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反渗透阻垢剂特点、作用和分类以及加药量设计计算书

作者:admin 发布日期:2018/9/18 关注次数: 二维码分享

反渗透阻垢剂是专门用于反渗透(RO)系统及纳滤(NF)和超滤(UF)系统的阻垢剂,可防止膜面结垢,能提高产水量和产水质量,降低运行费用。

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特点
①在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢
②不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物
③能有效地抑制硅的聚合与沉积,浓水侧SiO2浓度可达290 ppm
④可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜
⑤极佳的溶解性及稳定性  ⑥给水PH值在5-10范围内均有效
作用
在说反渗透阻垢剂的作用前,先简述一下反渗透系统:反渗透系统是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为 1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金 属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的较佳选择.由于RO反 渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中较高的,洁净度几乎达到100%。
反渗透膜是反渗透系统的关键设备,系统长时间连续运行时,水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着,形成结垢堵塞膜孔,这样会影响反渗透系统的出水 效率,损坏反渗透膜。由于反渗透膜比较昂贵,所以在系统运行中,要增加一段加药系统,在水中投加反渗透阻垢剂,延缓钙镁离子的析出和膜面结垢。
反渗透阻垢剂的基本作用:
络和增溶作用:
反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用:
由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;
静电斥力作用:
反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。  反渗透阻垢剂 功能种类和应用反渗透阻垢剂是用于反渗透和纳滤系统性能改善的 阻垢剂和分散剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。
1.阻垢剂的功能
a、抑制析出功能在有阻垢剂的系统中易结构成分的阴阳离子和阴离子开始析出时的离子积值比没有阻垢剂时的临界析出离子积值大得多。
b、分散功能在有阻垢剂时因为析出的颗粒的粒经小难于凝聚比没有阻垢剂时析出的颗粒难沉降。
c、晶格变形效应在有阻垢剂的系统中析出的晶体有球形、多面体、雪花状等不定形的状态一般认为不定型晶体是在晶体生长过程中阻垢剂吸附在晶体生长点上使其表面的生长速度急剧下降生长与晶体原来形状不同的晶体。
d、低限效应阻垢剂的投加量相当于水中结垢成分低得多也能显示出阻垢效果。
2. 阻垢剂的种类
常见的阻垢剂有聚磷酸盐、有机磷酸盐、聚羧酸。此类阻垢剂有六偏磷酸钠SHMP和三聚磷酸钠。聚磷酸盐阻垢剂在酸性系中和高温水系中容易水解变为正磷酸形 成Ca3PO42的二次结垢。另一方面聚磷酸盐是微生物的营养源能促进菌藻的滋生加快膜污染。此类药剂对阻CaSO4垢无效。因此这类阻垢剂应用已很少正 逐步被其他阻垢剂所代替。
a、有机磷酸盐 有机磷酸盐主要是通过减缓晶体生长和晶格畸变这两种作用进行阻垢的这两种作用的同时存在使得这类药剂也有阈值效应。有机磷酸盐同其他阻垢剂复配还有良好的协同效应。
在反渗透系统中常用的有机磷酸盐阻垢剂有ATMP、HEDP、PBTCA等。
含磷的有机化合物
含磷的有机化合物之中具有明显阻垢作用的是具有磷酸基的有机化合物简称膦酸盐典型的阻垢剂有ATP、HEDP、PBTC等膦酸盐类的药剂在钙离子多的水系中也易形成难容性的钙盐完全失去阻垢效果。
含磷的阻垢剂由于生物等作用而发生水解较终变成磷酸根离子除引起磷酸钙结垢外还往往成为富营养化水质污染的一个原因。
低分子量羧酸盐
近年来已广泛应用了不含磷、没有环境污染具有羧基的聚合物阻垢剂典型的构成此类聚合物的单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、马来算、富马酸、2-亚甲基丁二酸等一般来说具有羧基的低分子有机物都具有阻垢效果。
上述的有机物类阻垢剂根据处理的垢物类别及水质不同需要用各种不同结构的阻垢 剂。此外即使水质变动大为得到稳定阻垢效果可同时采用不同结构药剂的处理方法。 使用缩合磷酸盐和有机膦酸盐类的阻垢剂若投加量不足由于水质变化水垢成分超过临界浓度时则有水垢附着。羧酸类阻垢剂因为有抑制析出的作用同时对已析出的颗 粒有很强的分散效果。所以可以作为适用范围广的阻垢剂使用。 若把缩合磷酸盐和有机膦酸盐阻垢剂与低分子聚合物类阻垢剂合用即可以防止磷酸钙的二次结垢业可抑制由于水质变化而超过临界浓度时析出的附着颗粒。

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