反渗透结垢分析
反渗透纳滤膜系统结垢控制措施
反渗透/纳滤膜系统结垢控制措施当难溶盐类在膜元件内不断被浓缩且超过其溶解度极限时，它们就会在反渗透或纳滤膜膜面上发生结垢，如果反渗透水处理系统采用50%回收率操作时，其浓水中的盐浓度就会增加到进水浓度的两倍，回收率越高，产生结垢的风险性就越大。
目前出于水源短缺或对环境影响的考虑，设置反渗透浓水回收系统以提高回收率成为一种习惯做法，在这种情况下，采取精心设计、考虑周全的结垢控制措施和防止微溶性盐类超过其溶解度而引发沉淀与结垢尤为重要，RO/NF系统中，常见的难溶盐为CaSO4、CaCO3和SiO2，其它可能会产生结垢的化合物为CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3(PO4)2，下表列举了难溶无机盐的溶度积数据。
为了防止膜面上发生无机盐结垢，应采用如下措施：1、加酸大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态，CaCO3的溶解度取决于pH值：因此，通过加入酸中的H+，化学平衡可以向左侧转移，使碳酸钙维持溶解状态，所用酸的品质必须是食品级。
在大多数国家和地区，硫酸比盐酸更易于使用，但是另一方面，进水中硫酸根的含量增加了，就硫酸盐垢而言，问题会严重。
CaCO3在浓水中更具有溶解的倾向，而不是沉淀，对于苦咸水而言，可根据朗格利尔指数(LSI)，对于海水可根据斯蒂夫和大卫饱和指数(S&DSI)，表示这种趋于溶解的倾向。
在饱和pHs的条件下，水中CaCO3处于溶解与沉淀之间的平衡状态。
LSI和S&DSI 的定为：LSI = pH – pH s （TDS ≤ 10,000 mg/L）S&DSI = pH – pH s （TDS > 10,000 mg/L）仅采用加酸控制碳酸钙结垢时，要求浓水中的LSI 或S&DSI 指数必须为负数，加酸仅对控制碳酸盐垢有效。
2、加阻垢剂阻垢剂可以用于控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢，通常有三类阻垢剂：六偏磷酸钠(SHMP)、有机磷酸盐和多聚丙烯酸盐。
反渗透化学清洗浅析
专题论述
反浯透化学清 洗浅析
山 东核 电有 限公 司 翟 纯
［ 摘 要］ 渗透作为一种新型的水处理设备 ， 反 以其 高效 、 定、 稳 自动化 程度高越来越 受到人们 的关注， 但反渗 透使 用 中仍存在一些 问 题， 膜性能受外界条件影响明显 ， 容易受到污染 ， 而有效的化 学清洗将 对延长膜 寿命及反渗透运行发挥 重要作 用。 ［ 关键词 ］ 反渗透
容。
反 渗透入 口会添加 还原剂 、 阻垢 剂等 ， 亚硫酸氢 钠 （ ａ Ｓ ， 六 Ｎ Ｈ Ｏ） 和 偏磷 酸钠 络合的性的缓冲溶液 ， 但是其 中钠离子可能有残 留 ， 因为膜的 电性 是负的 ， 离子会 吸附在 表面也对膜不利 。 钠 ４ ． 清洗液 的选择和使用 清洗 液的选 择 表 １不同污染物清洗液的选 择 清洗液 清洗温 清洗 清洗液 度（ ℃） ｐ 浓度 （ Ｈ ％）
１概 述 ．
化学清洗 的去 除很艰难 ， 可采 用传统 的化学 清洗方法 。如果传统 的方 法不能解 决这种垢 的去 除问题 。现有 的化 学清洗 药剂 ， 如氟化氢铵 ， 已在一些项 目上得 到了成功 的使 用 ， 但使用 时须考虑此方 法的操作危 害和对设备 的损坏 ， 应加 以防护措施 。 ３４ ．胶体污染 ：
反渗透装置在 正常运行一段 时间之后 ， 会受到各种微量有机物 、 无 机物 的污染 。当膜 受到污染后 ， 往往会出现反渗透装置的产水量 、 脱盐 率 和装置进 出口压 差增大等明显征状 。当装置 的产水量 下降 １％（ ０ 在
同温度 和压 力下 ） 盐透过量增加一倍 ， ， 压降增加一倍 ， 这三种现象 出现 其 中一个时 ， 行化学清洗 是必要 的。同时当反渗透装置需 要长期停 进 胶体 是悬浮在水 中的无机物 或是有机与无机 混合物 的颗粒 ， 它不 用而进行保 护之前 ， 也需要进行化学清洗 。 会 由于 自身重力 而沉淀 。胶体 物通常含有 以下一个或 多个 主要组份 ， 化学 清洗时 ， 首先是要判断污染物的种类 ， 然后根据膜 的特性选择 如 ： 、 硅 、 铁 铝、 硫或有机物 。 合适 的清洗配方和清洗工艺 。要注意控制清洗 液的ｐ Ｈ值 、 温度 和每根 ３ 非溶性 的天然有机物污染（ Ｍ） ． ５ ＮＯ ： 组 件的进人流量 ， 清洗效果可 以通过 比较清洗前后装置 的脱盐率 、 产水 非溶性天然 有机物污 染（Ｏ — —Ｎ ｎ ａ Ｏ ｇｎ ａ ｅ 通常是 由 Ｎ Ｍ ａｌ １ ｒａｉ Ｍ ｔ ｒ ｒ ｃ ｔ） 量 和压 力降等 性能来 确认 ， 除了周期 性的化 学清洗 之外 ， 次停车 之 地表水或深井水 中的营养物的分解而导致 的。有机污染 的化 学机 理很 每 后， 用反 渗透产品水进行 低压大流量 冲洗 ， 这对于 降低 膜污染 的速度 ， 复杂 ， 主要 的有机组 份或是腐植 酸 ， 是灰黄霉酸 。非溶性 Ｎ Ｍ被 吸 或 Ｏ 延长化学清洗的周期和膜的使用 寿命是 有效 的。 附到膜表面 可造成 Ｒ Ｏ膜元件 的快 速污染 ， 一旦 吸收作用产生 ， 渐地 渐 ２化学清洗的基本原 则 ． 结成凝胶或块状的污染过程就会 开始。 ２ 选择适宜的化学清洗药剂及合 理的清洗方案 ． １ ３６ ．微生物沉积 ： 首先确 定主要的污染 物 ， 选择合适 的化学清洗 药剂。有 时针 对某 有机沉积 物是 由细菌粘 泥 、 真菌 、 霉菌等生成 的 ， 这种污染物 较难 种特殊的污染物或污染状况 ， 要使用 Ｒ 药剂制造商的专用化学清洗药 去除 ， 其是在给水通 路被完全堵塞 的情况下 。给水通路堵塞会 使清 Ｏ 尤 剂 ， 且在应用时要 遵循药剂供应 商提供的产 品性 能及使用说 明。有 洁的进水难 以充分均匀 的进入膜元件 内。为抑制这种沉积物的进一步 并 的时候 可针对具体情 况 ， 从反渗 透装置取 出已发生污染 的单 支膜 元件 生长 ， 重要的是不仅要 清洁和维护 Ｒ 系统 ， Ｏ 同时还要清洁预 处理管道 进行测试和清洗试验 ， 以确定合适的化学药剂和清洗方案。 及端头等 。 为达 到最佳 的清洗 效果 ， 时会使用一些不 同的化学清 洗药剂进 有 ３７ 酸 钙 垢 ．碳 行组合清洗 。 碳酸 钙垢是 一种矿物结 垢 。当阻垢剂／ 散剂添加 系统 出现故 障 分 ２２清洗程序 的选择 ． 时， 或是加酸 ｐ 调节 系统 出故 障而引起给水 ｐ Ｈ Ｈ增高时 ， 碳酸钙垢有可 ２ ．典型 的程序是先在低 ｐ ．１ ２ Ｈ值范 围的情况下进行清洗 ， 去除矿物 能沉 积出来 。尽早 地检测碳酸 钙垢 ， 对于 防止膜层表面沉 积的晶体损 质垢 污染物 ， 然后再进行高 ｐ Ｈ值清洗去除有机物。 ・ 伤膜 元件是极 为必要 的。早期检测 出的碳酸钙 垢可 由降低给水 的 ｐ Ｈ 有些 清洗溶液中加入了洗涤剂以帮助去除严重 的生物和有机碎片 值 至 ３ ５ 运行 １ ２ ｌ ～， ～ ｓ 时的方法去 除。对于沉积 时间长 的碳 酸钙垢 ， ， 可 垢物， 同时 ， 可用其 它药剂如 Ｅ Ｔ Ｄ Ａ螯合物来辅 助去 除胶体 、 有机物 、 微 用低 ｐ 值的柠檬酸溶液清洗去除。 Ｈ 生 物及硫 酸盐垢 。 ３ 化学添加物污染 ． ８ ２． ．２ ２ 化学清洗应在最佳温度下进行 为达到最好 的清洗效率 和延长膜元件 寿命 的效果 ， 反渗透化学清 洗 时应选 择最佳的温度 ， 般清洗水箱 中都设有加热器 。 一 ２ ３当清洗 多段 反渗透装 置时 ， ． ２ 最有效 的清洗方法为分段清洗 进行分段 清洗可控制最 佳清洗流速 和清洗液浓度 ， 避免前段 的污 染物进入下游膜元件 ， 清洗与冲洗 流向应保 持相 同的方 向。 ２ ．系统发生生物污染 ， 虑在清洗之后 ， ．４ ２ 应考 加入杀菌剂 杀菌剂必须 在清洗后立 即进行 ， 也可 在运 行期间定期进行（ 如一星 期一次） 连续加 入一定 的剂量 。必 须确认所使 用的杀 菌剂与膜元 件相
反渗透膜结垢的原因主要有哪些？
1、设计原因：A、反渗透设计为三段运行，回收率为85%，这种运行方式使进入三段的水质含盐量就已经很大，所以三段浓水水质就更差了，所以三段运行的反渗透最后一段膜元件结垢倾向是比较大的。
目前国内大多数反渗透设计为二段运行，回收率75%。
B、反渗透设计设备停运后冲洗为反渗透进水进行低压冲洗，这种运行方式冲洗时压力为0.3~0.4MPa，在这种压力下反渗透仍然有淡水产生所以浓水侧的水还是被浓缩了含盐量仍然很大，这就容易使停运的反渗透浓水侧出现结垢现象。
现在大多数的反渗透停运后冲洗设计为反渗透的产水或采用除盐水进行冲洗，这种冲洗方式能够很好的把反渗透浓水置换出来，从而保证了反渗透停运后浓水侧的含盐量很低，能够有效地防止反渗透停运中出现浓水侧结垢现象的发生。
C、加药没有完全混合均匀，从而导致加药不匀，也容易引起反渗透膜结垢。
2、设备原因：A、经检查发现阻垢剂计量泵不出药且3台阻垢剂计量泵均出现故障后进行更换过，这就容易造成阻垢剂计量泵不出药或故障时没有及时发现而使运行中的反渗透出现短时的不加药现象。
B、反渗透加阻垢剂装置漏药较严重，可能影响反渗透加阻垢剂的加药量。
3、操作原因：A、停机时快速降压没有进行彻底冲洗。
由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜。
B、用投加化学试剂的预处理水冲洗。
因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染。
因此，在准备停机时,应停止投加化学试剂,逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min,直至浓缩水的TDS (总溶解固体)与原水的TDS很接近为止。
减少反渗透膜结垢的方法1、做好原水的预处理工作，特别应注意污染指数的合格，同时还应进行杀菌，防止微生物在器内滋生，注意氯离子对膜的伤害。
2、在反渗透设备运行中，要维持合适的操作压力，一般情况下，增加压力会使产水量增大，但过大又会使膜压实。
3、在反渗透设备运行中，应保持盐水侧的紊流状态，减轻膜表面溶液的浓差极化，避免某些难溶盐在膜表面析出。
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。
反渗透膜被堵的原因及解决办法
反渗透膜被堵的原因及解决办法一、反渗透膜污堵主要原因分析1、系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适，或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。
2、预处理装置运行不正常，即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低，预处理效果不理想。
3、系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确（泵、配管及其它）。
4、系统化学药品注入装置发生故障（酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂，还原剂及其它）。
5、设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。
6、运行管理人员不合理的设备操作与运用（回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它）。
7、膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。
8、原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。
9、反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。
二、不同污染物结垢堵膜的表现1、碳酸盐垢结垢后表现：标准渗透水流量下降，或是脱盐率下降。
原因：膜表面浓差极化增加。
2、铁/锰污染后表现：标准压差升高（主要发生在装置前端的膜元件），也可能引起透水量下降。
通常锰和铁会同时存在。
3、硫酸盐垢若发生沉积，首先影响盐浓度最高的系统最后面的膜元件，表现为二段压差明显升高。
需要用专用清洗剂。
4、硅颗粒硅：污堵膜元件水流通道，导致系统压差升高。
采用0.4%二氯胺对于溶解严重污染的硅垢是有效的。
胶硅：与颗粒硅相似。
溶解硅：形成硅酸盐析出，应采用二氯胺清洗。
5、悬浮物/有机物污堵表现：透水量下降，一段压差明显升高。
若给水SDI大于4或浊度大于1，有机物污染的可能性较大。
6、微生物污堵表现：标准压差升高或标准透水量下降。
可采用非氧化性杀菌剂加碱进行清洗。
7、铁细菌污堵表现：标准压差升高。
可采用EDTA钠盐加碱进行清洗。
发生下列情况时应该清洗膜了1、标准化后的设备产水量减少了10~15%；2、标准化后的膜系统运行压力增加了15% ；3、标准化后的膜系统盐透过率较初始正常值增加了10~15%；4、运行压差较初始作业时增加了15%三、反渗透膜的清洗方法1、负压清洗：负压清洗可以说是通过设备的真空抽吸，在反渗透膜侧面形成的压力，这样可以有效的去除膜表面以及内部的污染物；2、反冲：反冲是利用强力的气体或者液体对膜的表面进行清洗，从而达到清理膜内部的污染物，让膜恢复干净，反冲目前是清洗反渗透膜较为常用的一种方式之1；3、化学清洗：化学清洗的方法是使用化学清洗剂对反渗透膜进行清洗，由于是化学物有针对性的清洗同样能够有效的对膜进行清洗，这种方式也是人们常用的清洗方式之一。
反渗透系统阻垢技术
一.反渗透膜的污染物反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
那么反渗透膜污染物种类有哪些？①颗粒状污染：泥沙、前处理滤料细末等。
②生物性污染：细菌、病毒、藻类等。
③有机物污染：铁、铝氧化物等。
④无机物污染：碳酸盐类垢、硫酸盐类垢、氟、硅垢等。
由于污染物成分复杂，传统的化学药剂清洗不能很好的解决污染问题，一种情况是洗后效果不明显，一种是洗后当时效果还可以，但运行不久即恢复到原来的水平上。
如果采用了错误的清洗药剂和清洗方法，将导致难以挽救的损失。
随着清洗次数的增加，反渗透膜的使用寿命也逐渐降低，最后不得不更换昂贵的反渗透膜。
二．太赫兹能量环简介太赫兹能量环是一个持续释放太赫兹波信号的产品，通过物理方法解决了反渗透膜结垢的问题。
太赫兹能量环由半导体纳米芯片模块封装而成，纳米芯片模块中存储着三百多种分子级振动信息合成的太赫兹信号。
太赫兹能量环靠吸收环境的能量持续工作，并源源不断的释放太赫兹波，太赫兹波穿过水管路的管壁，辐射到水中，与水及水中的微小颗粒产生同频共振和干扰振荡。
太赫兹能量环有两个半圆环构成，使用时卡装在水管的外壁即可。
三、作用功效1、改善水的活性改善水的活性。
在共振波的作用下，大分子团水被振散为小分子团水；小分子团水被振散为单个水分子；水分子之间氢键被打断，水的活性增加，利于水分子通过。
2、除垢防垢在水的压力、流速、温度的频繁变化过程中，水中的无机盐存在如下变化，如：Ca(HCO3)2==CaCO3 ↓+ CO2↑+ H2O无机盐虽然有部分结晶析出，但在太赫兹波的作用下，分子的振动能级及振动幅度提高，使其能摆脱分子间的范德华力，不会积聚形成大块的板结垢，只能在水中形成絮状的近球形软无机盐颗粒，在水流的作用下被带走，在水池沉淀下来或被过滤出来，从而达到持续阻垢的效果。
反渗透膜运行的问题分析
∞
压差 从 ０ １ ａ逐 渐 增 大 到 ０２ ａ增 加 了 ．３ＭＰ ． ８ＭＰ ， ０ １ ａ可见 Ｒ ． ５ＭＰ ， Ｏ膜 的表 面 逐 步 被 污 堵 。经 与 车 间技术 人员讨 论 了解 到本 装置 运行 初期 规定 一 段压 差增 加至 ０ ２ＭＰ 便 须进 行 化 学 清洗 ， ． ａ 此期
第 ３期
吕 慧． 反渗透膜运行 的问题分析
说 明膜 可能 已经 被破 损 或 老 化 。另 外 测试 了 Ｒ Ｏ
膜的２０ ０ ９年 １ ０月 一 次 运 行 周 期 中各 段 压 差 走 势 。设 备一 段初 始压 差增 加 速 度很 快 ，０ ｄ时 间 ２
间设 备 运 行 较 为 正 常 ， 洗 周 期 为 ２个 月 左 右 。 清 目前 为保证 车 间正 常 运 作 ， 间技 术 人 员 将 一段 车
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中膜表 面会 发生结 垢及 污堵 ， 导致产 水 量降低 ， 压 差上 升 ， 能耗 增 加 ， 以需 要对 其 进 行 清洗 ， 所 以恢
复通量 及分 离能 力 。 图 ５为 ２ ０ ０ ９年 １月至 ９月
反渗透阻垢剂特点及相关原理
反渗透阻垢剂特点及相关原理
2020年4月1日
要了解反渗透,首先要了解“渗透”的概念。
渗透是一种物理现象。
当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止,这一过程称为渗透。
然而,要完成这一过程需要很长时间。
但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。
如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下。
因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质,盐分的目的。
反渗透阻垢剂特点：
1、在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢
2、不与铁铝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与沉积，浓水侧SiO2浓度可达290ppm
4、可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜
5、溶解性及稳定性
6、给水PH值在5-10范围内均有效。
反渗透阻垢剂性能评定方法
反渗透阻垢剂性能评定方法随着水资源的日益短缺和膜技术的不断发展，反渗透技术已经广泛应用于电力、化工、食品、电子、制药等行业。
在反渗透技术发展的过程中，结垢是影响反渗透正常运行的主要问题之一，当膜表面有垢沉积时，需要停运设备进行化学清洗．甚至更换膜元件。
目前，添加阻垢剂已经成为控制反渗透膜结垢的有效手段之一。
因此，在实验室中如何评定反渗透专用阻垢剂的性能，对于指导现场反渗透系统的运行参数．显得十分重要。
目前．国内外对反渗透阻垢剂的评定方法分为静态评定法和动态评定法两大类。
1 静态评定法1.1 碳酸钙沉积法碳酸钙沉积法原理为：配制含一定浓度的钙离子和碳酸氢根离子的水样．加人一定剂量的阻垢剂．在加热条件下，促使水样中碳酸氢根加速分解为碳酸钙。
加热一段时间后测定钙离子的浓度。
钙离子浓度愈大，则阻垢剂的阻垢性能越好。
碳酸钙沉积法是目前国内最常使用的一种阻垢剂静态阻垢性能评定方法。
1．2 鼓泡法鼓泡法是通过模拟循环冷却水在换热器中受热和冷却塔中的曝气两个过程，来评价阻垢剂的阻垢性能。
即在升高试验温度的条件下，向含一定浓度钙离子和碳酸氢根离子的试液中鼓入一定流量的空气．带走二氧化碳．促使碳酸氢钙分解为碳酸钙，试液迅速达到自然平衡pH，然后测定溶液中的钙离子浓度。
钙离子的浓度愈大，阻垢剂的阻垢性能越好。
1_3 浊度法配制一定浓度含有成垢离子的水样于恒温装置中，加入一定量的阻垢剂，以恒定的速度搅拌溶液，并滴加NaOH溶液。
没有沉淀生成时。
溶液的浊度保持不变；随着NaOH的加入，pH 升高，达到临界pH时，大量晶体析出．溶液浊度增大。
浊度曲线上浊度开始增加的点就是成垢离子开始生成的临界点。
浊度法主要是评定阻垢剂阻CaCO，垢性能的试验方法。
1．4 电导率法试验中将装有一定浓度CaC1 和阻垢剂水样的烧杯放人恒温槽中．用电磁搅拌器以恒定速率搅拌该溶液．温度控制在25℃ ．向其中滴加已知浓度的Na2CO3，溶液。
稳定后读取溶液的电导率值。
反渗透二氧化硅结垢表现及预防
反渗透二氧化硅结垢表现及预防常规的水源中都会含有一定量的SiO2,SiO2在饱和的状态下能聚合为难溶性的胶体硅,沉积在反渗透膜表面后会导致系统产水量急剧下降,运行压力大幅升高，脱盐率出现明显下降。
Si02结垢表现与碳酸钙、硫酸钙结垢的表现也有较大差异,从膜元件外观上很难发现析出的结垢物质,并且较难通过化学清洗恢复性能。
下面通过一个案例进行说明。
力系统配置排列方式：一级三段式，膜壳排布3:2:1,采用6芯膜壳设计回收率：87.5%设计运彳调量：16.41MH设计产水量：21.9m3∕h膜元件型号：一段/二段TM120D-400,三段TM820V-400勿运行概述系统投运不到一个月，现场两套设备运行压力升高T,各段压差无明显变化；两套设备产水量均下降一倍左右。
产水电导上升，脱盐率下降，化学清洗后表现更明显。
03案例分析原水为垃圾填埋场循环排污水，硬度1000mg∕1,碱度500mg∕1,二氧化硅220mg∕1o通过澄清池预处理后，反渗透系统进水电导4000-5000μS∕cm,硬度240mg∕1,碱度IIOmg/1,二氧化硅120mg∕1z PH回调至7β运行初期控制回收率80%左右,后产水量下降,回收率逐渐下降至60%左右。
现场单个膜壳取产水检测，A设备一段产水电导200μS∕cm以内，二段、三段明显异常，均为9000μS∕cm;B设备一段产水电导300μS∕cm以内,二段、三段均为2000μS∕cmβ后对A设备一二三段逐一进行探针实验，一段第六只膜壳位置产水电导有升高现象,二三段无明显跳点,与膜壳取样口所测数值接近。
取三段最后一支膜送检进行膜元件分析。
04膜元件分析存在轻微超重现象,进水侧及浓水侧端面观察无明显污染物。
标准性能评价结果脱盐率（92.96%）和产水量（1.6m3∕d）,脱盐率和产水量都明显下降。
探针测试显示产水电导率整体偏高，但无明显突变点。
观察无明显污染物，但SEM观察膜表面覆盖一层结垢物。
反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读
反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有确定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分别开来。
反渗透膜的膜孔径特别小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
本文，衡美水处理先带您了解一下反渗透膜污染种类。
一、反渗透膜污染种类介绍1、颗粒状污染：泥沙、前处理滤料细末等；2、生物性污染：细菌、病毒、藻类等；3、有机物污染：铁、铝氧化物等；4、无机物污染：碳酸盐类垢、硫酸盐类垢、氟、硅垢等。
一种情形是洗后效果不明显，一种是洗后当时效果还可以，但运行不久即恢复到原来的水平上，究其原因：是由于药剂仅是将垢体松解，而未能溶解，因而用不了多长时间，又污堵了。
例如：我们常见到反渗透装置一、二段压差明显上升，用一般方法清洗，几乎很难将压差降下来。
其原因一般就是复合垢的原因，可能是生物的尸体产生的胶体或蛋白质将小颗粒特吸附，粘结于表面也可能是前处理、预处理的絮凝剂阻垢剂添加过量而积存于隔网孔隙内，日久成垢，影响产水量和脱盐率。
再者，也可能是系统设计中，浓差比选择偏小而使泥沙淤积在道道中而形成污染，还有其他一些特别情形也会造成一、二段压差的明显上升。
反渗透膜的压差上升，产水量削减，脱盐率下降，一般多为无机盐垢所致。
依据水质，有单纯某一种如碳酸盐垢。
而很多情形下，不仅只是一种，而是多种如碳酸盐、硫酸盐、硫酸盐垢有硫酸钙、硫酸银、还有硅垢，如冬天气温低或深井水温低，还可能复合硅垢。
此外有些地区氟化物污垢也是有实例可证的。
综上所述，由于污染情形不同，用一种或简洁的几种方法和药剂是不能很好的解决污染问题的。
清洗膜元件需要讲究对症下药，假如接受了错误的清洗药剂和清洗方法，将导致难以挽救的损失。
例如对于清洗碳酸盐类垢与硫酸盐类垢就截然不同，假如用反了，清洗过的膜就再也恢复不了原有性能指标，因此选择正确的清洗药剂和方法的前提是正确分析了解污垢的性质、种类和程度，这项工作非专业的清洗队伍是很难胜任的。
关于反渗透膜的解决策略
关于反渗透膜的解决策略在反渗透膜系统中，膜污染是一个常见的问题。
其中，氟化钙污堵是由难溶盐类随着浓度增加产生沉积引起的。
本文将介绍氟化钙污堵的形成原因、对膜系统的影响以及相应的处理措施。
一、氟化钙污堵的形成随着新材料、新能源、生物医药、电子信息、环保能源等行业的产业升级，反渗透膜系统的应用范围不断扩大。
然而，由于进水水质的差异，反渗透膜系统中开始出现氟化钙污堵的问题。
氟化钙是一种难溶盐类，其溶度积（Ksp）很小。
当反渗透膜系统的进水钙离子含量较高时，即使氟离子浓度仅为0.1ug/L级别，也可能导致氟化钙的沉积和污堵。
二、氟化钙污堵对膜系统的影响氟化钙污堵会对反渗透膜系统产生严重影响。
首先，它会降低膜的分离透过性能，包括产水量、水通量、纯水透过率等指标。
其次，氟化钙污堵会增加膜的阻力，导致压力上升，能耗增加。
此外，污堵还会降低膜的脱盐率，影响出水水质。
三、应对氟化钙污堵的措施1.定期分析进水水质：运行反渗透膜系统时，需要定期分析进水水质，特别是钙离子和氟离子的含量。
当发现氟化钙结垢倾向较高时，应选择氟化钙阻垢极限值高的阻垢剂进行结垢的预防。
2.化学清洗：一旦出现氟化钙污堵，产水量和脱盐率会严重下降。
此时，可以尝试专业的化学清洗。
然而，清洗后可能部分恢复，但很难恢复到污堵前的性能。
3.去除氟离子：预防氟化钙污堵的最佳方法是不降低进水的硬度或去除氟离子。
这需要严格监控进水水质，当发现不符合条件时，选择有效的阻垢剂更为关键。
4.预防为主：不能等到膜堵了、产水量下降等问题出现后再想办法解决。
最好的方法是预防为主，做好水质监控和定期维护工作。
反渗透阻垢剂阻垢性能评价
反渗透阻垢剂阻垢性能评价在反渗透脱盐技术不断应用到工业化生产的过程中，由于水源的限制、工艺流程设计的缺陷及水处理化学添加剂的盲目选择，致使反渗透系统出现了各种各样的污染结垢问题，严重降低了反渗透设备的使用率及使用效果．其中由于使用不兼容的反渗透阻垢剂而造成的结垢情况越来越严重，筛选与水源兼容且阻垢效果好的阻垢剂成为使用者在选择阻垢剂过程中的一个难题。
作者通过电导率快速评测法对几种不同品牌的阻垢剂进行试验，选择最经济、适合的阻垢剂和阻垢剂投加量。
反渗透技术是目前水处理脱盐工艺中最成熟的物理脱盐技术之一。
在设计及使用过程中被越来越多地应用到工业化生产中，不同用户的水源情况及用水要求等条件的差异化，形成了不同工艺流程的反渗透水处理系统，如果工艺设计不完善或者操作不当以及化学添加剂与水源不兼容等情况发生时，往往会导致反渗透系统出现产水量及产水品质的下降．严重时会导致反渗透系统中的主要元件——反渗透膜元件提前报废，因此对反渗透膜元件的保护在整个系统设计及运行过程中尤其重要。
反渗透工艺属于物理脱盐技术，原理为利用自然条件下渗透的现象，给原水一定压力(大于渗透压)，通过一种由高分子有机材质制成的具有选择性透过的半透膜，使水分子和原水中不溶性物质及大部分盐类分离，盐类及不溶性物质会随着淡水的透过而在进水／浓水通道中浓缩，随着浓缩倍数的增加，一些难溶盐类会趋于结垢，为了防止这种结垢发生，在反渗透的进水中往往添加一种阻垢分散剂，抑制垢类的生成。
而如何选择与水源兼容且阻垢效果好的阻垢剂成为使用者在选择阻垢剂过程中的一个难题。
通过电导率快速评测法对几种不同品牌的阻垢剂进行试验，在一定硬度情况下，评价不同阻垢剂在同样剂量下的阻垢效果或者同类阻垢剂在不同加药量下的阻垢效果，本方法适用于中等硬度以下的水源。
通过阻垢效果来筛选最经济、适合的阻垢剂和阻垢剂投加量。
评估的阻垢剂为：国产品牌A(MW系列，聚羧酸盐系列)；进口品牌B(标准液，聚丙烯酸盐系列)；进口品牌C(8倍浓缩液，无机磷系列)；进口品牌D(4倍浓缩液，无机磷系列)；进口品牌E(标准液，有机磷系列)。
反渗透系统运行常见故障分析
反渗透系统运行常见故障分析一、进水水质变差引起的反渗透故障在初始设计中因进水水质较好，系统运行情况较为稳定，但随着后续进水水质的变差，在系统无法进行预处理优化改进时，反渗透装置产生了较为严重的运行故障。
具体表现在产水量衰减速度较快，操作压力及压力差上升较快等。
二、预处理出现性能衰减引起的反渗透故障由于预处理设备性能变差，使得出水的浊度、SDI值、COD值等严重超出进水水质要求。
具体表现在：CMF或UF膜丝断裂；缓冲水箱细菌、微生物繁殖严重；多介质过滤器滤料乱层或偏流；活性炭过滤器内滤料粉化或微生物繁殖严重。
三、保安过滤器采用劣质滤芯引起的反渗透故障当保安过滤器出力增加时，滤芯易变形或过滤精度达不到要求，使得污染物直接进入反渗透装置内部。
具体表现在：保安过滤器滤芯直径偏小；滤芯质量较差，过滤精度达不到要求；滤芯压不紧，且易变形。
四、阻垢剂的选型、投加不当引起的反渗透故障阻垢剂作为反渗透安全稳定运行的“保护神”，因其出色的效果、低廉的运行费用而成为当前阻垢形式的主流，但在阻垢剂选型、投加及混合方面产生了许多问题。
具体表现在：阻垢剂的性能与水质不匹配；阻垢剂计量泵的性能不可靠；阻垢剂的过度稀释；阻垢剂计量箱严重污染。
五、其它化学药品的投加不当引起的反渗透故障针对于不同的水质需要投加一定数量及类别的化学药品以增加对原水的处理效果，但由于存在着各种原因，这些化学品的非正确使用及投加，有的会产生严重的后果。
具体表现在：不适宜的絮凝剂带来严重的膜污染；氧化剂的过量投加引起膜氧化；还原剂的过量投加引起膜的严重污堵。
六、仪器仪表故障引起的反渗透故障目前一般反渗透装置上都采用进口数显仪表，一些仪表在正确安装的前提下，流量显示的非常准确以及读数稳定，如GF的9010型流量控制器；但其它类型的数显仪表在运行时数值波动的幅度比较大，特别是一些仪表具有参数设置的功能，显示的产水量受到人为因素控制，这样充当反渗透眼睛的仪表就会影响技术人员对反渗透的判断。
反渗透膜污染原因分析及清洗技术在电厂的应用
反渗透膜污染原因分析及清洗技术在电厂的应用摘要：反渗透膜污染常见于电厂锅炉补给水处理系统。
反渗透膜的污染物类型多种多样，常见的包括微生物污染、有机物污染、胶体污染和无机盐污染。
微生物通过形成生物膜，使反渗透膜进水压力、运行压差增大，且繁殖迅速，增加了清洗的难度；溶解于水中的有机物较易通过微滤或超滤系统，若未设置活性炭吸附工艺，极易进入反渗透系统，引起反渗透系统性能的下降；胶体可导致淤泥密度指数（SDI）超标，同时引起系统压差增大、产水量降低等。
有机物污染、胶体污染和微生物污染的去除方法类似，可通过碱洗去除。
无机盐污染是最常见的污染类型，主要受离子浓度、pH、温度、盐类组分等因素的影响，通常是由于操作不当或阻垢剂投加不正确引起，容易导致反渗透膜结垢，可通过酸洗去除。
4种污染物类型在反渗透系统中具有一定的分布特征，有机物污染、胶体污染一般在第一段最为严重，微生物污染分布在各段，无机盐污染在末段最为严重。
关键词：反渗透膜污染原因；清洗技术；电厂；应用反渗透系统常见的清洗方法包括物理清洗和化学清洗。
物理清洗是利用大流量高流速的清水冲刷反渗透膜表面，将污染物带走，并缓解浓差极化现象。
物理冲洗对较为严重的膜污染效果较差，因此需要通过化学清洗以达到较为理想的清洗效果。
化学清洗采用的清洗药品主要有酸性清洗剂、碱性清洗剂、生物酶清洗剂，还可以根据具体的污染情况调整药品种类，如通过将氨水加入酸性清洗液中从而避免单一酸性清洗液形成难溶性亚铁柠檬酸盐的问题；将EDTA加入碱性清洗液中从而更有效地去除硫酸盐垢、有机物和胶体。
1反渗透膜污染概述随着水资源的日益缺少，水污染操控越来越受到人们的重视。
反浸透膜分离技能以其运转成本低、占地面积小、处理作用好等优点在水处理领域发挥着重要作用。
然而，在反浸透膜分离过程中，也会发生污垢，导致水处理的产值和脱盐率明显降低。
反浸透膜污染首要分为化学污染、有机污染、微生物污染等。
不同类型的污染问题能够选择不同的预处理办法来干涉膜污染，但在长时间运转中污染无法得到有效操控。
煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化
第41卷第2期2021年4月膜科学与技术MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.41 No.2Apr.2021煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化李玉林(国能新疆化工有限公司，乌鲁木齐831404)摘要：介绍了某大型煤化工废水零排放系统中的反渗透系统，该项目水源为全厂污水处理设施出水，采用反渗透技术进行浓缩减量后，进入蒸发结晶单元进行结晶处理，从而实现全厂废 水零排放.但在实际运行中，该项目反渗透系统出现一系列常见的问题.通过对主要问题逐一 分析,提出解决方案，相关思路对膜处理工艺的设计与改进有可借鉴之处.关键词：反渗透；中水回用；高盐水；零排放中图分类号：TQ028; X703 文献标志码：A 文章编号：1007-8924(2021)02010406doi ： 10. 16159/j. cnki. issnl007-8924. 2021. 02. 014由于大型煤化工项目耗水量大、废水水质复 杂、含盐量高，因此实现废水零排放成为煤化工产业发展的必然条件，近几年反渗透水处理技术已经在化工、电力、冶金等行业零排放项目中作为废 水减量与回用的核心技术得到广泛应用'-4(・采用反渗透技术对某大型煤制烯桂项目全厂的废水进行浓缩减量与回用后，通过蒸发结晶工艺对高含 盐废水继续进行浓缩以实现废水全部回收利用•该项目已经运行了 4年多，本文从水质、工艺设计 等各个环节对反渗透系统运行中的问题进行分析，并寻求解决办法.1项目水处理工艺介绍全厂污水经生化处理后，尾水进入图1所示中 水和高盐水反渗透处理系统•其中，中水反渗透进水含盐量在2 000 mg/L 左右，采用海德能增强型抗污染卷式复合反渗透膜(PROC10)高盐水反渗透进水含盐量在7 000 mg/L 左右，采用陶氏SW30XHR- 440i 海水淡化反渗透膜，超滤膜均采用DOW SFP2880外压式中空纤维膜.图1废水处理工艺流程图Fig1 Processflowchartofwastewatertreatmemt收稿日期：20200927；修改稿收到日期：202012-29第一作者简介：李玉林(1990-)，男，宁夏石嘴山人，本科，工程师，主要从事煤化工废水零排放技术管理，E-mail ：568188513@qq. com引用本文：李玉林.煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化膜科学与技术,2021,41(2)： 104-109.Citation : Li Y L. Reverse osmosis process analysis and optimization in coal chemical industry wastewater zero discharge[J(. Membrane Science and Technology(Chinese) ,2021,41(2) : 104―109.第2期李玉林：煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化•105*中水反渗透系统进水为污水生化尾水、循环水场排污水、化学水站排水及自身系统内的反洗水，反渗透预处理系统由高密度澄清池十V型滤池十超滤组成,高密度澄清池采用双碱法除硬工艺，预处理投加的药剂主要有石灰、碳酸钠、三氯化铁、PAM、次氯酸钠，通过投加药剂和过滤，去除水中的泥沙、悬浮物、胶体、微生物、大部分硬度,以满足中水反渗透进水要求•中水反渗透产水用于除盐水站和循环水场补水，中水反渗透浓盐水进入高盐水反渗透预处1理系统•该预处理系统包括沉淀、砂滤、钠离子交换、弱酸阳离子交换、脱碳和超滤等工序，充分降浊除硬后进水高盐水反渗透系统,高盐水反渗透产水经过强酸阳床脱氨处理后回用于循环水场，高盐水反渗浓盐进2项目水质指标中水反渗透膜和高盐水反渗透膜设计进水指标如表1所d.设计进水水质指标Table1DesigninfluentwaterqualityinVex设计值实际值坝日中水膜高盐水膜中膜高盐膜pH65〜85100〜11065〜85100〜110氨氮(以N计)/(mg*L-1)361402511溶解性总固体/(mg*L-1)187846057120007000电导率(25°C)/($S*cm-1)2889993186350012000总硬度十总碱度(以CaCOs计)/(mg*L-1)<600.0<10800<800<1300 CODcr/(mg*L-1)4671496<50<200全硅(以SO2计)/(mg*L-1)45491095253活性硅(以SO2计)/(mg*LT)10240650180胶体硅(以SO2计)/(mg*L-1)3155043955 SDI.5.5.4.4浊度/NTU.1.10202 Ca2+/(mg*L-1)12991600150240Mg2+/(mg*L-1)3439609066Fe3E/(m g*L-1#020908119Al3+/(m g*L-1#041705067Sr+/(mg*L-1)2448103175Cl-/(mg*L-1#3663146514411400 SO42-/(mg*L-1#34073696081800 HCO3-/(mg*L-1)41751260354837CO32-/(mg*L-1)172275391558NO3-/(mg*L-1#1422549219552 F-/(mg*L-1#6425228628从表1可以看出，中水和高盐水处理系统实际来水水质和设计指标有所偏差,尤其是溶解性固体、碱度硬度和全硅指标上涨较大，直接影响膜系统的稳定运行.3反渗透系统运行中存在的问题中水反渗透系统共有6套,均为一级两段,6支装膜壳35:21排列，没有设置段间增压泵,单套设计产水量250m^/h,回收率*75%,设计最低进水温度为15°C.高盐水反渗透系统共设3套,均为一级两段,7支装膜壳20:6排列，设有段间增压泵,单套设计产水量165m^/h,回收率*87%.中水及高盐水反渗透系统投运5年以来，总体运行平稳，但是在运行中也出现一些问题：(1)上游来水水质复杂多变，来水电导率大部分时间在3000〜3700$S/cm波动，极端情况下超过4000$S/cm.在来水电导率、COD、氨氮等常规检测指标波动不大及加药与运行调整均无异常变动的情况下，反渗透膜运行状态变化也很大，有时运行非常平稳，有时膜污堵速率明显加快，说明水中有未检测到的污染物质，且含量与组成有大变化・106・膜科学与技术第41卷(2)中堵较快，一段压差增加快，有时运行不就增加0.1MPa以上，运行期较短;高盐的产衰减很快，水化时，有持个小时就进行化学(3)中系统脱盐率低于设计值，特别是二段脱盐率严重偏低.(4)膜使用均低于使用「3年，中盐率年衰减2%〜3%,高盐水反盐率年衰减〉6%,使用寿命仅为1年左右.4问题分析与解决办法4.1反渗透膜污染物分析为了解污染的成分，将膜污染最为严重的两处膜(中第膜元件与高盐膜元件)取出解剖,并对膜表面上染过电子显(FESEM, SU8020,日本日立)、红外光谱(FTIR,Nicolet iS10,美国Thermo Scientific).扫描电子显微镜(SEM,S-3000N,日本日立)、EDS分析、DEEM等手段对污染膜表面污染物进行分析,以充分了解污染物的形式和成分.4.11SEM分析通过图2、图3的SEM图可以看出，中水回用膜污染物以和有机污染物为主,并形成了的有机-无机复合污染层.4.1.2EDS分同时对污染膜表面进行EDS分佥出Al、As、Sr、B=Cr、Mn、Fe、Cu、Zn等元素，如图4、图5所示，侧面说明煤化工成分的性.(a)进口(x30000)(b)中部(x20000)(c)出口(x20000)图2中水反渗透污染膜表面SEM图Fig.2SEM images of RO polluted membrane surfaces(a)进口(x10000)(b)中部(x10000)出口(x10000)图3高盐水反渗透污染膜表面SEM图Fig3SEMimagesofROpo l utedmembranesurfacesinhighsaltwater图 4中膜EDS图Fig4EDSmappingofwaterfilm图5高盐膜EDS图Fig5EDSmappingofhighsaltwatermembrane第2期李玉林：煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化-107-4.1.3FTIR分析采用FTIR对中水膜进行分析，如图6所示.3279cm-1处的吸收峰主要为蛋白质类物质;2972&405cm-1处的吸收峰主要为腐殖酸和富里酸类物质;900〜1100cm-1波段内主要为多糖类物质•因此，中水膜有机污染物主要为多糖、蛋白质及腐殖酸.4.1.4污染物含量检测进一步对中水回用膜和高盐水膜进口、中部和出口不同部位污染物元素进行分析，具体数据如表2所示.表2反渗透膜表面污染物元素组成Table2Composition of pollutants on the surface of RO membrane兀素中水回用膜（质量分数）/%高盐水膜（质量分数）/%进口中部岀口进中部岀口C61.253.5720.231.1529.1934.3 N8.9 6.1 2.7510.911.88.8 O19.631.346.6236.6638.2441.75 F0.070.080.150.120.050.56 Na 2.05 1.09 6.1 1.82 1.92 1.81 Mg0.190.170.060.550.73 6.41 As0.030.050.040.040.020.35 Al 1.23 1.17 2.860.030.050 Si 1.53 1.6313.860.790.650.15 Sr000.160.030.030.01 P0.940.660.6 3.77 4.13 1.08 S 2.58 1.51 2.99 2.4 2.44 1.94 Cl0.250.11 1.05 1.350.590.99 K0.160.170.81 2.76 1.990.21 Ca0.320.360.23 3.16 3.350.64 Ba0.030.030.080.060.090.04 Cr0.040.070.060.080.080.05 Fe0.43 1.50.60.70.740.13 Cu0.250.280.360.620.520.35 Zn0.250.30.41 3.05 3.46 3.23综合以上分析结果和表2元素分析数据可以看出，中水膜污染物以胶体和有机污染物为主，无机物为辅，其中无机物主要为Si、Al形成的致密有机-无机复合污染层，且从进水端到出水端无机物含量逐渐增加.高盐水膜污染物主要以无机盐结垢为主，且污染层随着浓缩过程逐渐变大、变厚，进口处污染层较薄，以有机物（胶体）形成的致密污染层为主;中部则出现明显的无机盐结晶；出口处无机盐结晶团聚，形成厚污染层，这与A1和Si的含量增加相关.同时发现有机物和Si.Al等胶体物质对污染物在膜表面析出和形成团聚具有重要影响.4.2中水反渗透二段脱盐率低的原因分析2019年7月，经过对全系统每支膜壳产水电导率进行测试发现，一段脱盐率高于98%"旦二段脱盐率低于70%,造成系统脱盐率偏低"套反渗透均出现这种情况.关于二段脱盐率严重降低导致系统脱盐率偏低的原因，经分析主要有以下原因：（1）本系统设计上没有设置段间增压泵*108*膜科学与技术第41卷对于进水含盐量高的反渗透系统，浓缩后渗透压增加幅度较大，一般应设置段间增压泵调整两段产水平衡,否则二段产水通量大幅降低，浓差极化显著，导致二段脱盐率严重下降，特别是在水温较高工况下此问题更加突出.（2）设计上两段膜壳排列不太合理膜壳排列为35:21,两段膜壳比例仅为1.67,二段膜壳偏多•在75%回收率工况下，特别是膜受到污染阻力增大时，不但一段进水压力偏高,而且二段单支膜壳浓水流量偏低,浓差极化显著，加剧了反渗透膜污堵.（3）中水反渗透实际运行温度冬季在31〜32 '，夏季最高34'，温度升高反渗透膜脱盐率下降;同时水温越高，产水量相同的情况下需要降低进水压力，而压力下降，反渗透膜脱盐率下降•关于反渗透膜元件的使用寿命，一般膜厂家质保3年，实际上膜厂家的质保条件是非常苛刻的，对于煤化工中水回用,其水质与运行环境根本达不到膜厂家的质保条件•膜元件的使用寿命与进水水质有直接关系，笔者认为对于水质较好的地下水，反渗透膜元件使用10年以上非常正常;对于市政中水使用3〜5年为正常;对于化工企业中水使用2〜3年为正常;对于高度浓缩的高盐水，使用1年也是正常的，有的项目甚至低于1年.5同类项目反渗透装置设计建议5.1合理设置段间增压泵进水含盐量低于2000mg/L时，回收率75%的反渗透装置一般采用一级两段&芯装膜壳排列比例2:1,段间不设增压泵此匕时反渗透系统内进水端净驱动压力是浓水端的2〜2.5倍.随着进水含盐量升高，反渗透系统进水端与浓水端的净驱动压力差距加大,造成两段产水不平衡现象严重，本项目曾出现中水反渗透二段产水量占总产水量不足10%的情况.关于在何种条件下需要设置段间增压泵目前尚无明确设计规范•根据经验,在系统回收率*75%、水温*25'、两段使用相同型号膜元件的条件下,提出以下建议$1）当进水TDS*2000mg/L时，一二段之间应设置段间增压泵；（2）当进水TDS 1400〜2000mg/L，根据情况否间增压泵或考虑二段使用透过阻力较小的超低压通过对市场上主流膜品牌的设计软件研究发，件对的件膜件的流量限制、回收率限制，而没考虑实际运行工况中温度、含盐量都是变化的情况•因此在设计时应考虑水源的自身特性、运行工况与膜元件预期使用寿命,可以允许某些情况下的报警，但这需要设计人员具有丰富的现场经验与对设计软件的深刻了解.5.2合理选择压力容器中、高盐差，的浓差极化情况对产水质影响大且容易发生结垢、污堵等情况,为了减小浓差极化，通常采取提高膜元件表面流速的措施•因此选择好设计通量后，通常选择7支或8支装膜元件的压力容器，以减少压力容器数量，提高膜元件表面的速5.3合理控制进水温度温度对反渗透系统装置产水水量、水质有直接影响，在进水压力不变的情况下，温度越高，装置产越高"膜件盐率降膜的产温度增加的曲线基本与水的黏度系数随温度降低的曲线吻合.通过用膜设计软件模拟进水NaCl质量浓度1500mg/L、设备产水量100m^/h、回收率75%,膜元件为37.16m2的苦咸水膜,压力容器排列13:7（7支装），无段间增压泵，在不同温度下一二段进水压力与回收率关系如表3所示.表3水温对反渗透系统进水压力与各段产水平衡的影响Table3Influenceofwatertemperatureoninlet pressureanVwaterbalanceofeachsectionofROsystem 温度/'进水压/M Pa一段回收率/%二段回收率/%一二段产水量比值1514451464438 2.39120122852384332 2.54125106653334213 2.71130093954434073 2.93135084155593921 3.191从表3可以看出，水温对反渗装置的进水压力和两段产水量平衡的影响很大，温度越高，一段产水量占总产水的比例越高•如反渗透系统都按最低水温设计，会给装置的实际运行带来较大的问题•本项目设计最低水温为15'，实际运行温度在28〜34'（极端温度37°C）,造成反渗透装置实际运行工况与设计有较大的偏离.第2期李玉林：煤化工废水零排放系统反渗透问题分析与优化*109*根据近几年不同地区煤化工项目类似膜系统运行情况调研，即使在冬季，生化处理后的反渗透进水水温都高于25',因此建议类似项目反渗透装置设计运行水温选择不低于25'比较合适，更接近装置的实际运行工况.5.4设置除硅预处理煤化工项目污水中污染物成分复杂多变，虽然高含盐水反渗透装置前端经过多道预处理工艺，但经过中水膜4倍浓缩后，水中各种污染物都得到高度浓缩.结合类似项目的运行情况，高盐水项目中进水的Si含量对反渗透运行造成较大的影响•从多个项目反渗透污染物成分分析表明，污染物中Si元素含量较高，且容易与Al、Fe、Sr等物质形成络合物，镶嵌在膜表面，严重影响脱盐率和产水率•该项目反渗进SiO2含高"浓缩浓中的SiO2过800mg/L,远远超过阻垢剂的阻垢能力，只能采取提高进水pH,增加SiO?溶解度的方法来缓解膜结垢趋势'一6(.因此在设计中，预处理系统建议设置除硅工艺，膜系统设计在pH=10〜11的工况下运行.6结论反渗透技术在煤化工水的零排放项目中得到越来越广泛的应用，降低了项目投资成本与运行成本，使越来越多的煤化工企业实现废水的零排放，不仅极大减少了煤化工企业水资源消耗，同时又大大减少了煤化工企业对环境的污染，环境效益非常明显.但是反渗透膜在如此复杂的水处理项目中大规模应用也是近几年才开始的，实际运行过程中各项目都或多或少碰到各种问题•本文出现的问题不是个案，希望本文对于类似项目反渗透系统设计的建议能够为以后膜行业技术人员与工程设计人员提供帮助.参考文献：'(韩志远，焦洋，曾繁军，等.热电厂反渗透膜污堵特性分析及应对策略'(.膜科学与技术,2019,39(5)：131—135'张广远.HERO工艺在煤化工废水处理与回用中的应用工业水处理,2016,36(12):112—114.黄斌，魏春海,瞿芳术，等.反渗透工艺进水污染指数的研究进展膜科学与技术,2020,40(2):146—155.韩洪军，李琨,徐春艳，等.现代煤化工废水近零排放技术难点及展望工业水处理,2019,39(8):1—5.陈观文，徐平.《分离膜应用与工程案例》[M(//北京:国防工业出版社,2007;11.窦照英，张烽，徐平.《反渗透水处理技术应用问答》》[M(//北京:化学工业出版社,2004：3.Reverse osmosis process analysis and optimization in coalchemical industry wastewater zero dischargeLI Yulin(CHN Energy Xinjiang Chemical Co..Ltd.,Urumqi831404,China)Abstract:The reverse osmosis system of a large coal chemical wastewater zero discharge system is introduced.The water source of the project is the effluent from the sewage treatment facilities of the whole planW.AfWer concenWra ion anV reVuc ion by reverse osmosisWechnology"i enWers inWo evapora ion crysWal-lization for crystallization treatment,so as to realize zero discharge of the whole plant.However,in actual operation"aseriesofcommonproblemsofreverseosmosissystemappearinthereverseosmosissystemof the project.This paper analyzes the main problems one by one,and puts forward the supporting solutions. TherelevantiVeaRcan be uReV for reference in the VeRign anV improvement of membranetreatment proceRR.Key words:reverse osmosis;reclaimed water reuse;high salt water；zero discharge。
垃圾渗沥液膜法处理工艺中的硫结垢问题
2 结垢的发现2.1 系统运行问题纳滤系统滤袋内发现大量白色-淡黄色状结垢，有细腻的手感，无颗粒感，有淡淡的亚硫酸氢钠刺激性气味。
纳滤系统产水流量计内壁出现有薄薄一层白色-淡黄色状结垢，通过酸洗能够清除。
反渗透系统产水流量计内壁出现少量灰色-淡黄色状软垢，取少许垢样，能燃烧，并伴有刺激性硫磺气味。
2.2 酸碱浸泡试验自纳滤滤袋垢样中取样绿豆大小颗粒，作酸碱浸泡试验。
取500 mL 0.5 mol/L 的盐酸和500 mL 2 mol/L 的氢氧化钠。
酸浸泡有气泡产生，但并不剧烈，最终有部分不溶物。
碱液浸泡没有溶解的现象。
自纳滤产水流量计污染物取刮取物，作酸碱浸泡试验。
取500 mL 0.5 mol/L 的盐酸和500 mL 2 mol/L 的氢氧化钠。
酸浸泡有气泡产生，并不剧烈，最终有部分不溶物。
碱液浸泡没有溶解的现象。
自反渗透产水流量计污染物取刮取物，作酸碱浸泡试验。
取500 mL 0.5 mol/L 的盐酸和500 mL 2 mol/L 的氢氧化钠。
酸浸泡没有溶解的现象，没有气泡产生。
碱液浸泡没有溶解的现象。
2.3 取样外送三方分析取纳滤滤袋白色垢样、纳滤滤袋进水、纳滤产水送外检作三方分析，部分结果如表1所示。
表1 外检分析报告摘要钙0.272 218 钠0.483 1 340 7.757.16硫16.75160 引言随着膜法水处理的研究更加深入，技术更加成熟，应用更加广泛，使得垃圾渗沥液的处理更加深度化，更加彻底化，更加可回收化。
膜法处理的优势逐渐显现出来，已成为垃圾渗沥液深度处理的最常见处理工艺。
笔者在实际生产中遇到了垃圾渗沥液深度处理中不常见的纳滤产水侧结垢、反渗透产水侧结垢的问题，本文就上述问题归类了垢样的特征，分析了结垢出现的原因，总结了如何预防此类结垢情况发生的措施。
1 项目情况该垃圾焚烧电厂以生活垃圾为主。
1.1 本项目工艺流程渗滤液—调节池—混凝沉淀池—加温池—厌氧反应器—反硝化池—硝化池—管式超滤—超滤产水池—纳滤系统—纳滤产水池—反渗透系统—清水池。
二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙结垢倾向核算
数值[SiO2]b：---[SiO2]f：
5Y：
60%SP：
0.05[SiO2]b：
==[SiO2]lit：
---[SiO2]t：
128α：
2[SiO2]lit =
=
图1：图2：反渗透浓水中SiO2的含量,mg/L (以SiO2计)给水中二氧化硅SiO2含量，mg/L (以SiO2计)25℃时
[SiO2]lit 指标
12二氧化硅的PH校正系数
SiO2的溶解极限值与温度有关的溶解度，mg/L (以SiO2计)，见下图1。
与pH值有关的校正系数，见下图2；注意使用的pH 值，应为反渗透浓水的pH值。
[SiO2]t*α反渗透装置二氧化硅结垢倾向核算
[SiO2]b 注：红色部分为数据输入单元格，红色部分自动计算结果单元格
[SiO2]f*[(1-Y*SP)/(1-Y)]备 注倾向分析当[SiO2]b<[SiO2]lit时，将不会发生SiO2沉淀当[SiO2]b>[SiO2]lit时，将会发生SiO2沉淀。
二氧化硅溶解度-温度曲线
256系统回收率二氧化硅SiO2对膜的透过率，资料向膜生产商索取.。
了解垃圾渗滤液深度处理系统膜结垢的原因
了解垃圾渗滤液深度处理系统膜结垢的原因2019年12月19日垃圾渗滤液深度处理系统所应用的DTRO膜虽然与传统的膜元件相比更加耐污染，耐腐蚀，但随着使用时长以及一些故障因素或操作失误等原因也会产生结垢现象，下面我们就一起了解一下一些导致垃圾渗滤液深度处理系统膜结垢的常见原因。
DTRO反渗透膜结垢的原因：1、在垃圾渗滤液深度处理系统运行过程中，低压冲洗过程中产生的压力会产出一部分淡水，而两侧水的浓度会随之增加，同时也导致盐分含量增加，盐中含有大量可沉淀物质，长久下去，就会出现垃圾渗滤液深度处理系统膜结垢现象。
在设计方面，为了能够更好将浓水置换出来，就要尽可能保证浓水中含盐量少。
另外，在加药时，药剂没有充分混合也是导致DTRO反渗透膜结垢重要原因之一。
2、阻垢剂加药装置发生漏药现象且比较严重，极有可能影响阻垢剂加药量不够，导致处理效果不佳。
3、在操作过程中，操作步骤等是否符合规范要求没有引起足够重视，垃圾渗滤液深度处理系统停机后没有及时进行清洗。
以上几种是比较常见的垃圾渗滤液深度处理系统膜结垢的原因，我们提前预知了解了这些内容，从根本上预防膜结垢，延缓膜结垢的速度，在某种程度上降低运行成本。
莱特莱德拥有一系列先进，具有实用性的解决方案，应用于各类高难垃圾渗滤液的处理，确保废水排放指标达到国家废水排放要求，用优质的产品、专业的服务，构建双赢模式，成为国内外客户优秀的战略合作伙伴!莱特莱德从设计研发、实验论证、设备制造、工程施工、运营维护都将秉承"科学创新，技术先进，以人为本，客户至上"的经营服务理念。
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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！。