反渗透结垢分析(终审稿)

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反渗透系统磷酸盐结垢的分析判断及控制方法研究

反渗透系统磷酸盐结垢的分析判断及控制方法研究王思亮;刘磊;梁龙【摘要】The causes of the sharp decrease happened to the water production rate of 6 sets of reverse osmosis(RO) systems in the 1000 m3/h desalted water treatment system of a phosphorus fertilizer producing enterprise have been analyzed,and based on it,phosphate scaling analysis and pretreatment technology of the system researched. By means of inductive coupling plasma,emission spectrometry and energy spectrum analysis,it is judged that the main cause of the water production rate decrease is phosphate scaling. The phosphorus removing effect is better when 1.5 mL 1%of PAC,and 1.2 mL 5%of lime are added to 500 mL of water samples. After set A of RO system has run continuously for 30 days,the water production rate of the system can be stabilized at above 160 m3/h.%某磷矿肥生产企业1000 m3/h脱盐水处理系统中6套反渗透系统产水量发生急剧下降,分析其原因,并在此基础上研究了该系统磷酸盐结垢分析方法及预处理工艺.经电感耦合等离子发射光谱法及能谱分析,判断系统产水量下降的主要原因为磷酸盐结垢.投加1.5 mL 1%PAC、1.2 mL 5%石灰乳于500 mL水样中,除磷效果较好.A套反渗透系统经过30 d的连续运行,系统产水量可稳定在160 m3/h 以上.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)012【总页数】3页(P110-112)【关键词】反渗透系统;产水量下降;磷酸盐结垢【作者】王思亮;刘磊;梁龙【作者单位】贵阳时代沃顿科技有限公司,贵州贵阳550018;贵阳时代沃顿科技有限公司,贵州贵阳550018;贵阳时代沃顿科技有限公司,贵州贵阳550018【正文语种】中文【中图分类】TK268+.2自从反渗透系统广泛用于处理含磷较高的工业废水，磷酸盐结垢情况逐渐增加〔1-2〕。

水处理系统反渗透装置结垢风险的分析及控制

金属难溶盐在 RO 系统中的结垢倾向。
3.1.1 加酸量的比较
本项目比较常用的两种酸———盐酸和硫酸，效果分析见表
2。
表 2 加酸控制效果分析表
不加盐酸加盐酸加浓加浓硫酸
项目
加（30%）时最大硫酸时最大
酸
回收率/% （98%）回收率/%
RO 进水 pH 值 7.5 6.0
6.0
加酸量（/ mg/L） 0 1 274
子 ρ（Al3+） ρ（Ba2+） ρ（Sr2+）
数值 90 123 360 178 0.6 0.2 0.2 0.000 4 0.003
检验项目数值 ρ（Cl-） 584 ρ（SO42-） 420
阴 ρ（CO32-） 0.00 ρ（HCO3-） 840
离 ρ（OH-） 0.00 ρ（NO3-） 17
阻垢剂型号
Flocon 135 MDC 150 PTP-2000
阻垢剂加药量
2.4×10-6
8.49×10-6 2.5×10-6
由表 3 可以看出，在控制总铁基础之上，系统最大回收率为
75％。
总之，Fe、SO42－、Ca2＋、Ba2＋等离子潜在形成的无机盐结垢是反渗透系统运行最大的障碍，针对 BaSO4 最大饱和度，在控制总铁基础之上，适当降低系统回收率，65％～70％是一个比较安全的选
173.2 0
31.3
67.5 20.9* 88.4
95 92.2
注：* 号表示计算数据中 BaSO4 的回收率计算是按原水中加入 10 mg/L 六偏磷酸钠（SHMP）来模拟阻垢剂的效果来计算的估计
值。如果加入专业的针对 BaSO4 有效的阻垢剂，RO 系统的回收率可以达到 75%（由药剂厂商按此水质计算的设计数据见后）。

反渗透RO结垢解决方案

反渗透（RO）系统结垢解决方案
1. 反渗透（RO）系统
反渗透装置是用压力使水通过反渗透膜，水分子透过膜，离子被截留下来。

反渗透膜的产水率和脱盐率是反渗透过程中关键运行参数，这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值等因素的影响。

1. RO系统出水率一般为75 % ，在质保期内，保证出水率不低于设计的95%。

2. RO膜比较贵，使用寿命3-5年，如果结垢，需要定期化学清洗。

3. RO系统一般运行1-2小时左右反冲洗1-2分钟，反冲洗时间和膜的进出
口压差有关。

4. 浓水可以用下一级反渗透回收，后期浓水可蒸发结晶或排放。

2. 常规处理
为延缓结垢，RO进水一般需要添加阻垢剂；
结垢严重时，需要停机化学清洗。

3. 纯物理处理办法 – 调频阻垢仪
阻垢仪安装在膜前端的管路上，水通过磁场时，水中的水垢离子频繁碰撞，生成不带电荷的晶体，这种晶体没有粘附性，不会附着在膜上形成水垢，很容易在反冲洗时清除掉。

正常结晶状态：
使用调频阻垢仪后结晶
状态：
调频阻垢仪优势：
1.物理絮凝，提高过滤器/超滤的拦截效果。

2.避免膜的表面形成硬垢，反冲洗效果好。

3.减少或停止阻垢剂添加，有利于浓水回用。

4.延长膜的清洗周期，减少酸洗频率，减少停工。

5.RO高压水泵的扬程可适当降低，节省电费；在水温较低的时候可有效防止产水率下降。

浅谈反渗透结垢预防及清理优化

浅谈反渗透结垢预防及清理优化发布时间：2021-08-03T09:18:59.192Z 来源：《电力设备》2021年第5期作者：李腾腾[导读] 因此怎样更好地进行优化运行有效地维护，以及污堵后的及时、正确、有效的化学清洗仍需进一步探索。

（山东电力检修运营有限公司山东青岛 266500）摘要：反渗透膜污染是电厂补给水反渗透系统应用中最大的问题之一。

对反渗透膜的污染及其化学清洗方法进行了综述，主要内容包括反渗透膜污染物的种类、污染物形成的原因以及清洗时机的选取、清洗药品的选择、影响清洗效果的主要因素、清洗系统构成、清洗方法和清洗效果的评价，并提出了几种防护措施。

关键词：反渗透；预处理；污染；结垢；化学清洗ABSTRACT：Reverse osmosis membrane pollution is water power plant supplies one of the biggest problems in the application of reverse osmosis system. Reverse osmosis membrane pollution and chemical cleaning methods were summarized, the main contents include reverse osmosis membrane kinds of pollutants, the causes of the formation of pollutants, and the selection of cleaning time, cleaning the choice of drug, the main factors influencing the cleaning effect, cleaning system, cleaning method and cleaning effect evaluation, and several protective measures are put forward.KEY WORDS：Ro; Pretreatment; Pollution; Scale; Chemical cleaning电厂补给水系统采用反渗透水处理工艺预除盐，可以适应各种水源，例如海水、苦咸水、地表水、循环冷却水、城市中水等。

反渗透膜元件结垢问题的研究

研究。ｌ
Ｉ
图１反渗透系统
Ｆｉｇ．１Ｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ
１反渗透膜元件结垢问题分析
；费，因此必须进行处理翻。目前常用投加阻垢剂的方法抑
原水经过高压泵进入膜元件，原水被分离成两部分ｌ制结垢，然而现有阻垢剂性能比较单一．而且有的含
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｅｕｓｅｄｔｈｅＴＲＩＺｔｈｅｏｒｙｔｏａｎａｌｙｒｓｅａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｃａｌｉｎｇｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｂｙｓｙｓｔｅｍｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｉｎｏｒｆ－ｍａｉｏｒｎ，ｗｅｉｆｎ￣ｎｙａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｎｅｗｓｃａｌｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｉｃｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｏｉｎｓｏｌｖｅｔｈｅｓｃａｌｉｎｇｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍ．
工等行业大量应用。反渗透设备在运行过程中，由于浓ｌ
水中各种离子浓度比较高，容易产生水垢、滋生菌藻，ｌ
造成膜的堵塞，使设备产水率下降，影响反渗透系统的：
稳定运行，因此必须对膜元件进行防垢处理。本文旨在Ｉ

反渗透的故障分析及清洗恢复

反渗透的故障分析及清洗恢复反渗透的故障分析及清洗恢复1、反渗透装置常见故障分析日常维护方面包括各种运行数据的纪录和分析，对设备的开停和运行注意事项，定期的反冲洗和化学清洗。

如遇问题及时的进行分析总结不能将装置带病工作，具体的分析按照以下的项目进行：可能的原因可能的发生地点进水与浓水间压降产水流量盐透过率出现几率金属氧化物第一段正常或增加降低正常或增加可能胶体污染第一段正常或增加降低正常或增加可能碳酸盐结垢最后一段增加降低增加可能生物污染任何一段正常或增加降低正常或增加加杀菌磨损(碳粒、污泥粒、石英砂) 第一段最严重降低增加增加不可能O型圈或粘结部位泄漏随机分布正常或增加正常或增加增加/回收率过高所有各段降低正常或降低增加/2、反渗透清洗恢复根据以上故障分析进行有针对性的故障排除与清洗，以下为针对不同的污染物进行在线清洗的配方，供参考。

如系统污染严重在线清洗已不能恢复，建议采用离线方式进行清洗。

反渗透装置在原水预处理比较好的情况下，每半年进行一次例行清洗为好。

主要污染物清洗配方（表一）序号污染物清洗液配方清洗工艺1 氢氧化铁柠檬酸2%盐酸RO水97.9% 使用膜组件允许的最高温度和流速，循环清洗时间45分，用氨水将pH调节至32 铁铝锰氧化物柠檬酸2% 39%含量的EDTA钠 2%RO 水 96% 温度、流速、时间同上用氨水调节pH至43 碳酸钙反渗透水、盐酸或柠檬酸用盐酸或柠檬酸调节PH至4.04 SiO2二氟化铵2% RO 水 98% 组件允许的最高温度、流速、清洗时间45分钟5 微生物污染专用杀菌清洗剂组件允许的最高温度、流速、清洗时间45分钟6 胶体、铝盐等1%片碱、EDTA钠盐0.8%，0.5%十二烷基苯磺酸钠,RO水清洗PH值控制在10-12之间，如PH高可以用盐酸或柠檬酸调节，如低可以使31%液碱调节。

3、清洗操作3.1反渗透清洗前记录运行情况，如产水流量，各段进水压力，产水电导等各项指标，以备清洗完毕系统恢复进行前后对照。

反渗透膜污堵原因的分析及处理措施

反渗透膜污堵原因的分析及处理措施反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。

以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。

1、反渗透除盐工作原理反渗透亦称逆渗透（RO）。

是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。

因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。

根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。

它的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百分之一）。

2、反渗透膜污堵的原理原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。

悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。

溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）金属氧化物，酸碱等。

在反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。

悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。

难溶盐在超过其饱和极限时，会从浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低RO膜的通量，增加运行压力和压力降，弁导致产品水质下降。

这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染的结果是系统性能的劣化。

需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理，去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分，降低膜污染倾向。

对进水进行预处理的目的是改善进水水质，使RO膜获得可靠的运行保证。

目前我厂脱盐水岗位反渗透膜污堵速度快，几乎每周清洗一次清洗完后产水量很快恢复，但运行一周后产水量从120m3/h降到80m3/h,必须清洗否则影响制水，如此反复清洗对反渗透膜造成很大的损害，而且还影响正常制水，如果不找出污堵的原因会对系统的正常运行造成很大的威胁。

3、反渗透膜的清洗3.1当反渗透系统（或装置）出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗：1）在正常给水压力下，产水量较正常值下降10〜15%;2）为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10〜15%;3）产水水质降低10〜15%透盐率增加10〜15%;4）给水压力增加10〜15%;5）系统各段之间压差明显增加。

海水反渗透膜颗粒堵塞及结垢的研究

海水反渗透膜颗粒堵塞及结垢的研究发布时间：2021-02-24T14:28:18.887Z 来源：《基层建设》2020年第27期作者：袁海峰1，吴瑞瑞2[导读] 摘要：固体颗粒堵塞及结垢是海水反渗透过程中最普遍的膜污染，尤其是结垢现象。

1.山东电力建设第三工程有限公司山东省青岛市 266100；2.山东电力建设第三工程有限公司山东省青岛市 266100）摘要：固体颗粒堵塞及结垢是海水反渗透过程中最普遍的膜污染，尤其是结垢现象。

由于反渗透膜的半透特性，水分子不断透过膜，反渗透浓水侧水溶剂不断减少，进水中的微溶盐在浓水侧超过其溶度积而沉淀析出导致结垢，进而严重影响反渗透脱盐率、回收率等重要指标。

碳酸盐垢、二氧化硅垢作为海水反渗透较为普遍的垢型，对其进行判断及防止分析具有重要意义。

关键词：海水反渗透；颗粒堵塞；碳酸盐垢；二氧化硅垢0 引言固体颗粒堵塞及结垢是海水反渗透最普遍的膜污染，尤其是结垢现象。

在海水反渗透系统中析出的垢主要是无机成分，天然的水源在反渗透系统中经常存在的难溶性盐类主要有：碳酸钙（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）等。

一般来讲，盐的溶解度受各种在水中成分的浓度、pH值、温度以及共存的其它盐分浓度影响，难溶盐的溶解度通常用溶度积（Ksp）来表示，溶度积越小溶解度就越低。

结垢防止主要有以下几点方向：（1）降低回收率，避免微溶盐在浓水侧超过其溶度积；（2）加酸除去反渗透进水中的碳酸根和重碳酸根；（3）添加阻垢剂，抑制微溶盐的结垢；（4）化学软化除去钙（镁）离子，但对高碱度的水和大规模工程，此方法不经济。

1 固体颗粒堵塞分析固体颗粒虽然在预处理系统得到了有效去除，但由于非闭式系统、颗粒粒径等因素，海水反渗透膜仍然存在固体颗粒堵塞的隐患。

反渗透膜工艺处理垃圾渗滤液的结垢机理研究

反渗透膜工艺处理垃圾渗滤液的结垢机理研究摘要：当使用反渗透膜技术处理垃圾渗滤液时，如果出现结垢现象，将会严重影响污染物的过滤效率，从而给环境造成严重污染。

本文旨在通过从垃圾焚烧厂和填埋场取样进行渗滤液处理实验，以深入了解反渗透膜处理渗滤液的结垢特性，并对其形成的机理进行详细分析。

经过深入研究，我们发现膜片结垢主要是由于它们的结构复杂和高分子量导致的，此外，它们还会粘附在表面上，形成一层难以清除的污渍。

采用先进的预处理技术，可以有效地过滤掉多种复杂的物质，并且通过改进清洗方式，可以有效地抑制膜片结垢，从而极大地提升反渗透膜工艺的处理效果。

关键词：反渗透膜；垃圾焚烧厂；渗滤液；结垢机理1反渗透膜的工艺简介因为垃圾渗滤液含有大量有害物质，所以处理它们非常困难。

如果直接排放到周围的空气中，那么后果将是不堪设想，会对环境造成严重的破坏，因此解决这一问题显得尤为迫切。

通过反渗透膜（RO）技术，可以利用膜的双向渗透性来抑制水的渗透，通过有效拦截垃圾渗滤液中的有机和无机污染物，我们可以显著改善环境质量，从而达到更好的生态效益。

通过采用该工艺，可以有效地去除垃圾渗滤液中的化学需氧量（COD），其中98%以上的COD和99.6%的氨氮可以被有效滤除，同时也可以有效地减少垃圾处理对环境的二次污染，从而有效地保护周围环境。

通过采用碟管式反渗透（DTRO）技术，我们可以有效地处理高浓度的垃圾渗滤液，并将其进行蒸发浓缩，最终将其转变为飞灰状态进行固化。

当处理浓度较高的污水，如渗滤液，膜片可能会出现结垢现象，这会严重影响工艺的有效性以及膜片的使用寿命。

为了提升DTRO工艺的应用，我们需要深入了解膜片的结垢机理，并采取有效的措施来解决这一问题。

2反渗透膜处理垃圾焚烧厂与填埋场渗滤液的结垢机理2.1试验条件（1）试验材料我们采用DTRO膜技术对来自本地的垃圾厂、回收站的渗滤液进行分析，我们获得的样本包括多种不同的研究纯度，如甲基橙、盐酸、碘化钾、重铬酸钾、氢氧化钠、硫酸，为了获得准确的实验数据，我们采集并加入了现场配置的去离子水。

反渗透系统的结垢污染与清洗维护

文章编号：1007-8924（2001）04-0061-04反渗透系统的结垢污染与清洗维护杨昆王宇彤（蓝星-M E M T E C 水处理技术公司，兰州730060）摘要：系统阐述了反渗透膜组件发生结垢和膜污染的成因及其特征，对浓差极化、胶体污染、微生物污染等膜结垢污染形式，以及减轻污染的手段作了说明，并提出相应的解决方法.对膜组件清洗维护的频率、药剂、时间等参数，以及对其它反渗透预处理系统的设备的清洗维护，也提出了较详细的建议.关键词：反渗透；结垢污染；膜清洗；预处理中图分类号：T Q 028.8文献标识码：A反渗透（R O ）水处理技术在我国发展很快，目前已较广泛地应用在医药生产、电子工业高纯水、饮料用水、化工生产等工业领域，由于国内许多的R O 系统大多是由海德能、陶氏等公司提供的设备组件及设计依据，制造商与用户对设备的使用情况认识不足，在使用中存在许多问题，维护清洗工作有待提高.本文将着重阐述R O 系统的影响结垢污染的因素，以及系统的清洗维护操作.1膜结垢污染的成因与特征R O 系统日常清洗维护工作具有重要的意义，它与设备的运转寿命、使用质量有着直接的关系，特别对膜组件如何选择清洗药剂的剂型、频率、时间等参数需要一定的经验和理论知识，首先需要了解影响成垢与污染的因素.R O 系统要求有一套完善的预处理系统，以确保进膜条件，其包括：杀菌灭藻处理（加次氯酸钠）、混凝处理、加酸处理、多介质过滤、加还原剂、活性炭过滤、加膜阻垢剂或软化处理、保安过滤等.对于不同水质（如地表水、地下水、自来水等），考虑其经济技术成本，预处理配置有所取舍，以脱除悬浮物、微生物、活性氧化物、铁、锰等，即使如此，膜结垢污染仍然是在所难免的，预处理只是将其降低至可控制的范围内.结垢与水的利用率有着密切的关系，对于自来水而言，当水的利用率<30%左右时，可以不考虑结垢问题；当水的利用率>30%，一定要考虑结垢问题.层和膜表面之间，这就要用更高的压力才使得反渗收稿日期：2001-01-17作者简介：杨昆（1968~），男，甘肃兰州人，工学学士，从事反渗透水处理设备应用开发.第21卷第4期膜科学与技术V o 1.21N o .42001年8月M E M B R A N ES C I E N C EA N DT E C H N O L O G YA g===============================================================u .2001透过程继续进行，浓差极化程度越严重，要达到相同流量，所消耗的能量就越多.在系统软件设计中，浓差极化趋向程度大小，是由B e t a 值表示的，一般要求B e t a 值在1.0~1.8.1.1.2如何降低浓差极化影响通常在预处理中采用加酸（H 2S O 4）处理、进膜前加软化器或加入阻垢剂.分别降低碱度、硬度达到降低结垢发生的目的.1.2胶体污染（C o l l o i d a l f o u l i n g ）的成因与特征在R O 膜表面常会形成一层凝胶层，粘附在膜表面上，就是胶体污染物，S i O 2是天然水体的一种主要杂质，胶体物主要是其水解的硅酸H 2S i O 3，硅酸呈溶解状态和胶体硅酸，由于硅酸在水中的溶解度很小（25࠷溶度积1*10-11），随着在边界层中浓水相胶体硅酸的浓缩，硅酸胶体在水中会水解而生成S i （O H ）4，并在一定条件下发生聚合反应：m S i （O H ）→4（S i O 2）m +2m H 2O 生成的若干S i O 2结合成胶核，其表面的分子未完全脱水而以H 2S i O 4形态存在，并分级电离，放出H +后形成胶体，其结构式为：［m （S i O 2）・n S i O 3-2・2（n -x ）H +］-2x 2x H +胶核带负电，吸附层带正电，扩散层负电大于正电，因而整个胶体呈负电性，胶体物质难于处理是由于它带有同性电荷不易沉降，而处于稳定状态.由于进水（特别是地下水）中，常含有大量的硅酸胶体，前端的过滤处理无法脱除.胶体的存在一方面增加了溶质的传质阻力；另一方面又有可能形成硅酸盐垢，是不利因素，应及时通过膜清洗去除.1.2.1胶体污染的去除混凝处理可以有效脱除水中S i O 2含量，对膜组件已存在的胶体污染可以通过化学清洗（酸性清洗剂）去除，合理地安排低压冲洗操作，对胶体的去除效果也很好.1.3微生物污染（M i c r o b i o l f o u l i n g ）的成因与特征由于在供水中（如海水、地表水等）含有大量的微生物，预处理系统未正常有效工作，微生物就会进入R O 组件，在有机膜表面及死角处生存，分析表明：在R O 系统中，主要存在的是好氧性细菌，一般未见真菌和霉菌，好氧菌在系统不同阶段分布不同，如表1可以看出原水罐是滋生细菌的主要场所，其次，R O 处理器内部也有细菌的生长（由于膜的有机材料给细菌的生长提供了一定的条件）.表1微生物在反渗透系统的分布情况单位：c m u ／m L样品来源细菌真菌／酵母井水（35࠷）00原水罐9.6*1040混凝处理前480混凝处理后00加酸处理后00冷却水塔后00砂滤后00R O 处理后5.0*10201.3.1微生物污染的去除一般采用甲醛溶液冲洗15m i n ，杀死100%的细菌.在R O 系统停用期间，要求用甲醛，每2天洗1次，可以保证R O 系统不会发生微生物污染现象.2膜清洗与系统其它设备的维护膜清洗操作应当依照设备维护手册，定期进行，当出现膜通量持续下降时才考虑膜清洗时，往往清洗效果不是太好，膜特性的恢复有一定困难.2.1膜清洗的条件及清洗效果评价清洗时机主要依据如下参数的变化来选择：1）产品水量（膜通量）比正常时下降5%~10%.2）为保证产品水量，修正温度后的供水压力增加10%~15%.3）透过水质电导率（含盐量增加）增加5%~10%.4）多段R O 系统，通过不同段的压降明显增加.另一方面也可将上述指标作为对清洗效果的评价的重要参数，如采用检测进出水水质的脱盐率（电导率变化），膜通量，进出水的压差等指标的恢复程度.膜清洗效果评价时，应考虑到正常情况下膜物化性质的自然下降趋势，通常要求膜通量的下降"3%，脱盐率下降"7%，否则就应该考虑换膜.2.2膜清洗操作步骤2.2.1低压冲洗（45m i n）将R O 组件和清洗水箱构成回路，每周或更短时间，冲洗1次，每次45m i n .注意多段R O 应分段冲洗，另外应注意调压阀开大时注意水箱的水位，也要防止过大拉坏离心泵.由于低压冲洗时，流速大，水流动能较大，膜表面的边界层较薄，水流对表面的・62・膜科学与技术第21卷冲刷强烈，能将膜上的细菌及污染剥离、携带，而且可能溶解表面的化学结垢.2.2.2化学药剂清洗1）按照操作手册，将系统置于清洗状态；2）在清洗水箱中心加入定量的M A10清洗剂；3）连续清洗30m i n~1h，检查清洗效果；4）恢复正常运行，12h后检查；5）如效果不佳，继续用M C-2，重复以上操作；6）恢复正常运行，12h后检查.2.2.3清洗时应注意以下问题1）对于多段系统，要逐段清洗，如果由于设计未能将两段分开，会影响清洗效果，也使操作不便，甚至破坏膜元件.2）化学清洗的频率应视系统的运行情况而定，在一定时间内，清洗次数的多少与预处理的效果有关，正常情况下，每月不得多于1次，否则表明预处理效果不好，应对其改造.一般加阻垢剂的系统比软化器的清洗次数要多一些，预处理简单的比完善的更多一些.3）清洗时不能将两种药剂混合使用，可以分批进行.4）对于微生物污染严重的系统，文献建议：清洗时采用M A10+甲醛溶液0.5%混合溶液，效果更好.5）注意，化学清洗应以满足条件即可，不可任意增加清洗的频率和时间，因为药剂对膜材料有一定的负面影响.2.3膜保护处理一般在停用期，采用N V F膜保护剂，可以杀死90%的细菌等微生物，每2天1次，每次60m i n.据报道：使用过乙酸溶液或异噻唑啉酮要比甲醛溶液在同等浓度下更有效，只用15m i n就达到100%灭菌.2.4系统其它组件的清洗2.4.1多介质过滤器多介质过滤器清洗比较频繁，一般配有清洗系统，如果过滤器内壁采用衬胶，滤料为精制石英砂，其中最上层为5#石英砂（0.45~0.84m m），厚度500m m（最好在700~800m m），滤速在4~ 5.5m／h，当压差>0.1M P a，开始反冲洗.2.4.2活性炭系统的杀菌在停机时，用80࠷的热水循环清洗活性炭30 m i n，可以阻止细菌的生长，恢复活性炭的吸附性能，并延长其使用寿命.2.4.3保安过滤器在使用一段时间后，如压降>100k P a，应采取措施，更换滤芯，或化学清洗，药剂一般采用M A10，也可用N a C l O溶液浸泡60m i n，清洗干净后，保安过滤器的压降保持在20k P a为正常.2.4.4原水罐和纯水罐的细菌滋生问题在系统设计时应考虑原水罐的微生物生长问题，在实际生产中发现纯水罐也有微生物生长现象，可以调整以下条件：1）罐内应避光，研究表明：由于系统中主要存在好氧性细菌，光线是细菌生存的重要条件.2）隔离空气，空气中的飘浮细菌是系统被感染的主要来源.如果发生细菌生长，可用N a C l O溶液浸泡30m i n清洗，也可采用臭氧／紫外杀菌器控制细菌，水中臭氧的加入量应保持在0.05~0.2m g／L.参考文献［1］萧刚.反渗透系统设计研究［J］.净水技术，1996，57（3）：25.［2］郅玉声.反渗透技术锅炉补充水除盐系统的设计与应用［J］.净水技术，2000，18（1）：30.［3］M c l o n e K J，D a r t o nEG.F a c t o r s a f f e c t i n g t h e d e s i g n o f a p r e-t r e a t m e n t s y s t e mf o ra1200m3／d R O P l a n t i nR i y a d h，S a u d iA r a b i aw i t ha n i r o n-r i c h［J］.D e s a l i n a-t i o n，1994，（96）：397~408.［4］郑鸿，叶永安，郑鸾.反渗透膜的污染机理及危害［J］.膜科学与技术，1990，10（4）：45.［5］郑成.膜的污染及其防治［J］.膜科学与技术，1997，17（2）：5.［6］姬朝青.关于反渗透、超滤过程中的浓差极化比及其表达式的研究［J］.膜科学与技术，1992，12（3）：15.第4期杨昆等：反渗透系统的结垢污染与清洗维护・63・S c a l i n g f o u l i n g o fR Os y s t e L s a n d c l e a n i n g L a i n t e n a n c eY A N GK u n，W A N GY u t o n g（B l u e s t a r-M e m t e cW a t e r T r e a t m e n t T e c h n o l o g y C o.，L a n z h o u730060，C h i n a）A b s t r a c t：S c a l i n g f o u l i n g o fR Oe q u i p m e n t s h a v e b e e n s p e c i f i e d i n t o c h e m i c a l s c a l i n g，c o l l o i d a l f o u l i n g a n dm i-c r o b i o l f o u l i n g o f w h i c h t h e f o r m a t i o n r e a s o n s a n d c h a r a c t e r i s a t i o n a l s om e n t i o n e d.T h em e t h o d s a n d s o l u t i o n s o f r e d u c i n g f o u l i n g h a v e b e e n e x p l a i n e d a n d t h e s u g e s t i o n s a b o u t c l e a n i n g m a i n t e n a n c e o f R O e q u i p m e n t s a n d o t h e r p r e-t r e a t m e n t e q u i p m e n t s h a v e b e e n d e s c r i b e d i n d e t a i l.K e y w o r d：r e v e r s e o s m o s i s；s c a l i n g f o u l i n g；m e m b r a n e c l e a n i n g；p!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!r e-t r e a t m e n t海水淡化技术将在天津市普及海水淡化水除了可以应用于工业领域，还可以作为日常生活用水使用，如洗澡、浇花、冲厕所等.海水淡化水再经过膜技术处理后，就可以成为纯净水，用于饮用.据专家估计，一套产量5万t／d的海水反渗透厂，粗略估计只需投资4亿元，达到饮用水要求的供水成本有可能在5~6元／t.目前，天津市每天可以生产海水淡化水16000t，还有一部分被制成纯净水.塘沽有一座海水淡化实验厂，每日供水10000t，主要是给天津碱厂做工业冷却水使用；大港发电厂目前拥有国内最大的海水淡化装置，有两套高温盐水再循环多极闪蒸海水淡化，每天能生产淡化水6000t，大部分用于发电设备的冷却，其中一部分被制成纯净水.按照2010年城市长远规划，天津的供水量将比现在增加1倍，达到310万m3／d，而从234k m外经3次加压调到天津的滦河水，在供水量上已达到极限，即使能从“南水”和“黄河水”得到水源补充，但水量毕竟有限，而且成本不会低廉.可以断定，未来若干年缺水问题将会越来越严重.解决淡水紧缺的方法有多种，除了传统的方法如调水和蓄水外，对沿海城市和地区来说，海水淡化是一项有效的措施，天津市将在全市范围内普及这项技术.""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""（本刊编辑部）广告索引彩色广告杭州（火炬）西斗门膜工业有限公司封二哈尔滨乐普实业发展中心封三江苏久吾高科技发展股份有限公司封底北京先路水处理新技术公司前插1北京超能重离子科技有限责任公司前插2沧州市科信水处理设备有限公司前插3中美合资无锡海洋膜工程有限公司前插4上海一鸣过滤技术有限公司前插5山东省海洋化工科学研究院前插6蓝星水处理技术有限公司前插7《水处理技术》杂志前插8《现代化工》杂志前插9第四届中国国际供水与水处理展览会前插10《膜科学与技术》杂志前插11北京民和电气有限公司前插12黑白广告2001年环境保护技术与设备（东莞）展览会・64・膜科学与技术第21卷。

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反渗透结垢分析文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-反渗透结垢现象分析高平指导老师乔万谋[大唐甘谷发电厂]2007-12-21摘要：阐述了反渗透的原理,从反渗透膜的角度对反渗透结垢进行了分析。

并提出了预防结垢措施。

关键词：反渗透，结垢，膜?前言?目前制纯水的方法有四种，蒸馏法、电渗析法、离子交换法和反渗透法。

而反渗透又是最先进、效率最高、最节能的制纯水技术。

反渗透是20世纪60年代迅速发展起来的一种水处理工艺。

目前，它已用在城市用水、锅炉补给水、电厂锅炉补给水、工业废水及海水淡化和各种溶液中溶质分离等方面。

目前火力发电还是我国发电的主力军，在火力发电生产中，以反渗透处理水的技术应用很广。

华能玉环电厂反渗透的海水淡化，大唐甘谷发电厂的反渗透水处理，国电邯郸热厂的反渗透的水处理，山西阳泉有阳光发电有限责任公司等等。

1反渗透原理?如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，则淡水中的水会穿过半透膜至盐水一侧，这种现象叫渗透。

因此，在进行渗透过程中，由于盐水一侧液面的升高会产生压力，从而抑制淡水中的进一步向盐水一侧渗透。

最后，当浓水侧液面距淡水面有一定的高度，以至它产生的压力足以抵消其渗透倾向时，浓水侧的液面就不再上升。

此时，通过半透膜进入浓溶液的水和通过半透膜离开浓溶液的水量相等，所以它们处于平衡状态。

在平衡时，盐水和淡水间的液面差H表示这两种溶液的渗透压差。

如果把淡水换成纯水，则此压差就表示盐水的渗透压。

根据这一原理，不难推论出，如果在浓水侧外加一个比渗透压高的压力，则可以将盐水中的纯水挤出来，即变成盐水中的水向纯水中渗透。

这样，其渗透方向和自然渗透相反，即反渗透原理（见图1）。

2半透膜?渗透现象是18世纪发现的。

最出，人们都是用动物做实验。

动物膜不是真正的半透膜，它们有许多缺点，在工业上不能应用。

所以，反渗透技术的发展，决定于半透膜的制取工艺。

良好的半透膜应具备以下一些特性：1透水率大，脱盐高；2机械强度大；3耐酸、耐碱、耐微生物的侵袭；4使用寿命长；5制取方便，价格较低。

2.1醋酸纤维素膜?这是最早的1960年制成的实用人造膜。

现在，其制造方法经多次改进，产品具有透水率大，脱盐率高和价格便宜的优点。

2.2聚酰胺膜?在1970年以前制成的主要是脂肪族聚酰胺膜，例如尼龙-66、尼龙-6等，这些膜的透水性很差。

后来，制成了芳香族聚酰胺膜，它的透水性、除盐率（参看表1）、机械强度和化学稳定性等都较好。

它能在pH 值为4~10的范围内使用（长期使用范围为pH=5~9）。

芳香族聚酰胺膜主要制成中空纤维。

表1聚酰胺膜的透水性和除盐性能?2.3复合膜?上列半透膜之所以能起渗透作用，是由于其表面的活化层。

此活化层只需很薄一层，它太厚无助于渗透作用，反而会引起透水率降低，并使流量随运行时间衰减的速度加快。

然而在制取这些膜时，却难以将活化层做得比0.0001mm更薄,为此研制成了复合膜。

复合膜是两层薄皮的复合体（见图2）先在布料上制成多孔支撑层，然后在其表面进行活化层的聚合反应。

支撑层材料可采用聚砜，活化层可用聚脲。

复合膜的透水率、脱盐率和流量衰减方面的性能都较优越，它的出现大大降低了反渗透的操作压力，延长了膜的寿命，提高了反渗透的经济效益。

3.1结垢分析3.1原水的处理?为了避免堵塞反渗透器，原水应经预处理，以消除水中的悬浮物，降低水的浊度；此外，还应进行杀菌，以防微生物在反渗透内滋长。

3.1.1悬浮物悬浮物的多少是水质好坏的一个指标，如果悬浮的物质多，没有及时过滤，就会在反渗透的膜上沉积，阻碍膜的透水率。

从而使膜孔受堵而不能正常工作。

所以在水进入膜的表面之前把悬浮物过滤掉。

3.1.2浊度浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。

也就是说，由于水中有不溶解物质的存在，使通过水样的部分光线被吸收或被散射，而不足直线穿透。

因此，混浊现象足水样的一种光学性质。

如果水的浊度过大，就说明水的不溶解污染物很多，如果进入反渗透膜的孔中，同样会堵住孔（孔径＜5nm~40nm）从而使反渗透的膜失效。

3.1.3微生物微生物的种类很多，主要分为厌氧型生物和好氧型生物，厌氧型的微生物会把水中的氨或者有机氨氧化为氮气和高价态的硝酸或者亚硝酸化合物，这些化合物的氧化性都比较强，而膜的组成是芳香族的酰氨在氧化剂的作用下会氧化，膜的孔径会变形，聚合物的长链断口，那么膜就起不到渗透作用就会失效给生产者带来经济损失，目前膜都是国外进口的，很少有国内的厂家生产而且价格昂贵。

还有些微生物的大量繁殖会寄生在反渗透膜表面，同样会物理堵住膜的孔。

3.1.4污染指数?根据水利电力部颁布的SDGJ2----85的规定，对反渗透器进水水质要求为表?污染指数（FI）是一种人为指标，它用来表示水质受悬浮杂质污染的情况。

其测定方法为：在一定的压力下将水连续通过一个小型超滤器（孔径为0.00045mm）,将开始通水时流出500mL水所需的时间（t0）记录下来，通水15min后，再次测定其流出500mL水所需的时间（t0）记录下来，通水15min后，再次测定其流出500mL水所需的时间（t15）。

据此，就可按式1计算污染指数（FI）：式1此法实质上是测定超滤器受水中悬浮物的污堵情况。

3.2清洗?反渗透器在长期运行后，就要清洗，否则就会结垢使产水率下降，则可用化学药剂进行清洗。

用来清洗的药剂有稀HCl溶液，柠檬酸、亚硫酸氢钠和六偏磷酸钠等络合剂，可根据具体情况选取。

一般的稀HCl溶液的电离程度很高，反应也很快，如果pH＞2会使得膜的性能下降，这些高聚芳香酰胺遇强酸和强碱其内部结构发生变形。

从而影响了其生产效率。

柠檬酸（C6H8O7）是中强酸，其结构有手性，所以有络合作用，可以除垢效果很好。

亚硫酸氢钠（NaHSO3）和六偏磷酸钠络合的性的缓冲溶液也可以除去垢，但是其中钠离子可能有残留，因为膜的电性是负的，钠离子会吸附在表面也对膜不利。

3.3操作压力为了使反渗透得以进行，所加压力必须使膜两侧的压力差（△p）大于其渗透压差（△）。

进行反渗透的有效压力为△p和△的差值，反渗透水的通量可表示成式2式2式中F-------------反渗透水的通量，m3/（m2h）W-------------渗透系数，m3/（m2hMPa）△P---------膜两侧的压力差，即在盐水侧外加的压力，MPa△----------膜两侧的渗透压差，MPa操作压力的选择决定原液的浓度，因为它与渗透压差△有关。

此外，它还决定于膜的的透水性和水的回收率。

一般情况是，提高操作压力会使产水量增大，但压力过大又会因膜受到压力而使透水量下降。

膜压实后，通水率减小了膜的效率降低了，会造成生产经济损失。

3.4温度?膜是有机物也符合热胀冷缩，温度高了，就会膨胀。

但是有机膜的水解速度和温度有关，温度越高越容易水解。

所以膜的透水量是随水温的增高而增大的，但也加快膜的水解速度，且使有机膜变软，易于压实。

所以，对于有机膜来说，通常将温度控制在约20~30℃范围为好。

3.5浓差极化?在反渗透过程中，由于水不断通过膜，因此靠近膜表面的盐水和进口盐水之间有浓度差，膜表面溶液的浓度较大，这就是浓差极化。

随着水大量的通过膜表面的浓度大大升高成过饱和溶液，有些盐份如CaSO4、MgSO4等等溶解度不大的盐份会慢慢析出晶体。

开始这些盐份只是很少的单晶体，还没有晶体核，所以不能长大。

只能在膜的表面沉积或者在溶液形成溶解平衡，当随着膜的表面溶液的浓度不断增高，水流达到一定平衡度，出现了晶核，晶核开始成长，逐渐的形成面或螺旋状态。

如果外界温度合适，溶蚀物质不多，晶体就会逐渐长大。

在膜的表面形成坚固的水垢，会把膜堵住这样大大降低了产水效率。

4预防结垢?4.1原水的预处理?去除水中的悬浮物，微生物，胶体，硫酸钙，藻类，细菌，氧化剂，余氯等，油或脂类物质，有机物和铁－有机物的络合物，铁、铜、铝腐蚀产物等金属氧化物，进水水质对RO元件和IX树脂的寿命及性能将产生巨大的影响。

4.2浊度和污染指数?在进入反渗透之前要测污染指数。

4.3阻垢剂的使用?阻垢剂的分类及其原理?在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐，有机磷酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。

4.3.1聚磷酸盐?常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和碳酸根置换，从而防止了碳酸钙的析出。

4.3.2有机膦酸?学名的有HEDP、EDTMP对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。

4.3.3有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。

其毒性低，易水解。

4.3.4聚羧酸?聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。

常用的有聚丙烯酸和水解马来酸酐等。

阻垢剂有一定还原性。

可以除去水中多余的氧化剂，会使的一些CaSO4，MgSO4等等一些盐类的Ksp增大数倍，使得溶解平衡向溶解方向移动。

还可以溶蚀晶体，使得晶体难以成长也就抑制了晶体在膜的表面的结垢。

从而有效的保护了反渗透的膜也就保护了反渗透装置。

4.4、运行的停机?在短时间内不运行反渗透，如果水温在20--30℃范围，4个小时清洗一次，如果水温在20℃以下，8个小时清洗一次，如果在停运的状态下，阻垢剂以不断加入为宜。

以防止在停机期间浓水或残余的盐份有时间成长和结晶。

4.5、操作压力?在调试好后的反渗透装置，其高压泵的频率是固定的，如果没有专业调试机构的认可，不能随意更改频率和进水压力。

以防止膜被压实。

4.6、温度?水的温度对反渗透也有影响的，一般的生水的温度在20--30℃为宜。

5结束语?本文是在大唐甘谷发电厂乔万谋厂长的悉心指导下完成的。

在此，谨向乔万谋厂长致以崇高的敬意和由衷的感谢！。