜外表的损伤，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≤2023，000mg/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>2023，000mg/l的高盐度苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大卫饱和指数（samp;dsic）作为表示caco3结垢可能性的指标。 samp;dsic=phc-phs 式中：samp;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samp;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。 到达这种目的的方法有。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，从而到达抑制钙垢的生成。 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 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 阴树脂交换 添加反渗透专用阻垢剂 硫酸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（siltdensityindex，sdi）来衡量。sdi数值反响了在规定时间内，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）×20230/t 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值不能反响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平安运行。 降低反渗透进水胶体、颗粒物污染最有效的方法： 适宜的预处理（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； 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，它能使反渗透膜外表氧化，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（ 第6页 共6页