反滲透碳酸鹽結垢怎麼調PH

Ⅰ 原水預處理的結垢的防止

起垢是難溶性的鹽類在膜表面析出固體沉澱，防止結垢的方法是保證難溶解性鹽類不超過飽和界限。結垢不僅會在膜表面發生，有時甚至在系統的管路內部也會發生。
在反滲透和納濾系統中析出的垢主要是無機成分，以碳酸鈣為主。鹼性時會形成包括氫氧化鎂在內的等的各種難溶解氫氧化物。在天然的水源中存有的主要難溶性鹽類主要有：碳酸鈣（CaCO3）、硫酸鋇BaSO4）、硫酸鈣（CaSO4）、氟化鈣（CaF2）、硫酸鍶（SrSO4）和二氧化硅（SiO2）。一般來說，鹽的溶解度受在水中成分的濃度、pH 值、溫度以及共存的其它鹽分濃度影響，難溶鹽的溶解度通常用溶度積（Ksp ）來表示，溶度積越小溶解度就越低。
在反滲透系統設計的時候特別有必要注意的是鋇（Ba2+ ）和鍶 （Sr2+ ）。鋇一般只存在在天然的水中，在井水中的鋇濃度在0.05 – 0.2 mg/L 之間，鋇的檢出級別是1 μg/L。原水中鋇的臨界濃度在海水中是15 μg/L 以下，苦鹹水中是5 μg/L 以下。當在原水中投加硫酸時，需注意在控制給水中鋇的濃度在2 μg/L 以下。鍶的分析必須檢測到1 mg/L 數量級。硫酸根濃度的增加以及水溫的降低，會導致硫酸鍶的溶解度下降。通常井水中的鍶含量在15 mg/L 以下。
此外，一些天然水體中含量不高的無機物由於人為原因（如：加葯等）會被帶入給水中，例如：磷酸根、鐵和鋁，這些無機鹽往往溶度積很低，極易發生結垢，因此當系統投加葯劑（包 括：絮凝劑、助凝劑、阻垢劑、酸和鹼等）時，必須注意這些人為引入的離子成分的影響。有時甚至會出現投加的不同葯劑發生相互作用導致難溶物質析出，進而污染膜元件的情況。因此在投加多種葯劑時，應該注意這些葯劑的成分，有條件的最好通過試驗確認它們的兼容性。 水溶解物質的能力根據水的pH 值不同有很大變化。原水中的碳酸鈣依據加酸量的不同，碳酸根會變成碳酸氫根或二氧化碳氣體。下列化學反應式就描述了碳酸鹽在水中的平衡。
Ca2+ + CO32- + H+ → Ca2+ + HCO3-
Ca2+ + HCO3- + H+→ Ca2+ + H2CO3→ Ca2+ + CO2+ H2O
根據以上平衡，調節pH 值到酸性區域，可以起到防止碳酸鈣析出的作用，從而避免結垢。
是否生成碳酸鈣垢的表徵指標可以用朗格利爾飽和指數（LSI）進行評價。
LSI = pH – pHs （TDS < 4 000 mg/L）
式中：pHs—— 水中的碳酸鈣飽和時的pH 值；
pH —— 實際水溶液的濃水pH 值。
大多數反滲透系統中，濃水側的pH 值會高於進水的pH 值，因此在考慮LSI時務必要考慮濃水側的pH 值。通常評判是否結垢的方法如下：
LSI ≤ 0 →不結垢
LSI > 0 →會結垢
當原水中的含鹽量過高時，LSI 就不適用了，這時需要用Stiff & Davis 指數（SDSI）進行評價。
SDSI = pH – pCa – pAlk – K （TDS > 4 000 mg/L）
式中：pCa —— 鈣濃度的負對數值；
pAIk —— 鹼度的負對數值；
K —— 系數，和水溫和離子強度互有關。 當通過計算或者軟體模擬發現反滲透濃水的LSI 或SDSI 指數大於0 時、或其他難溶鹽超過其溶度積時，為了防止無機鹽結垢，可以在原水中加入阻垢劑。 碳酸鈣結垢可以用LSI （當TDS < 4 000 mg/L 時）或SDSI （當TDS > 4 000mg/L 時）進行估算。碳酸鈣結垢與LDI的關系及處理方法見右圖中的表格
阻垢劑的添加量：
六偏磷酸鈉（SHMP）：濃水中濃度一般控制到20~40mg/L，根據回收率調節添加濃度，在RO系統進水口添加。
有機系阻垢劑：一般根據阻垢劑製造廠家的計算軟體添加。
除碳酸鹽以外，很多其他無機鹽同樣具有較低的飽和溶解度。在反滲透系統中經常遇到的有：硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、一些磷酸鹽以及部分金屬的氫氧化物，甚至還有硅。這些物質需要有針對性採用不同的專用阻垢劑。 含有鈣、鎂等硬度成分的水作為鍋爐或者冷卻水使用時，硬度成分會在傳熱面或管線內側沉澱。可以採用絮凝、沉澱、過濾、化學軟化或者離子交換等方法對水進行軟化。
石灰軟化法是通過添加氫氧化鈣而起到降低硬度的目的。
Ca（HCO3) + Ca(OH)2 → 2 CaCO3↓ + 2 H2O
Mg(HCO3)2 + Ca (OH)2→ CaCO3↓ + Mg(OH)2·H2O
非碳酸硬度通過添加碳酸鈉可以起到降低的作用：
CaCl2 + Na2CO3 → 2 Na2CO3 + CaCO3 ↓
石灰軟化工藝還可以降低硅的濃度。添加鋁酸或者二氯化鐵，在沉澱物中會含有碳酸鈣、硅酸、氧化鋁和鐵的混合物。採用60 – 70 ℃的高溫石灰脫硅酸工藝，加入石灰和氧化鎂，可以把硅酸濃度降低到1 mg/L 以下。而且通過石灰軟化處理還可以明顯的降低鋇、鍶以及部分有機物。 反滲透以及納濾系統的回收率和原水中溶解物質的濃縮倍率有直接關系，回收率50%的系統，濃縮倍數是2 倍；回收率75 %時，濃縮4 倍；回收率80 %時，則濃縮5 倍；回收率達到90 %時，相當於濃縮10 倍。膜系統內由於濃差極化現象的存在，膜表面的料液含鹽量會變得更高。因此，原水由於被濃縮，膜表面的污染會比想像中發生的更快，一般回收率在苦鹹水脫鹽處理中設在50 – 80 %的左右。系統的運行條件、原水的特性狀態等因素會影響回收率的確定，一旦選擇過高的回收率，就會面臨結垢的形成和急速的污染的風險。
由此，按照實際情況適當的設定回收率就顯得尤為重要。基於原水的水質分析數據結合把握其四季變動范圍，考慮前處理和產水的回收率、運行溫度等相關的反滲透系統設計方式，設定運行條件。

Ⅱ 怎樣解決一級反滲透濃水的結垢問題

方法很多，要看你水質的具體情況處理，一般方法如下：
1.控制好整個系統的內PH，使容其處於酸性狀態，可以有效防止結垢，特別是碳酸鈣，硫酸鎂...但是這種方法的缺點是會產生二氧化碳，這在系統中試無法去除的，會腐蝕影響設備。如果控制PH處在8.2左右，可使其轉化為碳酸，然後除去，但是要注意沉澱，其平衡你自己要控制好。
2.加除垢劑。除垢劑的作用是在晶體，膠體的表面形成膜，使其不能結合，只是延緩，當離子濃度達到一定程度的時候也會結垢，發生沉澱，所以要控制好氣回收率。結垢劑加少了，起不到作用，加多了其本身也會形成沉澱，所以要控制好量，同時謹慎選擇，不同的結垢劑針對的沉澱不一樣，選擇要有針對性性。
3.加絮凝劑。PAC PAM都是很好的選擇，我平時都是交叉使用的，但是要根據反應方程式計算好量，萬不可多加，因為其本身也是污染。形成的沉澱過濾除去。
一般的 這三種方法是混合使用的。

Ⅲ 反滲透膜結垢的原因是什麼如何防止

反滲透膜結垢原因有哪些？

在系統正常運行一段時間後，反滲透膜元件會受到給水中可能存在內的懸浮物或容難溶鹽的污染，這些污染中最常見的是碳酸鈣沉澱、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶沉澱、金屬（鐵、錳、銅、鎳、鋁等）氧化物沉澱、硅沉積物、無機或有機沉積混合物、NOM天然有機物質、合成有機物（如：阻垢劑/分散劑，陽離子聚合電解質）、微生物（藻類、黴菌、真菌）等。

反滲透膜結垢解決方法

物理清洗膜元件：低壓力、高流速的將反滲透產水來沖刷膜元件，可以把短期內在膜表面附著的污染物和堆積物清洗掉的一種有效方法。一般物理清洗頻率較高。

化學清洗膜元件：有些結垢情況通過物理清洗很難去除附著在膜元件表面的污染物和堆積物。這個時候就需要通過化學葯劑來對結垢進行去除。為了能夠達到最佳的清洗效果一般都是通過多種化學清洗葯劑進行組合清洗。而且葯劑的選擇以及清洗順序也是有嚴格要求的。

詳細預防方法可見官網：網頁鏈接

Ⅳ 如何消除反滲透的濃差極化

1.要嚴格控制膜的水通量

2.嚴格控制回收率

3.嚴格按照膜生產廠家的設計導則指專導系統運行。

製造廠屬家對回收率的要求考慮了膜表面沖洗的流速，卷式膜流速不低於0.1m/s，對水通量的規定中是考慮了膜表面濃縮鹽分避免達到臨界濃度，一般定量地規定濃差極化因子β<1.2。膜與膜之間設計了濃水隔網是為了增加濃水流動的紊流程度。

對於溶質來說，由於膜使其絕大部分無法通過而被截留在膜的表面上積累，造成由膜表面到主體溶液之間的濃度梯度，從而引起溶質從膜表面通過邊界層，向主體流擴散。
減少濃差極化的另一辦法是增加濃水渠道的紊流，這在渦卷式反滲透元件設計中濃水隔網的設計已給予了考慮。

Ⅳ 反滲透系統中如何利用NaOH調節Ph值

反滲透系統對水中溶解的氣體的脫除效果不大。不加NaOH時pH值較低，一版般是由於水中溶解的權二氧化碳造成的。由於反滲透膜不能脫除氣體的特性，水中溶解的二氧化碳會進入淡水，並且電離為氫離子和碳酸氫根離子，此時的水顯弱酸性，pH值較低。為了降低二級反滲透出水的電導率，應向一級反滲透產水中添加NaOH,使二氧化碳轉化為Na2CO3,以便於反滲透系統將其脫除。至於NaOH能不能通過反滲透膜，當然不可能絕對不通過。任何反滲透膜都有脫鹽率值，盡管可能很高，比如說99.6%，但仍不是100%。絕對不通過反滲透膜的離子是沒有的。

Ⅵ 反滲透結垢的判斷和處理

摘要 首先，反滲透設備在運行過程中，低壓沖洗產生的壓力會產生淡水，兩側水的濃度會加深，同時也會導致鹽的濃度加深，鹽中含有大量的可沉澱物質，久而久之，就會出現結垢現象。其次，阻垢劑裝置漏葯較為嚴重，極有可能影響到反滲透阻垢劑的加葯用量，在加葯過程中，葯劑不均勻也是導致反滲透膜結垢的重要原因。最後，設備停機的過程中沒有及時進行沖洗也會導致反滲透膜結垢。

Ⅶ 酸鹼對反滲透膜有無影響

對於正常運行時，pH值應呈中性，即pH值7左右。反滲透膜在pH值7.5-7.8時脫鹽率最高，碳酸鹽內休系的平衡關系，容這個平衡隨著pH值的變化而移動，當pH值小於8時，水中的C032-和HCO3-開始部分轉化為CO2，當pH值小於4時，水中全部C032-和HCO3-都有轉化為CO2。

pH高對反滲透膜有影響嗎？

反滲透膜元件對溶解在水中的CO2是不能脫除的，這些CO2透過膜元件到達產水側後會重新在水中轉化為HCO3-，使產水電導率升高，因此反滲透元件在低pH值條件下運行時表現出的脫鹽率不高.但是，也不能為了排除CO2的干擾而不加限制地提高pH值，這是因為pH值的升高會降低碳酸鹽的溶解度，導致結垢。

因此控制適當的pH值范圍才能確保反滲透的正常運行。

Ⅷ 反滲透膜清洗酸鹼用量

你說的應該是反滲透膜的化學清洗吧。

1、檸檬酸溶液，在高壓或低壓下，用1%-2%的檸檬酸水溶液對陶氏膜進行連續或循環沖洗，這種方法對Fe(OH)3污染有很好的清洗效果。本文介紹了陶氏反滲透膜化學清洗方法。

2、檸檬酸銨溶液，檸檬酸的溶液中加入氨水或配成不同PH值的溶液，也可在檸檬酸銨的溶液中加HCL，調節PH值至2-2.5，例如在190L去離子水中，溶解277g檸檬酸胺，用HCL調節溶液PH值為2.5，用這種溶液在膜系統內循環清洗6小時，效果很好，若將該溶液加溫到35-40℃，清洗效果更好，該溶液對無機物的污染清洗效果均很好，但清洗時間較長。

3、加酶洗滌劑，用加酶洗滌劑處理膜，對有機物污染，特別是對蛋白質，油類等有機物污染特別有效，若在50℃-60℃下清洗效果更好，一般的在運行10天或半個月後用1%的加酶洗滌劑在低壓下對膜進行一次清洗，由於所用加酶洗滌劑濃度較低，所以要求浸漬時間長一些。

4、濃鹽水，對肢體污染嚴懲的膜採用濃鹽水清洗是有效的，這是由於高濃度鹽水能減弱膠體間的相互作用，促進膠體凝聚形成膠團。

5、水溶性乳化液，用於清洗被油和氧化鐵污染的膜十分有效，一般清洗30-60分鍾。

6、雙氧水溶液，例如將0.5L，30%的H2O2用12L去離子水稀釋，然後清洗膜表面，這種方法對有機物污染特別有效。

7、次氯酸鈉和甲醛溶液，對於細菌的污染，要視不同的陶氏膜採取不同的處理措施，對芳香聚醯胺膜可用1%(重量)的甲醛溶液清洗，同時要經常分析反滲透濃水中保持0.2-0.5mg/l的余氯，以防止細菌繁殖。

8、草酸和EDTA溶液， 對於膜上的金屬氧化物沉澱，用草酸和EDTA溶液清洗為好。

Ⅸ 急：高分求助：水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸鹼等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。

對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低，在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理，除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI（15分鍾）值應小於3。

5.1化學預處理

為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

1 加酸－防止結垢

在進水中可以加入鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用，商品硫酸有20％和93％兩種濃度規格。93％的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93％硫酸時一定要小心，在稀釋到66％時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸（無添加劑）購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30－37％。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數（LSI）。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小（水壺中的水垢就是這樣形成的），隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5（比較保守的設計是LSI為＋1.8）。

2 加鹼－提高脫除率

在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉（NaOH），購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100％的片鹼，也有20％和50％的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理，二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因：

a．在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。

b．某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

c．二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高（特別是高於9時）。

d．硼的脫除率在高pH下也較高（特別是高於9時）。

加鹼應用有一個特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統）過程，將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水，苦鹹水在高pH下會有污染問題（比如硬度、鹼度、鐵、錳等）。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。

3 脫氯葯劑－消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統（50－100gpm）中一般採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去為止，一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉（SBS）是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5－99％，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2％的溶液的使用期為3－7天， 10％以下的溶液使用期為7－14天。從理論上講，1.47ppm的SBS（或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉）能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8－3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置（靜態攪拌器）。

SBS脫氯反應：

·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）

·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫酸氫鈉） + HCl （鹽酸）

·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。

SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，而且在少數情況下進水中存在硫還原菌（SBR），亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫（H2S）作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

CPA膜的耐氯能力大概在1000－2000ppm小時（透鹽率增加一倍），1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高（90華氏度以上）、pH（7以上）升高和過渡金屬存在（比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等）而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000－200,000ppm小時（發生透鹽率明顯增加），這個值相當於在RO進水中含有1.9－7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。

在加州的一個三級廢水處理裝置上發現，在氯胺濃度6－8ppm進水條件下，膜的脫鹽率在2－3年內從98％降到了96％。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物，游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多，如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此，使用過量的氨是非常關鍵的，系統監測要確保這一點。

4 阻垢劑和分散劑

許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等），這些聚合物的分子量在2000－10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心，在鐵含量較高時可能會引起膜污染，這種污染會增加膜的操作壓力，有效清除這類污染要進行酸洗。

如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑，在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物，污染會造成操作壓力增加，而且這種污染物清洗非常困難。

六偏磷酸鈉（SHMP）是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑，但隨著專用阻垢劑的出現，用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配製一次溶液，因為暴露在空氣中會水解，發生水解後不僅會降低阻垢效果，而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢，LSI可達到＋1.0。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度（碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低），TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度（這是因為高離子強度干擾了晶種的形成）。

最常見的結垢性無機鹽有：

◆ 碳酸鈣（CaCO3）

◆ 硫酸鈣（CaSO4）

◆ 硫酸鍶（SrSO4）

◆ 硫酸鋇（BaSO4）

不太常見的結垢性礦物質有：

磷酸鈣（Ca3(PO4)2）

氟化鈣（CaF2）

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有：

● 礦物質結垢

● 金屬氧化物和氫氧化物（鐵、錳和鋁）

● 聚合硅酸

● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物）

● 生物性污染物

硅酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成硅酸鐵，硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合，靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，推薦加酸點要在上游足夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2－5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7－10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後，RO濃水中難溶鹽最大飽和度，以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況，以正常未加葯時的飽和度為100％計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。

選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題：

● 與相關RO膜的兼容性如何？

● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表？

● 與反滲透進水中的任何成分（比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等）有沒有不可逆反應？

● 推薦添加量和最大添加量是多少？

● 有沒有特殊的排放問題？

● 是否適於飲用水應用（有必要時）？

● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎？

● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務？

表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度

垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸鈣
400%
230%

硫酸鍶
1,200%
800%

硫酸鋇
8,000%
6,000%

氟化鈣
12,000%
未給出

硅酸
300 ppm 或更高
100%

鐵
5 ppm
未給出

鋁
4 ppm
未給出

5.2軟化預處理

原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

1石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純鹼）得到進一步降低：

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰－純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。

通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統（大於200m3/H）才會考慮選擇石灰軟化工藝。

2樹脂軟化

a．強酸型樹脂軟化

使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。

b．弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。

● 再生所需要的酸量不大於105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響；

● 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；

弱酸型樹脂處理的缺點是：

● 殘余硬度

如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，並採取相應的措施。

● 處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的TDS，因此，我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

5.3去除膠體和顆粒物

1介質過濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。

在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L／(min.m2)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。

2除鐵、錳——氧化過濾

通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：

4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2

4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。

處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。

海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。

3 微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加葯量。

為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯醯胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉澱，還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。

當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。

4微濾/超濾

採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。

● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。

● 由於膠體污染減少，反滲透系統的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統過濾工藝相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。

● 與採用大量化學品的傳統工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

Ⅹ 控制多少啊為防止碳酸鈣結垢，RO濃水PH多少合適

為防止碳酸鈣結垢，RO濃水PH多少合適
LSI值控制的一個重要參數是進水PH值，如果PH值為酸性，則不容易結垢，如果PH為鹼性，則結垢傾向十分明顯。所以傳統的工藝中在反滲透系統前添加HCl溶液，能很好地防止CaCO3、MgCO3等沉澱物結垢。
考慮到使用硫酸調節pH值的話會有可能引起反滲透系統中的硫酸鹽垢析出，為了避免潛在結垢的風險，所以選擇鹽酸調節pH值。加入阻垢劑，降低碳酸鈣析出的可能。