反渗透系统预处理部分 10页

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  • 2022-04-22 13:37:52 发布

反渗透系统预处理部分

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'反渗透系统预处理部分第一节预处理的重要性和目标1.反渗透预处理系统的重要性反渗透系统包括原水的预处理、反渗透装置、后处理三部分。反渗透系统对原水的预处理有它的特定的要求。由于原水种类繁多,其成分也非常复杂,针对原水水质情况及RO系统回收率等主要工艺设计参数的要求,选择合适的预处理工艺系统,减少对RO膜的污垢、结垢,防止RO膜脱盐率、产水率的降低,尤其是针对目前水源日趋匮乏、水质日趋恶化,选择一个正确的预处理系统,将直接影响整个水处理系统的功能。众所周知。RO系统运行失败、多数情况是由于预处理系统功能不完善造成的。为了确保反渗透过程的正常进行,必须对原水进行严格的处理。2.反渗透系统的水源反渗透原水的种类很多,有各种天然水、市政水和工业废水等。天然谁包括地表水和地下水两种。地表水的范围很广,包括江河、湖泊、水库、海洋等。地下水则存在于土壤和岩石内,由雨水和地表水经过地层的渗流而形成。市政二级污水、电厂冷却排污水等工业水源将成为新的途径。水源的选择将直接影响到水处理工艺的确定和水处理成本。3.预处理的目的良好的预处理对反渗透装置长期安全运行是十分重要的。其目的通常为:(1)除去悬浮固体、降低浊度(2)控制微生物的生长(3)抑制与控制微溶盐的沉积(4)进水温度和PH的调整(5)有机物的去除(6)金属氧化物和硅的沉淀控制4.预处理的目标为了保证反渗透系统水的回收率、渗透水的回收质量、透过水流量的稳定运行费用的最低化、膜的使用寿命的最佳化等,必须进行完善的预处理。具体目标为:(1)防止膜表面发生污染,即必须尽量去除悬浮固体、微生物、、胶体物质及有机物,从而防止这些物质在膜表面沉积或污垢在膜原件水流通道。(2)防止膜表面发生结垢,即必须尽量抑制难溶解盐如CaCO2、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2以及铁、锰、铝、硅化合物等在膜表面的沉积。(3)防止膜承受物理和化学损伤。即必须尽量避免高温、极端的酸性水或碱性水、氧化剂等对膜的影响。5.进水指标(1)原水水质指标的全分析。对于RO系统工程是最基础也是最重要的工作,也是确定预处理工艺流程最重要的化学指标根据。(东丽{TORAT}公司原水水质分析报告要求如上;参见水质分析表。(2)反渗透预处理中采用污泥密度指数(SDI),有时也称为污染指数(FI)来判断进水中胶体和颗粒物体物质的污染程度。这个方法比浊度测定更能反映水质情况,它已经被反渗透行业普遍接受和认可。东丽(TORAY)的设计导则要求进水的SDI值小于或等于5。一般干净的井水的SDI<1,故不必进行胶体的预处理。(3)SDI测试方法a.污染密度指数(SDI)—指在2.1Kg/cm2(30spi)给水压力下,单位时间与单位面积内0.45µm特定滤膜被污堵的百分率。 a.将SDI测试装置如图组装。b.将SDI测试装置与测试点连接(测试点通常选择压力稳定的RO低压进水口前)c.将微滤膜片装入测试过滤器并将给水的压力稳定在2.1Kg/cm2(30spi)之内。注意:将膜片正向平展置于测试仪内,用少量水将膜片完全湿融。不容许有气泡存在与膜片与测试仪之间。以免影响过滤效果。d.在过滤器下放置一只500ml量筒,准备收集过滤水。e.开阀门,测定收集500ml水样所需时间T1并使水继续流。f.15分钟后,再测定收集500ml水样所需时间T2;如果收集100ml水样的时间超过60秒,则表明膜面被污堵,无需再进行测试。g.关闭阀门,将测试过滤器中的膜片取出以便进一步分析:h.计算SDI=[1-T1/T2]×100/15(1)温度及HP进水的温度是影响反渗透系统产生水量的重要因素,对于温度较低或较高的原水可根据膜原件的温度使用要求采取恰当的措施予以调节。另外调节HP是控制碳酸钙结垢的最简单方法,通常测定、计算浓水的朗格里尔指数(LSI)或斯蒂夫和大卫饱和指数(S﹠DSI),可以判断碳酸钙结垢的可能性。但是过低或过高PH值可能会造成膜损伤,请参考膜规格书有关PH的范围要求。(2)生物污染评估进水是生物来源之一,微生物进入反渗透系统时会在膜表面吸附或繁殖,特别是在浓缩侧由于有机物等营养物的大量积蓄而发生的微生物污染的现象,浓水中总细菌的迅速增加是微生物污染的特征之一,对膜原件进行解剖,分析细菌数量、品种以及TOC、蛋白、ATP等可证实微生物污染的存在。(3)氧化剂由于聚酰胺反渗透膜材质本身不能承受氧化剂,所以进水中余氯过氧化物、臭氧等氧化剂。(4)油份及有机溶剂反渗透的进水中不得含有油份和有机溶剂。油份会附在膜表面造成通过的水量降低,有机融物溶剂会在膜表面发神经噩梦后相分离而破坏机能层。(5)化学污染物反渗透的进水中不得含有阳离子高分子絮凝剂、阳离子界面活化剂、环氧树脂涂料及阴离子交换树脂的溶出物,这些化学物质会在膜表面形成化学污染。造成透过水量的降低。膜表面虽然与新膜看上去很接近,但PPB单位的极微量的原因的物质也会引起透过水量的降低。而且一般的化学洗净也无法使膜恢复性能。 第一节常见的预处理方法的选择1.化学氧化1.1功能和目的化学氧化处理方法通常是利用强氧化剂分解水中有机污染物的一种化学处理方法,与此同时,一些氧化剂可以出去水中的色、味、臭及铁、酶澡类等。某些氧化剂同时也是较好的杀菌剂。化学氧化剂处理工艺可以与混凝、过滤、吸附等单元处理工艺相结合,达到良好的处理效果。1.2常用氧化剂工业水处理常用的氧化剂主要有:氯气、次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾、臭氧、双氧水等。1.3注意事项由于芳香聚酰胺反渗透膜极易被氧化剂氧化,因此预处理中若采用氧化工艺须注意配合采用相应的还原手段,防止残余氧化剂进入到反渗透系统通道造成膜的氧化破坏。通常后续如有活性炭过滤池,可以保证氧化剂到反渗透工艺前被消除,但要注意活性碳的还原性能会随运行时间的增加而降低,因此活性炭的及时更新对保证氧化剂的有效去除至关重要。另一种方法是在反渗透进水前投加足量的化学还原剂,如亚硫酸氢钠,也可将氧化剂消除。2.药剂软化法2.1功能和目的药剂软化是运用化学沉淀的原理,根据溶度积原理使水中所含的硬度等在适当的药剂作用下形成难溶性化合物而被去除的工程,水处理中最长影的方法是钙镁离子的化合沉定,其次是金属离子的氯氧化合物沉定。药剂软化通常结合凝絮、沉定或澄清工艺同时进行。2.2常用软化剂水处理厂用软化药剂主要由石灰、纯碱、毒性钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠等。根据原水水质的不同类型可结合不同的药剂进行处理。一般对于高硬度、高碱度的水采用石灰软化法,高硬度、低碱度的水采用石灰-纯碱法,而对于高碱度、负硬度(即总碱度大于总硬度)的水采用石灰-石膏法。2.3注意事项采用化学药剂软化,药剂的使用量必须正确,药剂软化处理后,一般会使水的HP值上升,根据情况将HP降低到合适的值。3.混凝-絮凝3.1功能和目的混凝是指向水中投加一定剂量的化学药剂,这些化学药剂在水中发生水解,和水中的胶粒粒子互相发生碰撞,发生电性中和,产生吸附、架桥和网捕作用,从而形成大的絮体颗粒并从水中沉降,起到了降低颗粒悬浮物和胶体的作用。有时候单独采用混凝剂不能达到预期的效果时,可以投加辅助药物以提高混凝的效果。这种辅助药剂称之为助凝剂,助凝剂本身不能产生像混凝剂一样的作用,只能起到改善絮体结构,使絮体颗粒增大、强韧和沉重。因此单独采用助凝剂不能起到很好的效果。3.2常用混絮凝药剂常用的混凝剂种类很多,工业上常用的一般为无机盐类混凝和无极高分子混凝剂。 无机高分子盐类混凝剂主要有三氯化铁和硫酸亚铁。无机高分子混凝剂有碱式氯化铝(PAC)、聚化硫酸铁(PFS)和聚合硫酸铝(PAS)。其中,以三氯化铁和碱式氯化铝最常用。值得注意的是,混凝剂在水中的混凝作用会受PH、水温及水质等诸多因素的影响。选择合适的混凝剂及加剂量需要结合小试烧杯实验加以确定。表1给出常见混凝剂在水中的最佳适PH值范围。表1常见的混凝剂PH适用表名称分子式代号适用HP值铝盐硫酸铝Al2(SO4)H2OAS6.0~8.5氯化铝AlCl3·6H2OAC6.0~8.5硫酸铝钾K2SO4·Al2(SO4)·24H2OMICS6.0~8.5铁盐硫酸亚铁FeSO4·7H2O`6.0~11.0硫酸铁Fe2(SO4)3FS4.0~11.0氯化铁FeCl3·H2OFC4.0~11.0常用絮凝剂一般为有机高分子物质,主要有聚丙烯酰胺(PAM)和阳离子聚合物。其中阳离子型聚合物虽然具有优良的助凝效果,但价格昂贵,因此应用不太普遍。而聚丙烯酰胺则已成为最常用的人工合成有机高分子助凝剂。3.1注意事项由于大多数芳香聚酰胺反渗透膜表面整体体现负电性,因此如果在预处理工艺中投加的阳离子型混凝剂或助凝剂过来的话,那么多剩的阳离子物质可能会吸附到膜表面,造成膜的离子型污染,将很难以得到有效地恢复。因此必须采取有效措施,监控混凝剂和助凝剂的准确投加及其PH范围的控制。4.介质过滤(混凝过滤或直滤或锰砂氧化过滤)4.1功能和目的介质过滤是指以石英砂、石榴石或无烟煤等为介质,使水在重力或压力下通过由这些介质构成的床层,而水中的颗粒污染物质则被介质阻截,从而达到与水分离的过程。4.2常用过滤类型水处理中常见的过滤类型有顺流单滤过滤及逆流过滤等。为提高介质过滤的性能,通常可以采用以下几种方法:采用多种介质分层过滤,对于下向流过滤,常用从上到下的介质层排列为无烟煤、石英砂和粒泾层级的鹅软石,这种过滤形式能增大过滤流速,而且过滤器的效能也会得到有效的提升。在过滤单元前投加化学絮凝剂,水与混凝剂在流经砂柱空隙之中,这些被截留的絮状体进一步吸附所流过水中的细小矾花,使水质得到澄清,运行至一定时候,根据进出口压差的变化进行反向的冲洗,或可以配合压缩空气进行气水反冲,可将絮凝污染排除体外。4.3注意事项介质过滤器的设计主要考虑以下几点:滤料类型、粒径的选择、过滤滤速、停留时间、清洗方式、反冲洗的流速及时间、反洗膨胀空间等参数的选择。5活性炭吸附5.1功能和目的活性炭吸附是利用活性炭的多孔性质,使水中一种或多种有害物质被吸附在固 体表面去除的方法。活性炭吸附对于去除水中有机物、胶体、微生物、余氯、嗅味等具有良好的效果。同时由于活性炭具有一定的还原作用,因此对于水中的氧化剂也具有良好的去除作用。5.2常用活性炭类型粉状及粒状活性炭,作为反渗透预处理粒状活性炭比较常用。5.3注意事项由于活性炭的吸附功能具有一饱和值,当达到饱和值和吸附容量时,活性炭滤池的吸附功能将大大降低,因此需要注意分析活性炭的吸附能力,及时更换活性炭或通过高压蒸汽进行消毒恢复。但同时活性炭表面吸附的有机物有可能成为细菌繁殖的营业源或温床,因此活性炭滤池内微生物的繁殖问题也值得引起助于。定期的消毒对于控制细菌繁殖是有必要的。6.盘式过滤6.1功能和目的盘式过滤器是由过滤单元并列组合而成,其过滤单元是由一组带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。过滤时污水从外侧进入,相邻滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来:反冲洗时水从环状滤盘内部流向外侧,将截留在铝盘上的污染物冲洗下来,经排污口排出。盘式过滤器具有处理功能大、运行稳定和易于控制的特点,目前国内大多用于超滤的预处理,起到超滤的保安作用。6.2常用盘式过滤器类型盘式过滤器可以分为半自动冲洗和全自动两种,后者更易于操作的模块化控制。7.微滤或超滤7.1功能和目的微滤和超滤都是以压力为驱动力的分离过程,可以去除水中的几乎所以的悬浮物质。超滤还能够去除一部分溶解有机物质,具体的去除效果根据有机分子量和超滤膜的截留分子量而定。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在20,000带750,000道尔顿(0.002~0.05µm)。7.2常用的超滤膜材料用于水处理的超滤膜材料有聚偏氯乙烯、聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚丙烯晴、纤维素类等。7.3注意事项超滤膜定期的反洗的过程中会使用氯或次氯酸钠消毒剂,鉴于残余自由氯的氧化性,应在超滤后端或反渗透进水前增设还原剂(常用亚硫酸氢钠)投加系统,从而保护反渗透膜不受氧化剂氧化破坏。8.保安过滤8.1功能和目地为了防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒进入反渗透系统,保护高压泵和反渗透膜,通常在反渗透进水前设置滤芯式保安过滤器。一般采用孔径小于10µm,根据实际设计情况可设计为5µm或更低。8.2常用滤芯类型滤芯材料主要有烧结滤管、熔喷式纤维滤芯和蜂房滤芯等。烧结管是由粉末材料通过烧结形成的,其滤管材料有陶瓷、玻璃砂、塑料等所 种。熔喷式纤维滤芯一般采用聚丙烯为原料,经过加热熔融,喷射、牵引、接收成型而制成,以聚丙烯为原料的PP滤芯较为常用。蜂房滤芯是由纺织纤维粗纱精密缠绕在多孔骨架上,聚丙烯线绕蜂房式滤芯较常用。8.3注意事项保安过滤器的进出水需设置压力表,当运行时进出水压差达到极限值时,应及时更换滤芯。由于滤芯的清洗恢复效率较低,所以最好使用一次性滤芯。9.几种常见水源可采用的预处理系统9.1地下水为水源地下水中一般含盐量、硬度、碱度较高,胶体、悬浮物含量较少,色度、浊度较低,但此类水源中可能会存在亚铁离子、锰离子、硅酸化合物等。此类水源的预处理系统常规的处理工艺为:原水中含铁量〈0.3mg/L情况下,预处理通常为直接过滤+混凝;原水中含铁量〉0.3mg/L情况下,预处理通常为曝气或氧化,将亚铁离子氧化为铁离子,然后混凝过滤;原水的HCO3含量较多,可通过加酸脱除C02,并添加阻垢剂,防止微笑溶盐在膜表面结垢;原水中硅的含量在20mg/L以上时,必须考虑去除措施,可以通过添加分散剂、调节PH与温度等方法防止硅垢。9.2地表水为水源地表水中通常成分比较复杂。尤其是悬浮物、胶体物质、有机物、微生物等含量较多。此类水源的预处理系统通常的处理工艺为:原水中悬浮物SS含量>70mg/L,预处理通常采用混凝、澄清、直接过滤;原水中悬浮物SS含量<70mg/L,预处理采用混凝过滤。原水中悬浮物SS含量<10mg/L,通过活性炭吸附过滤来去除。9.3海水为水源海水中含盐量较高,且变化较大,拥有较多悬浮物、有机物、微生物等物质,且浊度、色度大。通常选择的预处理系统处理工艺为:加氯或次氯酸钠杀菌、灭藻;混凝、澄清、过滤去除悬浮物与胶体物质;加酸和阻垢剂防止碳酸盐和硫酸盐在膜表面结垢;当原水中含有较多的有机物、微生物时,通常采用加氯、混凝、澄清、过滤、活性炭吸附过滤;加还原剂如亚硫酸氢钠和活性炭过来去除余氯。随着超滤、超微滤膜技术的迅速发展,以超滤、超微滤膜发水处理来取代常规的介质过滤、活性炭过来在国内外市场逐渐得到广泛应用。 第三节常见污染物及预处理工艺推荐1.悬浮固体和胶体1.1悬浮颗粒和胶体是污堵RO膜的主要元素,页数造成SDI值超标的主要原因。由于水源及地域的不同,悬浮颗粒和胶体的成分也有较大的差异。通常没有受污染的地理系统中人为过量投入的絮凝剂、助凝剂、如铁盐、铝盐等,另外应当注意原水中带正电荷的聚合物与RO系统中带负电荷的阻垢剂结合沉淀而污堵膜原件。1.2去除方法A.对于浊度较高的原水通常采用:凝聚澄清+过滤凝聚澄清---对于高浊度的原水采用澄清工艺中人为投加凝胶剂和助凝剂将水中悬浮小颗粒凝聚为大颗粒而在后续过滤工艺中被去除。过滤---对于低浊度的原水可采用直接过滤或是作为凝聚澄清的后续处理工艺。这是较为传统的处理工艺,作为RO系统的预处理工艺,通常过滤采用双介质过滤器+细纱过滤器。B.微滤或超滤(MF/UF)微滤或超滤是近期兴起的膜处理浊度及非溶解有机物的有效方式。微滤或超滤能去除全部的悬浮物、细菌、大部分胶体、非溶解有机物。经微滤或超滤能去除全部的悬浮物、细菌、大部分胶体、非溶剂有机物。经微滤或超滤处理的出水SDI<1-3,是RO系统较为理想的预处理工艺。尤其是对出水水质的稳定、大量的水处理比传统过滤器占地面积及层高的大幅度降低而而更能显现优越性。另外应当引起注意的是微滤或超滤不能去除溶解态有机物。2.微生物污染与防治2.1微生物的污染A.常规的地表水和浅层地下水中都生存着微生物:即热源、病毒、细菌、真菌、藻类。还有其他高等生物。若在进入RO系统前不加以杀灭、这些微生物将以RO膜为载体借助RO浓水段浓缩的营养盐而繁殖生长,甚至在产水段也能存活。在水温较热的环境中,由于微生物繁殖生长迅速加大,产水量与脱盐率快速下降。同时产品水被污染。B.另有一种微生物存活与RO膜表面,专以亚硫酸氢钠(NaHSO3)为食赖以生存,常规的氯氨类灭菌剂难以杀灭。2.2污染主要引起过程(1)无机物的沉积(结垢)(2)有机分子的吸附(有机污染物)(3)颗粒物的沉积(胶体污染)(4)微生物的粘附及生长(生物污染)2.3反渗透系统中的生物污染反渗透膜污染的原因:一是反渗透系统有较大的膜表面积,增加了粘附细菌的可能性;二是反渗透膜受到垂直的动力,会将细菌迁移至截留表面;三是预处理也是生物污染源,膜污染一个常见的原因是用以辅助除去悬浮固体的絮凝剂过量,这为微生物提供了适宜的生长环境。(1)膜生物污染的主要症状A.单位面积迁移水速率逐步下降(即膜通量下降)B.通过膜的压力和膜的两侧的压差逐渐增大(即进料压力和ΔP逐渐增大)C.膜对于溶解水中物质的穿透性逐渐增大(即矿物截流率下降)(2)生物污染对RO装置性能的累积影响A.RO系统清洗和维护费用增加‘ B.产品水质明显变坏(水可能要后处理)C.膜寿命明显下降2.4微生物的污染防治(1)常规的地表水和浅层地下水都应设置杀菌加药装置,投加氯类灭菌剂即可,此类药常规配置为液态,常用的为液滤、次氯酸钠(NaClO)等(2)投加量一般以进水余氯>1mg/L为宜。(3)加药点应设于预处理系统出水口。(4)杀菌接触时间:20-30分钟需要特别注意:进水在RO钱须用过量亚硫酸氢钠(NaHSO3)消除余氯。否则,聚酰胺类RO膜很被氧化而破坏。(5)对于沉层井水:可根据实际情况设置定点或点杀方式杀菌。(6)对于深、中层井水丝状菌,可投加液体亚硫酸氢钠(NaHSO3)来去除。理论上,细菌不能透过RO膜,然而RO产品水也可能被微生物污染或有丝状细菌出现,在产生的微生物污染主要有以下原因引起的:①产水连接或浓水O型密封圈或其他密封件松动;②由于系统的运行压力变化引起微生物的迁移;③产水侧输送管路系统表面上被微生物的污染。(7)鉴于细菌的适药性,定期改变其生存环境对于彻底杀灭微生物具有较好作用,如采取间歇性投加氧化剂,正常调整进水的PH,经常调换杀菌剂的类型等。3.难容盐沉积与控制3.1难溶盐沉积当难溶盐在RO系统内不断被浓缩并超过其溶度时,这些难溶盐就会在RO膜表面上不断析出沉淀而结垢。当苦咸水为水源时、CaSO4、CaSO3、SiO2、是垢类产生的主要难溶解盐。在一定特殊地区,也有BaSO4、SrSO4、CaF2产生。在对水质的水质分析时、Sr、Ba值的数据测定十分的必要。3.2难溶盐的控制实际工程应用中,多采用加酶与阻垢剂相结合的方法来组织垢类的产生。(1)对于超值的Sr、Ba、Si类难溶盐、降低RO系统回收率,避免浓水超过溶度积。(2)加阻垢剂,现市场上正规厂商所供RO专用阻垢剂多位有机微酸盐类和聚丙烯酸盐类阻垢剂,阻垢效果很好。有的厂商报道过对于Si类的阻垢容许进水可达50mg/L以上,可以根据阻垢剂厂商所供的设计软件进行添加量及其阻垢效果的计算。(3)加酸可以去除水体中的CO3-与HCO3-。以降低CaCO3的结垢。(4)采用传统的离子交换软化来脱除水体中的Sr、Ba、Si、Ca、Mg等,但对大水量的处理系统不经济。4.铁氧化物污染与防治4.1铁氧化物的污染在一些特定的区域,地下水中富含有亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+),当在地下水中时,这些离子呈亚铁离子的形态游离与水体中,当作为水源被抽到地面上与空气中的氧气相遇时,亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)就会转化为三价铁离子(Fe3+)和锰离子(Mn3+),形成非常难溶解的铁、锰氢氧化物胶体、此类水体经过RO膜面时、由于浓水段的浓缩,极易超过其饱和极限而沉积于RO膜表面。对膜体形成不可逆转的污堵。以下为亚铁与锰的氧化反应:4Fe(HCO3)2+O2+2H2O–4Fe(OH)3+8CO2 4Mn(HCO3)2+O2+2H2O—4Mn(OH)3+8CO2氯类杀菌剂在水体中与亚铁离子(Fe2+)相遇形成三氯化铁(FeCL3);铁(Fe3+)与硅(si)反应形成的硅酸铁;RO前处理钢罐体及钢管路受腐蚀而产生的铁氧化物。4.2铁氧化物的防治(1)处理富含亚铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)地下水时,设计水处理系统为密闭系统,防止空气和氧化剂(氯类杀菌剂)与水体接触。(2)工程实际应用较多的是曝气与锰砂过滤器共同使用,能解决实际问题。(3)在预处理系统中加凝聚剂也可部分去除亚铁离子(Fe2+).4.3RO系统进水中允许亚铁离子(Fe2+)、锰离子(Mn2+)和铝离子(AL3+)的含量指标:前提条件:水中含氧量(DO)〈0.5mg/L,PH<6’;亚铁离子(Fe2+)<4mg/L,锰、铁离子、铝离子〈0.05mg/l:5.硅的控制与去除常规的水源中sio2的含量〈50mg/L,RO系统中对于sio2的含量较为敏感,原因是由于sio2在饱和的状态下能聚合为非常难溶性的胶体硅沉积于膜表面且难以清洗。sio2在RO浓度段的浓度允许值取决于sio2的浓度积,同时受水温和PH影响很大。1)sio2的溶解度与水温成正比,如250C时溶解度为100mg/l400C时为160mg/L。2)sio2的溶解度与PH的关系,如图2所示:PH=7—8:sio2呈溶解态硅酸,其主要以离子状态存在。PH<7:在酸性条件,sio2溶解度远低于碱性环境。sio2沉淀的判断:[sio2]1[sio2]2在此条件下sio2不沉淀[sio2]2=CF[sio2]t[sio2]2=CFPH[sio2]t式中[sio2]1__________RO浓水sio2的浓度[sio2]2__________sio2的溶解度[sio2]t___________________sio2在t度的溶解度CFPH————————————sio2的溶解度PH校正因子3)sio2沉淀结垢的控制(1)降低RO系统回收率(2)适当提高水温(3)适当调正PH=7–8(4)预处理投加硅的分散剂(5)以上几种方式可以综合应用(6)石灰软化可降低约50的sio2的含量6.常见难溶性硫酸盐的预防如酸酸钙、硫酸钡、硫酸锶等(1)可以通过软化法如石灰或石灰纯碱法,降低给水中钙离子的浓度:(2)可以通过树脂软化甚至纳滤软化,将给水中的钙离子大部分或全部去除;(3)可以相应降低反渗透系统的回收率;(4)可以选用相应的阻垢剂来预防。7.膜污染与防治1)浓差极化:在膜分离过程中,给水中的溶剂(水)在压力驱动下透过膜,溶质(离子或不同分子量的溶质与颗粒物)被截留,使溶质在滤膜表面处的浓度逐渐高于溶质在水溶液主体 中的浓度,在浓度梯度的作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,从而形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增大,导致膜通量降低。当溶剂向膜面流动,溶质向膜面流动的速度与浓度梯度使溶质向本体溶液扩散的速度达到平衡时,在膜面形成一个稳定的相应于浓度差的边界层,成为浓差极化边界层,这个现象称为浓差极化。浓差极化会给系统的稳定运行带来如下危害:(1)当膜表面溶质浓度达到其饱和度时,会使膜表面形成沉积或凝胶层,增加透过阻力,从而增加系统的运行压力。(2)严重的浓差极化导致结晶析出,阻塞流道,造成系统运行恶化。(3)会使某些溶质的截流率下降。(4)膜通量会有所降低。在系统设计、运行中,可以通过提高浓水的流速、降低系统的回收率、适当的提高给水的温度、添加相应的阻垢剂等方法来降低浓差极化,提高系统的运行质量。2)膜污染膜污染是指在膜过滤过程中,给水中的颗粒、胶体、或溶质分子与膜发生物理化学相互作用,或因为浓差极化使一些溶质在表面超过其溶度积及机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积、造成膜孔径变小或堵塞使膜产生透过流量与分离特性发生变化的现象。3)有机物污染有机物在原水中的种类繁多,其成分也非常复杂,针对RO系统所形成的有机物污染是指溶解于水体中的有机物污染,是目前让RO行业最为头痛与难于解决的问题!现在有一些人误认超滤(UF)能截流水体中的有机物,其实超滤(UF)仅能截流水体中少量大分子量有机物或大于超滤膜过滤孔径的非溶解有机物,绝大部分在水体中的有机物因其较小的分子量,而穿过超滤(UF)后被RO膜截住了、同样会引起RO膜的污堵。其主要表现为被吸附在RO膜表面形成有机物薄膜屋,同时由于大多有机物带电荷的作、能较牢固地贴在膜的表面。有机物的污染能很快导致RO膜性能的严重衰退、如RO膜脱盐率、产水率的快速大愊降低,尤其是有机物污染后清洗效果很弱。几乎是不可逆转的。4)有机物污染的防止与去除方法不同种类的有机物,据其特性可采用不同的方法来去除。其常规方法有:(1)低分子易挥发有机物,可以脱气法去除。(2)采用高分子阳离子絮凝剂除去极性大分子。(3)非极性、中低分子量的有机物可以活性炭吸附除去。活性炭吸附是一种短期有效的方式,缺点是活性炭饱和后再生困难、且极易成为细菌繁殖的温床。(4)采用低污染RO膜也是防御水体中有机物污染的有效办法。'