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反渗透系统专用阻垢剂的方法

  自20世纪80年代中期起,反渗透除盐装置(下称RO)在得到越来越广泛的应用。它具有环保及维护量小等优点,有利于节约水资源及改善环境保护。但是水在通过该装置时,其中的盐类将被浓缩,当微溶性盐的浓度积超出该条件下的饱和值时,就可能从水中结晶出来并沉积在装置内膜的表面上,从而造成膜的结垢,引起该装置的除盐效率降低,使用寿命缩短等一系列不良后果。目前解决这一问题的常用方法就是向反渗透系统的进水中加阻垢剂。

  对于反渗透系统专用阻垢剂,评价其阻垢效果的方法一般采用评价冷却水系统阻垢剂使用效果的方法,如静态法等。它具有浓缩快,浓差极化严重等特点,但反渗透系统与冷却水系统有很大的不同,因此将冷却水系统阻垢剂评价方法用于评价反渗透系统专用阻垢剂阻垢性能,存在着与现场实际情况不一致的问题。所以有必要寻找一种有效的反渗透系统专用阻垢剂的使用效果评价方法,以利于生产现场对阻垢剂进行快速有效的评价、筛选。

 

反渗透设备

  目前常用的阻垢剂评价方法

  静态法

  该法目前广泛使用。其原理为:配制一定体积、浓度的含Ca2+硬水,加入一定剂量阻垢剂后再加入含CO2-3的溶液,混匀。在一定温度和pH条件下,保温一定时间,使CaCO3生成沉淀。然后用EDTA溶液滴定水中的剩余硬度,所得数值与空白值相比即为阻垢率。静态法设备简单,试验周期短,可同时进行大批量筛选。但也存在检测时间长,操作繁琐,重现性差等不足之处。

  浊度法

  在一定硬度和碱度的水中,在较高温度和强烈搅拌下滴加NaoH溶液,pH开始随NaOH的加入而升高,到达临界pH时,有大量晶体析出,使溶液浊度升高。因此可利用此原理来设计一种结垢仪。在这种结垢仪中装有光电计,用来检测生成的沉淀粒子,由沉淀粒子的大小、数量来判断阻垢剂的阻垢性能。

 

反渗透设备

  临界pH法

  晶体生长理论认为,碳酸盐必须要达到一定的过饱和度才能从溶液中析出沉淀,析出时的溶液pH就是临界pH(下称pHC)。当水的实测pH超过pHC时则会结垢。小于pHC时则不会结垢。采用滴定法测定了不同水质的pHC及添加阻垢剂后的pHC。发现在同等剂量下,阻垢剂的性能越好,则相应溶液的pHC越高。并提出可利用pHC评定阻垢剂的阻垢性能。阻垢剂加入后增加了溶液中微溶性钙、镁盐的溶解度,减少了其生成过饱和溶液的可能性,提高了pHC。pHC法评定阻垢剂性能,较静态阻垢法、鼓泡法具有准确、快速、省时省力等优点。为此,笔者考虑将pHC法和浊度法结合的改进浊度法作为反渗透系统专用阻垢剂阻垢效果的评价方法。

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