反滲透阻垢藥劑工作原理.docx

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1、反滲透阻垢藥劑工作原理與因素反滲透阻垢劑特點(diǎn):①在很大的濃度范圍內(nèi)有效的控制無(wú)機(jī)物結(jié)垢②不與鐵鋁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與沉積,濃水側(cè)SiO2濃度可達(dá)290ppm④可用于反滲透CA及TFC膜、納濾膜和超濾膜⑤極佳的溶解性及穩(wěn)定性⑥給水PH值在5-10范圍內(nèi)均有效反滲透技術(shù)是目前水處理脫鹽工藝中最成熟的物理脫鹽技術(shù)之一。在設(shè)計(jì)及使用過(guò)程中被越來(lái)越多地應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中,不同用戶的水源情況及用水要求等條件的差異化,形成了不同工藝流程的反滲透水處理系統(tǒng),如果工藝設(shè)計(jì)不完善或者操

2、作不當(dāng)以及化學(xué)添加劑與水源不兼容等情況發(fā)生時(shí),往往會(huì)導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)產(chǎn)水量及產(chǎn)水品質(zhì)的下降.嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)中的主要元件——反滲透膜元件提前報(bào)廢,因此對(duì)反滲透膜元件的保護(hù)在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行過(guò)程中尤其重要。反滲透工藝屬于物理脫鹽技術(shù),原理為利用自然條件下滲透的現(xiàn)象,給原水一定壓力(大于滲透壓),通過(guò)一種由高分子有機(jī)材質(zhì)制成的具有選擇性透過(guò)的半透膜,使水分子和原水中不溶性物質(zhì)及大部分鹽類分離,鹽類及不溶性物質(zhì)會(huì)隨著淡水的透過(guò)而在進(jìn)水/濃水通道中濃縮,隨著濃縮倍數(shù)的增加,一些難溶鹽類會(huì)趨于結(jié)垢,

3、為了防止這種結(jié)垢發(fā)生,在反滲透的進(jìn)水中往往添加一種阻垢分散劑,抑制垢類的生成。而如何選擇與水源兼容且阻垢效果好的阻垢劑成為使用者在選擇阻垢劑過(guò)程中的一個(gè)難題。筆者通過(guò)電導(dǎo)率快速評(píng)測(cè)法對(duì)幾種不同品牌的阻垢劑進(jìn)行試驗(yàn),在一定硬度情況下,評(píng)價(jià)不同阻垢劑在同樣劑量下的阻垢效果或者同類阻垢劑在不同加藥量下的阻垢效果,本方法適用于中等硬度以下的水源。通過(guò)阻垢效果來(lái)篩選最經(jīng)濟(jì)、適合的阻垢劑和阻垢劑投加量。筆者評(píng)估的阻垢劑為:國(guó)產(chǎn)品牌A(MW系列,聚羧酸鹽系列);進(jìn)口品牌B(標(biāo)準(zhǔn)液,聚丙烯酸鹽系列);進(jìn)口品牌C(8

4、倍濃縮液,無(wú)機(jī)磷系列);進(jìn)口品牌D(4倍濃縮液,無(wú)機(jī)磷系列);進(jìn)口品牌E(標(biāo)準(zhǔn)液,有機(jī)磷系列)。通過(guò)對(duì)上述5種品牌的反滲透阻垢劑進(jìn)行試驗(yàn)分析,探討了國(guó)內(nèi)外不同品牌的阻垢劑阻垢性能的差異。用靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)方法對(duì)目前常用的9類典型的水處理劑阻垢分散效果進(jìn)行研究,試驗(yàn)結(jié)果表明藥劑的投加濃度、水中的鈣硬和堿度、濁度、鐵離子濃度以及殺菌劑對(duì)不同類型水處理劑的阻垢分散效果的影響是不同的,因此,應(yīng)根據(jù)水處理劑的類型確定使用條件。近年來(lái),不同類型的水處理劑和配方不斷涌現(xiàn),為了最大限度地發(fā)揮水處理劑的作用,了解和研究水

5、處理劑的適用條件和作用機(jī)理尤為重要。不少?gòu)氖滤幚砑夹g(shù)研究和應(yīng)用的技術(shù)人員對(duì)聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽和羧酸類聚合物等阻垢分散劑作過(guò)較為深入的研究,對(duì)這些阻垢分散劑的正確使用和新型阻垢分散劑的開(kāi)發(fā)起到了促進(jìn)作用。但是,對(duì)阻垢劑和復(fù)合緩蝕阻垢劑在使用中對(duì)阻碳酸鈣和磷酸鈣的阻垢分散性能影響因素尚缺少系統(tǒng)的研究,表現(xiàn)出同一種藥劑在不同的循環(huán)水系統(tǒng)或在同一個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)不同的時(shí)期處理效果相差甚遠(yuǎn)。為解釋水處理劑在實(shí)際使用中出現(xiàn)的一些異?,F(xiàn)象,正確掌握水處理劑的使用條件,有必要對(duì)目前常規(guī)使用的幾種典型的水處理劑的影響

6、因素作較為系統(tǒng)的研究。阻垢分散劑的分類:對(duì)取自現(xiàn)場(chǎng)的35個(gè)國(guó)內(nèi)外水處理劑樣品,首先進(jìn)行理化指標(biāo)分析,進(jìn)行初步分類,再用核磁共振和離子色譜對(duì)主要成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定,歸結(jié)為9種類型具體如表1所示。第1類至第3類為共聚物型阻垢分散劑,第4類至第9類均為復(fù)合型緩蝕阻垢劑;進(jìn)一步比較可以看出,第4類至第6類主要成分是單元高分子聚合物,第7類至第9類均含多元高分子共聚物。阻垢分散效果的影響因素:1、藥劑濃度的影響:藥劑濃度是影響效果的主要因素之一。9種不同類型藥劑在3個(gè)濃度條件下對(duì)碳酸鈣均有阻垢效果。在相同濃度

7、下,復(fù)合劑的阻垢率大于單劑的阻垢率,主要是復(fù)合劑中的其它組分和聚合物之間存在協(xié)同作用。在一般條件下,HEDP與聚合物存在明顯的協(xié)同效果。對(duì)聚合物單劑,含羥磺酸基團(tuán)的阻垢效果優(yōu)于其它類型效果,主要是因聚合物中的磺酸基團(tuán)是強(qiáng)極性基團(tuán),有較強(qiáng)的分散作用。但對(duì)阻磷酸鈣的情況與阻碳酸鈣明顯不同,1、4和7三類幾乎沒(méi)有阻磷酸鈣的作用,其它六類在低濃度下阻垢效果很差,隨濃度升高,阻垢效果明顯增加,如第2、3、8和9四類。這種現(xiàn)象說(shuō)明阻磷酸鈣的作用機(jī)理與阻碳酸鈣的作用機(jī)理是不相同的。阻垢劑對(duì)阻碳酸鈣垢主要靠增溶和致

8、畸,使碳酸鈣不易形成晶體和晶體增大。但對(duì)阻磷酸鈣不同,由于磷酸鈣溶度積極小,極易形成晶體,阻垢劑對(duì)磷酸鈣的增溶作用微不足道,只有那些能夠分散已經(jīng)形成晶體的阻垢分散劑,才能顯示阻止磷酸鈣形成水垢的作用,因此,對(duì)磷酸鈣起作用主要靠藥劑的分散能力。在一般條件下,含羥基、磺酸基的聚合物有較好的分散作用,因而表現(xiàn)出較好的阻磷酸鈣的效果。2、濁度的影響:數(shù)據(jù)說(shuō)明,濁度對(duì)第3、4、和7三類藥劑的阻碳酸鈣垢效果基本無(wú)影響,對(duì)第5、6、8和9四類藥劑阻碳酸鈣垢效果有負(fù)面影響,且隨濁度增

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