硅酸盐对反渗透膜出力的影响分析
反渗透膜损坏的原因及复合膜的常见污染物和其清洗方法
反渗透膜损坏的原因及复合膜的常见污染物和其清洗方法反渗透膜损坏的原因即反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。
污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。
只要懂得反渗透膜损坏的原因就可定期检测系统整体性能,它是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。
注1：在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触，如果发生这种接触，将会造成膜元件性能下降，而且再也无法恢复其性能，在管路或设备杀菌之后，应确保送往反渗透膜元件的给水中无游离氯存在。
在无法确定是否有游离氯时，应通过化验来确证。
应使用活性炭过滤器来吸附水中游离氯。
注2：在反渗透膜元件担保期内，建议每次反渗透膜清洗应在与我厂协商后进行，至少在第一次清洗时，我公司的现场服务人员应在现场。
注3：在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂，因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。
反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。
污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。
定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。
表1列出了常见污染物对膜性能的影响。
污染物的去除污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现，有时亦可通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。
1.标准化之后的产品水流量降至正常值的10～15%。
反渗透膜工作压力及调试
反渗透膜工作压力及调试一、反渗透膜工作压力有什么影响1、反渗透膜工作压力过低的影响：如果反渗透膜的工作压力低对厂家给出的要求那么在产水量方面会有所下降，对脱盐率也会有一定的影响。
2、反渗透膜工作压力过高的影响：反渗透膜工作压力过高的话，可能会损坏反渗透膜。
理论上是增加工作压力能加大产水量和升高脱盐率。
但是你要知道每一支膜它的产水量和脱盐率都是有一个上限的，当达到这个上限，就算增加工作压力也不能再升高产水量，而且有可能会损坏反渗透膜。
3、进水压力对反渗透膜的影响反渗透膜的进水压力不会对盐的透过量造成直接的影响，但是进水压力升高会让反渗透的静压力升高，因为产水量加大了，这时候的盐透过量变化不会太大，产水量增加了就稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，这不就相当于升高了脱盐率吗。
当进水压力超过一定值时，由于过高的回收率，加大了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。
二、反渗透设备压力开关怎样调试？水处理反渗透设备高/低压保护，是为了防止RO高压泵空转或在超过极限高/低压下工作。
高压开关，是高压保护用的。
随着设备使用时间增长，膜会污堵，自然膜进口压力会增高，当压力增高到一定程度，为了保护设备、管道不破损，就需要有高压开关进行保护，压力增加到压力开关预设值时，会强制设备停机。
低压开关，当进水管内压力低时，反渗透膜不能正常工作，会一直排废水，所以当进水压力达不到工作要求时，就会切断电路，让机器停止工作。
当进水管内压力达到工作要求时，又会开始工作。
三、水处理反渗透压力开关应该怎样调试?低压开关有两个可调螺丝，一个是调基准压力，一般为0-6bar，一个是调回差压力，一般为0-2bar，可以对照着用螺丝刀调节。
常见低压开关总是跳有两种可能性，一个是原水压力波动变化较大，另一个是基准压力在原水压力值附近且回差压力较小。
对于第一个一般好解决，如把预处理设备排气、增加原水泵出口阀门的开度，使得原水的压力相对较大一点，就不容易跳。
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策反渗透设备是水处理中最为常用的设备，反渗透设备可以有效去除水中的杂质，是水质纯化。
但是还是有很多因素会影响到反渗透设备的出水水质的，下面就来了解下影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策。
1) 悬浮物、有机物污染水中的悬浮物，就是指在水滤过的同时，在过滤材料表面留下的物质，以粒子成分为主。
悬浮物含量高会导致反渗透系统很快发生严重的堵塞，影响系统的产水量和产水水质。
对策：采用超滤预处理，能有效控制SDI15在2以内。
处理效果明显高于使用介质过滤器的预处理。
注：污染指数(Silting Density Index, 简称SDI)值，也称之为FI(Fouling Index)值，是水质指标的重要参数之一。
它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。
通过测定SDI值，可以选定相应的水净化技术或设备。
2) 水温随着温度的升高，水的粘度(粘性系数)则降低。
在相同操作压力下，水温降低1℃，产水量大约下降3%。
因此在冬季，原水水温低时，反渗透的产水量下降是非常明显的。
对策：对原水加温，保证反渗透的进水水温在25℃左右。
增加膜数量，保证水温低时达到预期产水量。
3) 余氯通常自来水管网的末梢要保持一定的余氯浓度;回用水为降低有机物，也会大量投加氧化性杀菌剂。
芳香聚酰胺反渗透膜的总累积承受力仅为1000ppm小时，原水进入膜元件之前必须彻底的去除余氯，防止膜受到余氯的氧化破坏。
对策：用活性炭吸附余氯，活性炭脱氯不完全是由于物理吸附作用，它还有催化作用，使余氯进一步转化成碳的化合物，活性炭在整个吸附脱氯过程中不存在吸附饱和问题，只是损失少量的炭。
所以活性炭脱氯可以运行相当长的时间。
例如用19.6m3的活性炭粒料作滤料，处理余氯量为4mg/L的自来水时，可连续处理265万m3，使其余氯量小于0.01mg/L。
投加还原剂(亚硫酸氢钠)还原余氯。
反渗透进水装ORP/PH仪表在线监测ORP，如超过300MV，则报警并加大还原剂投加量。
反渗透膜原材料
反渗透膜的原材料通常包括以下几种：
1. 聚合物：常见的聚合物材料包括聚醚酯（如聚乙二醇）、聚酰胺（如聚酰胺脂肪酸盐）、聚氨酯等。
这些聚合物具有良好的化学稳定性和机械性能，能够有效地阻隔溶质的通过。
2. 硅胶：硅胶是一种由硅酸盐和有机硅化合物制成的材料，具有良好的化学稳定性和高渗透性。
硅胶反渗透膜通常用于水处理领域。
3. 陶瓷：陶瓷材料具有优异的化学稳定性和机械性能，能够耐受高温和酸碱环境。
常见的陶瓷反渗透膜材料包括氧化铝、氧化锆等。
4. 纤维素：纤维素是一种天然的有机化合物，具有良好的生物相容性和可再生性。
纤维素反渗透膜通常用于生物医学和食品加工领域。
5. 碳纳米管：碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米材料，具有高强度、高导电性和高渗透性。
碳纳米管反渗透膜通常用于海水淡化和气体分离等领域。
这些材料可以根据不同的应用需求进行选择和组合，以实现特定的分离效果和性能要求。
反渗透硅污染影响及应对措施
148ECOLOGY 区域治理反渗透硅污染影响及应对措施梅喜君1,史兴隆21.神华国能宝清电厂；2.上海赛沃环保科技有限公司摘要：东北某2×600MW超临界湿冷机组锅炉补给水系统水源为经过预处理的煤矿疏干水，水中的溶解性硅浓度较高，导致反渗透膜受到严重的硅污染，表面形成了致密的硅垢，反渗透新系统膜元件在运行半年左右反渗透产水量发生了明显的衰减，且通过多次化学清洗尝试均不能恢复产水量。
硅污染在运行数据上主要表现为进水压力升高、产水量下降、段间压差变化并不明显。
本文对膜元件表面污染物进行扫描电镜和X射线能谱定量分析确定硅污染的存在，探究硅污染成因，在系统运行、系统清洗方面提出了优化建议。
关键词：反渗透；硅；硅污染中图分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：2096-4595（2020）25-0148-0003一、引言（一）项目概况该电厂除盐水处理系统来水为经预处理的煤矿疏干水，预处理工艺为疏干水→曝气塔→一级锰砂过滤→二级锰砂过滤。
锅炉补给水处理系统采用超滤、反渗透加EDI 系统处理后的超纯水供给锅炉作为补给水。
一级反渗透装置共2套，设计出力2×92t/h ，装置采用2段式设计，压力容器排列比例为11：6，膜元件采用TFB8040-400FR/34型号膜元件，共102支，系统设计回收率75%。
（二）除盐水系统工艺流程经预处理的煤矿疏干水→原水箱→超滤给水泵（变频）→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透增压泵（阻垢剂）→一级反渗透保安过滤器→一级反渗透高压泵（变频）→一级反渗透装置→一级反渗透水箱→二级反渗透高压泵（变频）→二级反渗透装置→二级反渗透水箱→EDI 给水泵→EDI 保安过滤器→EDI 装置→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
（三）水质报告样品信息：样品原标识一级反渗透进水水样，型号规格：10L 。
表1一级反渗透进水水质报告注：送检的一级反渗透进水水样SiO 2为28.2mg/L ，水质中硅含量较高。
硅酸盐对反渗透膜出力的影响分析
仍 不 能恢 复到 最初 的 出力 。于是 决 定取 出二 支反 渗透 膜 ，寄送 到美 国 陶 氏（ＤＯｗ）公 司 进行 解 剖 ，分 析膜 污
堵 原 因 。 ２．１ 化 学 清洗
为 了确 定 膜元件 的可恢 复性 ， Nhomakorabea氏公 司采 用 常规 的酸 、碱 清 洗方 法 ，对膜 元 件 先 进行 标 准 化 学 清洗 循 环 。如表 １所示 ，清洗前后反渗透 的出力并没有发生 明显的变化 ，否定了有机物和钙镁盐垢污堵 的可能。
当 ｐＨ＝７—８时 ，水 中 同时有 Ｈ２Ｓｉ０３和 ＨＳｉＯ３－。 从 硅 酸 的电离 度小 以及 它 与钙 、镁离 子会 形 成难 容 硅 酸 盐 的 情 况 可 以看 出 ，当 ｐＨ较 低 时 ，它 成 游 离 酸 的溶液 ，或钙镁硅酸盐胶溶状态存在 ；当 ｐＨ较高 时，如水 中有钙镁离子则成钙镁硅酸盐的胶溶状态。 经过上述综合分析可知 ，造成反渗透膜污染的主 要 原 因为硅 酸 和硅 酸盐垢 。 ３ 处理 方法 采 用 ０．１％的 ＨＦ和 ０．ｇ％ＨＣＩ进行 化学 清 洗 。
表 １ 清洗前后反渗透 出力变化情况
产 品序 列 号 ：
清 洗 后
Ｆ２８５７４０９
清 洗 方 案
产水 量 脱 盐 率 压 差 流 量 变 清 洗 溶 （ｇｐｄ） （％） （ｐｓｉ） 化 （％） 液 观 感
清洗 前
３ ８２２．１ ９９－３２
ＮａＯＨ ，ｐｉｌｌ２，３５℃ ， ３ ９０１
ＮＯ．３４ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１７
图 １ 膜 解 剖 照 片 ａ
图 ２ 膜 解 剖 照 片 ｂ
表 ３ 不 同 ｐＨ 值 时 各 种 硅酸 化 合 物 的相 对 百 分 含 量
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策
影响反渗透设备膜性能的主要因素及对策1.膜材料反渗透膜材料的选择是决定膜性能的重要因素。
常见的反渗透膜材料包括聚醚腈（PES）、聚丙烯（PP）、聚醚硫醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。
不同材料的膜性能会有所差异，如膜通量、截留率、耐污染性等会有差异。
对策是根据具体的应用需求选择合适的膜材料，并注意材料的稳定性和耐久性。
2.操作条件反渗透设备的操作条件对膜性能影响较大。
首先是进水条件，如水质的硬度、溶解氧、悬浮物等都会对膜的寿命和清洁周期造成影响。
对策是根据水质情况进行预处理，如软化、过滤等。
其次是操作参数，如温度、压力、流量等。
这些参数对膜的通量、截留率、能耗等都有影响。
对策是根据膜的工作条件要求进行合理的参数设定，如保持合适的温度和压力，控制合适的流量等。
3.膜污染膜污染是反渗透设备膜性能衰减的主要原因之一、膜的污染形式包括物理污染、生物污染和化学污染。
物理污染主要是悬浮物、颗粒和沉淀物在膜表面的附着，造成膜阻力的增加，降低膜通量；生物污染主要是细菌、藻类和微生物在膜表面的生长，会形成生物膜，降低膜的截留率和通量；化学污染主要是有机物、无机盐和重金属的沉积，会改变膜的性质，降低膜的通量和选择性。
对策是定期进行膜清洗和维护，使用合适的清洗剂和方法去除污染物，并注意防止污染重新附着。
综上所述，影响反渗透设备膜性能的主要因素包括膜材料、操作条件和膜污染等。
为了保持膜的良好性能，应选择合适的膜材料，合理设定操作条件，定期进行膜清洗和维护。
这样可以延长膜寿命，提高设备的运行效率，减少能源消耗，保证产水质量。
《2024年反渗透系统中硅垢污染防治技术研究》范文
《反渗透系统中硅垢污染防治技术研究》篇一一、引言反渗透系统作为水处理领域的关键技术，其高效性能与长期稳定性对于水质安全和系统运行至关重要。
然而，在反渗透系统运行过程中，硅垢污染问题逐渐凸显，对系统的正常运行及性能产生了重要影响。
本文将就反渗透系统中硅垢污染的防治技术进行研究，探讨其防治原理及方法。
二、硅垢污染在反渗透系统中的影响硅垢污染是反渗透系统中常见的污染问题之一，其形成主要源于水中的硅酸盐与钙、镁等离子结合后沉积在膜表面。
硅垢污染不仅会降低反渗透系统的产水量，还会导致盐分透过率上升，从而影响系统的性能和效率。
此外，硅垢还可能引发膜的损坏和断裂，给系统带来长期隐患。
因此，防治硅垢污染对提高反渗透系统性能具有重要作用。
三、反渗透系统中硅垢污染防治技术的原理及方法为了防治反渗透系统中的硅垢污染，研究者们从多方面入手，采用了多种方法。
首先，对水质进行预处理，如利用离子交换技术降低水中的硅酸盐浓度。
其次，使用特殊设计的膜材料，增强其抗硅垢性能。
再者，利用循环回流的反冲洗方式定期对系统进行清洗。
接下来将具体探讨这些方法的原理及实践应用。
1. 水质预处理水质预处理是防治硅垢污染的关键步骤之一。
通过离子交换技术，可以有效降低水中的硅酸盐浓度。
该技术利用特定的离子交换剂将水中的有害离子与安全离子进行交换，从而达到净化水质的目的。
在此过程中，需要对水质进行监测，以确保其满足反渗透系统的进水要求。
2. 特殊膜材料的使用针对硅垢污染问题，研发出一种具有高抗硅垢性能的膜材料是关键。
这种膜材料通常采用特殊的制备工艺和材料配方，使其具有较高的抗硅垢性能和良好的水通量。
此外，该膜材料还具有较高的化学稳定性和机械强度，可有效延长系统的使用寿命。
3. 循环回流的反冲洗方式循环回流的反冲洗方式是定期清洗反渗透系统的重要手段之一。
通过定期对系统进行反冲洗，可以有效去除膜表面的硅垢和其他污染物。
在反冲洗过程中，需要控制好清洗时间、清洗强度和清洗频率等参数，以确保清洗效果的同时避免对膜造成损伤。
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硅酸盐对反渗透膜出力的影响分析
作者：孙正华，张小红
来源：《江苏科技信息》 2017年第34期
摘要：文章主通过硅酸盐对反渗透膜污堵造成设备出力下降的原因进行分析，提出污堵后对反渗透膜的化学清洗及预防措施，确保反渗透能够在水源中硅酸盐含量较高的情况下安全运行。
关键词：硅酸盐；污堵反渗透；化学清洗；预防措施
1反渗透的工作原理
反渗透装置（简称“RO装置”）在除盐系统中属关键设备，装置利用膜分离技除去水中大部分离子、SiO2等，大幅降低TDS、减轻后续除盐设备的运行负担［1］。
RO是将一部分原水沿与膜垂直的方向通过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余一部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自动清洗。
膜元件的水通量越大，回收率越高，则其膜表面浓缩的程度越严重。
由于浓缩作用，膜表面的物质浓度高于主体水流中物质浓度，产生所谓浓差极化现象。
浓差极化会使膜表面盐的浓度高，增大膜的渗透压，引起膜脱盐率下降。
为提高给水的压力而需要多消耗能量，因此在运行过程中必须采取合适的措施减少浓差极化的程度。
2污堵原因分析
厂家技术人员经过几次常规的化学清洗后，系统仍不能恢复到最初的出力。
于是决定取出二支反渗透膜，寄送到美国陶氏（DOW）公司进行解剖，分析膜污堵原因。
2.1化学清洗
为了确定膜元件的可恢复性，陶氏公司采用常规的酸、碱清洗方法，对膜元件先进行标准化学清洗循环。
如表1所示，清洗前后反渗透的出力并没有发生明显的变化，否定了有机物和钙镁盐垢污堵的可能。
2.2电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）分析
为查清膜污染的原因，采用电感耦合等离子体发射光谱法，此方法主要用于检测膜片表面附着的金属、硅和有机物。
分析结果为：膜的表面有少量的杂质（泥沙类），膜表面存有较多的Ca，Fe，Si元素。
通常存在这类物质，则反映膜元件受到相应难溶盐或金属络合物的污染。
图1，图2为膜解剖照片，元素分析如表2所示。
2.3取样分析
为进一步确定膜污染物的类型，将水样送到南京电力科学研究院进行水质分析，水质分析报告显示（矿井-300m、-600m水样）全硅的含量分别为14.7mg/L和26.7mg/L；pH分别为7.51和7.70。
根据反渗透膜的进水水质要求，全硅含量极限值为25mg/L。
设备调试初期，主要水源为-600m矿井疏干水。
硅酸化合物也是天然水中的一种主要杂质，往往是由于水和含有硅酸盐和铝硅酸盐的岩石相接触后溶解在水中的，一般地下水的硅酸化合物含量比地面水含量多。
当pH=7-8时，水中同时有H2SiO3和HSiO3－。
从硅酸的电离度小以及它与钙、镁离子会形成难容硅酸盐的情况可以看出，当pH较低时，它成游离酸的溶液，或钙镁硅酸盐胶溶状态存在；当pH较高时，如水中有钙镁离子则成钙镁硅酸盐的胶溶状态。
经过上述综合分析可知，造成反渗透膜污染的主要原因为硅酸和硅酸盐垢。
3处理方法
采用0.1%的HF和0.4%HCI进行化学清洗。
（1）检查清洗装置是否正常，保安过滤器滤芯是否需要更换，确定没有问题后，向清洗水箱中注入2/3体积的除盐水，启动加热设备，进行循环配药，最高温度不能超过40℃。
（2）检查反渗透及清洗系统状态，确定反渗透制水系统的阀门是否处于关闭状态，清洗系统的阀门是否处于开启状态、反渗透系统就地控制盘旋钮是否扳向手动位置。
（3）对反渗透进行分段清洗，先清洗一段再清洗二段，然后一、二段串洗，每次循环60min后浸泡2h。
先小流量然后大流量进行清洗。
（4）清洗结束后，将系统中的清洗液排掉，然后用水进行大流量的冲洗，直至中性，停止备用。
注意事项：清洗时必须先小流量，后用大流量进行清洗，避免产生水冲击（因压力容器内有空气）将膜组件损坏。
清洗时清洗液的pH值降低时要及时补充清洗药剂，保持清洗液的浓度。
注意清洗液的颜色浊度变化，必要时重新更换清洗液，防止对膜产生污染。
4预防措施
RO膜的浓水侧不允许析出SiO2，当SiO2过饱和时会聚合而形成不溶解的胶体硅或有机硅胶结垢［2］。
硅垢一旦形成则极难去除。
纯水25℃时，无定形硅的溶解度约为100mg/L （以SiO2计），溶解度随温度呈直线变化，在0℃时为0，到40℃时为160mg/L。
在中性溶液中，溶解的只有硅酸；许多运行的RO装置浓水中的二氧化硅超过文献中的极限浓度，但并未析出二氧化硅，主要采取下列措施：
（1）控制系统的回收率，使浓水中的SiO2浓度降低，避免超过溶度积，是防止结垢的主要方法；
（2）采用增加或加强预处理工艺，用石灰软化，可降低给水中50%的SiO2；
（3）由于无定形SiO2的溶解度取决于温度，所以水温高有利于防止硅垢产生；
（4）另外，选择药剂也很关键,应该选择分散性能优异的阻垢分散剂，在此方面进口品牌药剂优于国产药剂。
4结论
由于在设计中提供的水质分析报告为-300m的疏干水和京杭运河水的水质报告，与实际运行的-600m的疏干水的水质分析报告存在较大差异。
矿上在供水时，没有说明水源情况，设备一直按正常情况下调试运行，没有及时调整运行方式，导致反渗透因进水硅酸盐超标出现污堵。
化学清洗恢复膜的性能后，采取了一系列相应的预防措施，设备运行至今一直正常。
参考文献
［1］巩耀武，管炳军.火力发电厂化学水处理实用技术［M］.北京：中国电力出版社，2006.
［2］初立杰.电厂化学［M］.北京：中国电力出版社，2010.
（责任编辑王真）。