反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
阻垢剂性能实验
阻垢剂性能实验为了比较各种反渗透膜阻垢剂对黄台电厂循环冷却水的阻垢性能，特做如下烧杯实验。
一、实验方法1、阻垢剂样品选择根据黄台电厂的循环冷却水水质特点，初步选择如下阻垢剂进行实验：#1 MDC220（Argo）#2 MSI300（Argo）#3 PTP0100（清力）#4 PTR800（威尔）#5 ZDH-308(大河) #6 Flocon135（大湖）#7 Acumer1035（罗门哈斯）#8 Tri Pol 9010TM2、实验方法取循环水进行混凝、过滤，测定过滤出水pH、Ca2+、Mg2+、全铁、SO42-、CO32-、活性SiO2。
调节过滤出水pH值至7.0~7.5，取适量水样加入适量阻垢剂观察是否有沉淀生成，以考察反渗透阻垢剂和循环水现有阻垢剂、絮凝剂以及助凝剂的兼容性，选择兼容的样品继续实验。
取等量过滤后的循环水，分别加入等量阻垢剂，在约40o C 温度下蒸发浓缩相同倍率后，测定浓缩水pH、Ca2+、Mg2+、全铁、SO42-、CO32-、活性SiO2，计算各离子的阻垢率，阻垢率越大说明该阻垢剂对该离子的阻垢效率越高。
阻垢率的计算方法如下：设某离子的原水浓度为C0, 浓缩倍率为a，不加阻垢剂浓缩后浓度为C1，加阻垢剂浓缩后浓度为C2，则该离子的阻垢率d为：d = （C2- C1 ）/ （C0 * a）* 100%二、实验步骤1．取8#冷却塔水（浓缩倍率7倍）10升，分别加入100ppmPAC 和0.6ppmPAM进行混凝处理后用快速滤纸过滤，测试过滤出水pH、Ca2+、Mg2+、全铁、SO42-、CO32-、活性SiO2，测试结果见表1。
2．用工业盐酸调节过滤出水pH值至7.15。
3．分别取100 ml过滤出水加入阻垢剂2 ml，观察是否有沉淀，实验结果见表2。
由表2可见，#7和#8样品与电厂所用药剂不兼容，因此只选用#1~#6样品进行后续实验。
4．分别取650 ml过滤出水于1000ml烧杯中，加入阻垢剂6.35ppm左右（取5 ml阻垢剂稀释40倍，分别加稀释溶液3滴），其中#0烧杯为不加阻垢剂的空白样，#1~#6烧杯分别加入#1~#6阻垢剂。
新型反渗透阻垢剂的合成及阻垢性能研究.
第33卷第6期2006年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.33,No.62006新型反渗透阻垢剂的合成及阻垢性能研究齐惜娟1刘伟13郦和生2胡清华1(1.北京化工大学化学工程学院,北京100029;2.燕山石化研究院,北京102500摘要:以水做溶剂,采用过氧化物类引发剂合成了丙烯酸(AA 和丙烯酰胺(AM 共聚物(AA/AM 。
探讨了共聚物作为反渗透水处理药剂,对CaSO 4的阻垢率与引发剂用量、合成温度、单体配比、共聚物黏度以及投加量之间的关系。
实验结果表明,合成共聚物时的引发剂用量、合成温度、单体配比均对共聚物的阻垢率有较大影响,三者均存在最佳值。
合成的共聚物在反渗透水处理系统中对CaSO 4垢有优异的阻垢性能,在高钙离子浓度下,药剂用量仅为8mg/L 时,对CaSO 4的阻垢率达91%。
此共聚物有优异的阻垢性能,能够广泛应用于反渗透水处理系统。
关键词:丙烯酸2丙烯酰胺共聚物;合成;反渗透;阻垢剂中图分类号:TQ0851412收稿日期:2006204203基金项目:燕山石化研究院技术开发项目(H2004195第一作者:女,1980年生,硕士生3通讯联系人E 2mail :liuw @目前,反渗透膜技术在水处理领域应用十分广泛,但膜污堵问题大大提高了其运行成本。
对无机盐的污堵多采用向系统添加阻垢剂的方法加以防止。
因此,阻垢剂的开发一直是研究的热点[1]。
目前,阻垢剂的研究逐渐向高效、多功能、复合化、低毒化方面发展[2]。
按其分子的结构分为均聚物阻垢剂、共聚物阻垢剂(含磷类、聚羧酸类、磺酸类[3]。
近年来共聚物阻垢剂作为反渗透阻垢剂的发展十分迅速。
聚合物类阻垢剂具有阻垢效果佳、热稳定性好等优点[4]。
据文献报道[5],共聚物类反渗透阻垢剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形成,同时具有很好的阈值效应。
新型反渗透膜阻垢剂SM21的性能研究
验结 果见 图 １ 。实验 中 ， ａ 浓度 （ Ｃ Ｃ ） Ｃ２ ＋ 以 ａ Ｏ 计 和
Ｈ ０ 浓 度 （ Ｃ Ｃ ） 为 ８ ０ｍ ／ 实 验 温 Ｃ ｉ 以 ａＯ 计 均 ０ ｇ Ｌ，
投 加 浓 度 在 ６ｍｇ ／ Ｌ时 的 阻 垢 效 果 ； 投 加 浓 度 为 ８ｍｇＬ时 ，Ｍ２ 在 ／ Ｓ １的 硫酸 钙 阻垢 率 达 到 ９ ． ， 进 口阻 垢 剂 １ 在 １％ 而 ２
投 加 浓 度 为 １ ｇＬ时 的硫 酸 钙 阻 垢 率仅 为 ８ ． 。 ０ｍ ／ ０３ ％ 关键词 ： 反渗透膜 阻垢 剂 碳 酸钙 硫 酸 钙
反 渗 透 膜 阻 垢 剂 对 推 动 反 渗 透 膜 分 离 技 术 在 水 处 理领域 的进一步应用具 有积极意义 。
溶 液 中的剩余 Ｃ 浓度 ， 计算 阻垢 率 。
２ 结 果 与 讨 论
２１ Ｓ ２ ． Ｍ １的 阻 碳 酸 钙 垢 性 能
２１ 阻垢剂浓度对 阻碳 酸钙垢性能 的影响 ．． １
１２ 实 验 方 法 ．
药剂 阻碳 酸钙垢和 阻硫 酸钙垢性 能的评价方
法 均 参 照 国 家标 准 ［ 在 装 有 去 离 子 水 的 ５ ０ｍ ５ １ 。 ０ Ｌ
容量瓶 中 ， 依次加入一定 量的氯化钙 溶液 、 阻垢剂 溶 液和碳 酸氢钠 （ 或硫 酸钠 ） 液 ， 溶 并调 节 ｐ Ｈ值 ，
摘
要 ： 对 新 型 反渗 透 膜 阻垢 剂 Ｓ １的阻 碳 酸 钙垢 和阻 硫 酸 钙 垢性 能 进 行 了 研 究 。 果 表 明 ： Ｍ２ 具 有 良 Ｍ２ 结 Ｓ １
反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
２ 结果 与讨论
２．１ 小型反渗透装置的性能评价 以地下水作为试验原水，水质指标 Ｃａ２＋ （以
饱和指数 ＬＳＩ 是反渗透阻垢剂阻垢性能的一项 重要指标，饱和指数越大，阻垢性能越好。图 ５ 为 ＲＯ 膜元件浓水测的 ＬＳＩ 值与总回收率的关系。可以看 出，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的阻垢剂可使浓水测的 ＬＳＩ 值达到 ３．１， 而不出现结垢，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的 ＰＴＰ０１００ 存在下，浓水测 的 ＬＳＩ 值达到 ２．９，而不出现结垢。同时可以看出， ＣａＣＯ３ 没有结垢时，ＬＳＩ 值会随回收率的增加而增 加，直至 ＣａＣＯ３ 开始结垢，ＬＳＩ 值随回收率增加而下 降。这是因为在运行期间，一方面供料罐中构晶离子 的浓度将周期性地增加（浓缩），另一方面由于 ＣＯ２ 能通过膜，引起供料罐溶液的 ｐＨ 增加，最终导致膜 元件浓水侧的结垢趋势增加，膜元件浓水侧 ＬＳＩ 增 加。当 ＣａＣＯ３ 开始结垢时，浓水侧的构晶离子浓度 及 ｐＨ 都将降低，引起 ＬＳＩ 值下降，结垢趋势下降，此
ÁÇÃÂÇÃÈÄÉÅÆÁÂÂÇÈÉ 姜红静等，反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
５１
行 ０．５ ｈ 后，排出部分产水，使供水中各离子浓度相
应提高，进入第二循环周期，再以全循环模式运行
０．５ ｈ，再进入下一个循环周期，不断重复这种循环，
直至出现结垢。
为了研究 ＲＯ 装置中浓水侧的结垢情况，每一周
期开始前及结束后，都要取样测定供料罐及浓水侧水
中的 Ｃｌ－、ＨＣＯ３－、Ｃａ２＋ 的浓度、电导率及 ｐＨ。Ｃｌ－、ＨＣＯ３－、 Ｃａ２＋ 的浓度分别按 ＧＢ／Ｔ１５４５３－９５、ＧＢ／Ｔ１５４５２－９５ 滴
反渗透结垢详细分析！
反渗透结垢详细分析！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。
反渗透处理系统中阻垢剂效果研究
2020年7月第46卷第4期西南民族大学学报（自然科学版）J o u r n a l o f S o u th w e s t M in z u U n iv e r s ity(N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n)J u l.2020V o l.46N o. 4doi：10. 11920/xnnidzk. 2020. 04. 014反渗透处理系统中阻垢剂效果研究徐思(成都文化旅游发展集团有限责任公司，四川成都610000)摘要：反渗透膜处理技术是特质水（硬度超标、海水等）脱盐处理工程中应用最为广泛的分离技术之一.影响反渗透 膜处理效率、出水回收率等技术性能的决定因素之一是连续过水过程中反渗透膜表面过饱和盐离子结垢情况.根据我 国跨流域调水工程一般水质状况为基础，通过模拟水质反渗透膜处理试验，探究了代表性过饱和溶液（石青硫酸钙）离子沉淀析出过程的水力时间，并据此对反渗透膜工程控制参数提出建议:7.0倍数超饱和度水平不会对反渗透膜处理 系统运行及维护带来结垢问题，因此建议将处理过程中浓缩盐水超饱和度控制在7.0倍或以下；阻垢剂可有效延长浓 缩盐水结晶析出时间，在水力停留时间（析出时间）设定的情况下可有效提高盐水浓缩程度，从而提高回收率.关键词：反渗透膜;过饱和度；阻垢剂；结晶析出时间中图分类号:T Q028.8;X1文献标志码：A 文章编号:20954271(2020)044)4334)7Research on effectiveness of antiscalent in reverse osmosis treatment systemsXU Si(C h e n g d u C u ltu r e a n d T o u r is m D e v e lo p m e n t G r o u p,C h e n g d u610000,C h i n a)Abstract ：R e v e r s e o s m o s is( R O) tr e a tm e n t te c h n o lo g y is o n e o f th e m o s t f r e q u e n tly a p p l i e d m e th o d s in s e p a r a tio n te c h n o lo g ie s to t r e a t s p e c i a l q u a lity w a te r(h ig h s a lin ity w a t e r, s a l i n e w a t e r, e tc. ).O n e o f t h e k e y f a c to r s th a t a f fe c t R O t r e a tm e n t e n g i n e e rin g p e r f o r m a n c e, e. g. , tr e a t m e n t e f f e c tiv e n e s s a n d r e c o v e r y r a te is s c a l i n g h a p p e n i n g o f s u p e r s a t u r a t e d d is s o lv e d io n s th a t o cc u r s o n O R m e m b r a n e s u r f a c ed u r in g c o n tin u o u s w a te r t r e a tm e n t p r o c e s s. T h i s p a p e r s t u d i e s i n d u c tio n tim e of io n s f o r m ing g y ps u m(s u p e r s a t u r a t e d c a l c i u m s u l f a t e)th r o u g h s im u la tio n o f R O tr e a t m e n t o f s o lu tio n s th a t r e s e m b l e w a te r q u a lity o f it in t r a n s -w a te r s h e d w a te r tr a n s p o r ta tio n p r o je c ts o f C h i n a,a n d o ffe rs a d v ic e o n c o n tr o llin g c o e f f ic ie n ts o f R O m e m b r a n e t r e a tm e n t s y ste m in r e le v a n t a p p l i c a t i o n(s)：d u e to it th a t 7. 0s u p e r-s a t u r a t e d d e g r e e d o e s n t p o s e t h r e a t o f s c a l i n g to o p e r a tio n a n d m a i n t en a n c e o f R O tr e a t m e n t s y s t e m, it is s u g g e s te d th a t b r in e w a te r in tr e a t m e n t p r o c e s s b e c o n tr o lle d a t a s u p e r- s a t u r a t e d le v e l n o t o v e r7.0；a n t i s e a l a n t c a n e f fe c tiv e ly p ro lo n g b r in e w a te r i n d u c tio n tim e a n d c a n e ffe c tiv e ly e n h a n c e r e c o v e r y r a t e a t fix e d h yd r a u l i c re te n tio n tim e(i n d u c t i o n t i m e).Key w ords ： r e v e r s e o s m o s is； s u p e r-s a t u r a t e d d e g r e e； a n t i s e a l a n t； i n d u c tio n tim e当前，反渗透膜应用是解决干旱、半干旱地区水 含盐量过高的最高效、最现实的方法.反渗透膜应用 的前处理工序包括:缓沙过滤处理、离子交换处理以 及未过滤处理.先前完成的中试研究表明，高含盐量 水在当前已成熟应用的反渗透膜技术处理中的回水约为率80%,此平回水率势必造成大量珍贵水量的 浪费.限制反渗透膜回水率提升的一个主要问题是，当含盐水溶液被处理和进一步脱水至一定水平时，水 中高含量、微溶的离子将会在反渗透膜表面形成沉淀 和结垢，阻止纯水进一步被反渗透力推进通过反渗透收稿日期：202C M)4-15作者简介:徐思（1986-)，男，汉族，四川内江人,工程师，硕士，研究方向:环境工程434西南民族大学学报（自然科学版)第46卷膜，由此降低过滤水的出水量，并且将破坏反渗透膜 结构和功能[1当前提高反渗透膜回水率、提升反渗透膜效率的 重要途径之一就是阻止超饱和盐分在反渗透膜表面 的结垢.析出时间指的是超饱和的、将形成盐分结垢 的溶解态的盐离子，从其达到超饱和浓度到实际结垢 析出所经过的时间.如果析出时间较长，则即使盐分 离子浓度达到超饱和浓度，也不会在处理时间内析出 结垢&8].本文对阻止结垢的两种方法进行了研究，研究介质为硫酸钙溶解盐.通过此研究测定出时长短 于高含盐量水在反渗透膜应用处理中停留时间的超 饱和溶解盐浓度，并且研究析出时间对阻垢剂（抑制 超饱和盐粒子结晶析出的化学试剂）的响应效果，从 而据此研究阻垢剂在反渗透膜应用处理中的加药剂 量，使得超饱和盐离子在结晶、结垢并析出之前离开 反渗透膜表面[9M6].1材料及方法1.1方法框架本研究旨在探索阻垢剂（结垢抑制剂）对超饱和 溶解盐离子析出时间的影响.选取钙离子和二价硫酸 根离子作为实验介质，即析出结垢体主要为石膏粒子 (二水合硫酸根）.实验使用非接触式物理搅拌混匀装 置，排除实验目标外的可能的结晶体（杂质），实验使 用电导仪、分光光度仪及相关仪器测量溶液导电率、吸光度等与结晶析出过程紧密相关的物理化学指标.1.2仪器及材料标准1.2. 1试验仪器可见光分光光度仪：722N.电导率仪：奥豪斯 ST300C/B. IKA 磁力搅拌器：R CT basic package 11.2.2 试验材料氯化钙、硫酸钙均使用化学纯度（99%)，阻垢剂 使用Fl〇C〇nl35®结垢抑制剂和PT100®结垢抑制剂，配液均使用去离子纯净水（DI/Milli - Q).材料质量 精确至1.0 m g，储存溶液体积最大不超过1L.按需制 备特定浓度阻垢剂溶液，储存溶液体积最大不超过2 L,有效期限不超过2个月.研究溶液目标浓度硫酸钠 (Na2S04)、氯化钙（CaCl2)均为 0.075 mol/L.目标反 应溶液体积精确到1(T3 mL.1.3超饱和溶液制备及析出过程观测超饱和溶液制备效果必须尽可能使两种溶液形 成的微溶盐离子（Ca2+、S04>)瞬间达到均值状态下 目标浓度(〇.〇75 mol/L及其他等级浓度）.混合装置 由特制器皿、非接触式搅拌器以及毛细导液管等组 成.阻垢剂的加人时间安排在储备目标溶液混合之 前.电导仪、分光光度仪及相关仪器将为实验提供实 时数据测量.电导仪测量时长控制在40 ~50秒;分光光度仪调整参数为:600 n m波长，输出数据为透光度 (T%).同时实时监测反应溶液温度，以无明显波动 为数据可信基础.透光度通过吸光度公式转换吸光度 =-log,。
反渗透系统物理阻垢实践及分析
反渗透系统物理阻垢实践及分析发布时间：2021-06-07T09:01:20.774Z 来源：《福光技术》2021年4期作者：谢自彬[导读] 采用化学药剂阻垢相应控制要求较高，控制不当对反渗透膜的寿命影响很大，且阻垢剂运行成本较高。
福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：由于各种反渗透化学药剂阻垢剂在使用中受水中的硬度、碱度、铁离子、浊度等影响各不相同，所以采用化学药剂阻垢剂相应控制要求较高，控制或选用药剂不当对反渗透膜的寿命影响很大。
普遍使用的阻垢剂均为含磷药剂，加入系统后均有一定的阻垢效果，但同时也带来产生磷酸钙、滋生有机物等问题，而且随浓水排入河流，会造成河流水体的富营养化。
所以需选择其他的阻垢方法以取代化学药剂阻垢剂的使用，通过实验研究采用物理水处理技术引入到反渗透制水系统中，取代或部分取代阻垢剂等水处理化学药剂的使用，解决反渗透制水系统的膜污染结垢问题，同时降低药品损耗、减少对环境的污染。
关键词：反渗透；物理；阻垢study of physical Scale inhibition technology in reverse osmosis systemXIEZIBINFujian Fuqing Nuclear Power CO.LTD Fuqing 350318 ChinaAbstract: Due to different influence of the hardness, alkalinity, iron ions and turbidity of water to various chemical reverse osmosis scale inhibitors in use, adopting chemical scale inhibitor demands higher corresponding control, and improper control or improper selection of drugs would have a greatly bad influence on the life of reverse osmosis membrane. As commonly used scale inhibitors all contain phosphorus chemicals, when playing a part in scaling after joining the system, they create the problems such as calcium phosphate and breeding ground for organic matter, and lead to eutrophication of water bodies with dense water pouring into the river. Therefore, there is a need to choose other anti-scaling methods to replace the use of chemical scale inhibitors. Physical water treatment technology, which has been through experimental study, is introduced into the reverse osmosis water system, replacing or partly replacing the use of scale inhibitors and other water treatment chemicals and thus solving the problem of scaling and fouling of membrane in reverse osmosis water system, and reducing the loss of drugs and the pollution to the environment simultaneously.Key words: reverse osmosis; physical; scale1概述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，反渗透系统在产出纯水过程中，反渗透膜浓水侧表面易结垢，导致系统的产出水量减少，反渗透膜系统阻力上升，能耗加大等问题。
反渗透阻垢剂的特点及其评价方法
剂的阻垢效果，而且易通过改变实验条件来探索和研究阻垢剂的阻垢
效果和机理。 （３）部分循环法：
这种运行方式采用浓水循环、产品水连续排放的部分循环来评价
行实验室评估，研究阻垢剂所可能达到的最大回收率及正确的加药 量。故利用各种有效的阻垢剂评价手段来准确评价其效果的优劣十分
这种实验室反渗透阻垢剂的评价方法在运行过程中首先在设定的
时间段内以全循环ｆ浓水和产品水都循环至进水）的模式运行。膜元
件在该时间段内接触全循环溶液，循环溶液的组成代表在不同回收率
下溶液的浓度水平；然后排走部分产品水量，使进水中各离子组分浓
２
阻垢剂的评价方法 反渗透阻垢剂性能评价的主要目的是研究反渗透阻垢荆的阻垢效
质。我国是一个缺水大国，虽然水资源总量居世界第六位，但人均占
有量仅为世界人均占有量的１／４，而当今工业的高速发展带来了水质
日趋恶化、用水消耗甘益增多等问题。反渗透则成为解决水资源短缺
问题的一项新技术，被认为是２ｌＪ世纪末至２ｌ世纪中期最有发展前途的
种运行方式采用浓水和产品水回流到给水，维持膜的给水压力和膜组 件内进水流速恒定。 全循环运行方式在运行时问上显然比给水一次通过式的评价法 短，并且在运行过程中的操作参数（溶液的组分、进水温度、操作压
力、浓水流量、阻垢剂用量等）易改变，能快速评价一种或几种阻垢
多。这类药剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形 成，也具有很好的朗值效应。且此类药剂的阻垢性能—般不受氯气和 其它氧化性杀菌剂的影响。 最初开发的此类药剂是丙烯酸和马来酸的均聚物。在这类阻垢剂
8.反渗透阻垢剂阻垢性能评价
经验交流工业水处理２０１０—０１，３０（１）图１不同品牌的阻垢剂在相同加药量条件下的碳酸钠滴加量与电导的拐点曲线对比ｍ玑的情况下，相对过饱和度（阻垢效率）处于增加状态，在加药量达到９．０ｍｇ，Ｌ时，相对过饱和度达到最大值．也就是说阻垢剂Ａ在试验水硬度为５ｍｍｏ］／Ｌ．加药量为９．０ｍｇ／Ｌ的情况下会起到最大的阻垢分散作用，超过９．０ｍｇ／Ｌ时，阻垢效果反而降低。
（２）在反渗透阻垢剂使用过程中，要科学地选择阻垢性能好、适用范围广以及绿色环保的阻垢剂．加药量的确定应根据不同水源的情况及阻垢剂生产厂家开发的阻垢剂加药量计算软件计算确定．并结合反渗透设计要求来最终确定经济合理的加药量。
３结论（１）通过上述试验表明，国产品牌的聚羧酸系列的阻垢剂Ａ从阻垢效果上已远远大于进口品牌的·简讯·阻垢剂（无机磷、有机磷、聚丙烯酸），Ａ的阻垢效率为其他品牌的１．３８～２．４倍。
（２）反渗透阻垢剂的加药量应根据水源情况和阻垢剂生产厂家开发的阻垢剂加药量计算软件计算并通过反渗透设计要求进行投加．过多的投加只会给水处理使用者增加吨水运行成本，造成不必要的浪费。
过少的投加以及使用阻垢性能低的产品，会对反渗透造成结垢污染情况。
增加反渗透设备的运行负担，增加反渗透使用者的设备投资成本及运行成本。
［参考文献】［１］曹生现，杨善让，刘豫峰，等．电导率法评测阻垢性能的影响因素分析［Ｊ］．化工进展，２００７，２６（６）：８４９—８５２．［２］张曙光，雷武，王金样，等．电导法评测阻垢剂的阻垢性能［Ｊ］．理化检测：化学分册，２００４，４０（１）：２７—２９．【作者简介】严备齐（１９８０一），２００４年毕业于江汉石油学院，现工作于黑龙江省大庆市龙凤区大庆石化公司炼油厂供水车问。
电话：０４５９－－６７５７２２４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｅｉｍｕｃｈｕｎ＠１６３．ｅｏｍ。
［收稿日期］２００９—０８—２３（修改稿）美国硅谷专家污水处理效益显著日前在南京工业大学举办的“绿色科技与绿色经济”论坛上，美国硅谷绿色科技委员会主席周楚新博士指出：面对日益严峻的水污染问题，如何利用生物技术净化水源已成为国际科技竞争的焦点之一。
反渗透阻垢剂性能的动态测试方法
反渗透阻垢剂性能的动态测试方法技术简要说明：
一种反渗透阻垢剂性能的动态测试方法，其特征在于包括如下具体步骤：１）在反渗透膜渗透液端口安装回流阀门和排放口阀门，使渗透液一部分通过回流阀门回流至原水槽进行循环，另一部分通过排放口阀门排放；２）在反渗透膜浓缩液端口安装调节阀门、流量计及循环回路换热器，并使浓缩液全部回流至原水槽进行循环；３）在原水槽与反渗透膜之间的高压泵后安装一个旁路阀门，用于调节反渗透膜的进水流量和压力，并在旁路阀门与原水槽之间连接一个旁路换热器；４）在原水槽中配制过饱和度为１－１００的溶液，并添加１－６ｍｇ／Ｌ待测试阻垢剂；启动高压泵运行系统，并调节反渗透膜进水压力为１０－２０ｂａｒ，浓缩液流量为４００－１０００Ｌ／ｈ；５）开启排放口阀门，关闭回流阀门，使渗透液排放管路中充满水，然后全开回流阀门，调节排放口阀门，使排水流量为８－１００Ｌ／ｈ，同时调节旁路及循环回路换热器内冷却水流量使原水槽内溶液温度恒定在２０－３５℃；６）运行过程中记录反渗透膜的进水操作压力、溶液流过膜的压力降、溶液温度、溶液离子浓度、溶液ｐＨ值、浊度及渗透液产水量各参数随时间的变化，并计算各个时刻的溶液过饱和度值及膜的渗透系数Ｌｐ；７）将渗透系数Ｌｐ进行归一化，得到Ｌｐ／Ｌｐ０与系统回收率间的曲线关系，同时得到溶液过饱和度与系统回收率间的曲线关系；根据曲线中溶液的过饱和度上升幅度及Ｌｐ／Ｌｐ０的下降幅度，得到阻垢剂的阻垢性能的测试结果。
反渗透阻垢剂技术性能分析
反渗透阻垢剂技术性能分析反渗透阻垢剂技术性能分析，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反渗透阻垢剂是专门用于反渗透（RO）系统及纳滤（NF）和超滤（UF）系统的阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
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290 ppm④可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜⑤极佳的溶解性及稳定性⑥给水PH值在5-10范围内均有效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。
笔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，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。
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价刘宗语;郦和生;谢文州【摘要】Performance of glycine dimethylene phosphonic acid (GDMP), a new type reverse osmosis (RO) membrane was tested by static and dynamic evaluation method. The static evaluation results show that the CaCO3 inhibition efficiency of GDMP is excellent, the scale inhibition ratio is 76.2 % when the dosage is 12 mg/L, which is better than 52.3 % ofPTP0100. The dynamic evaluation results show that the times of water flux remaining is extended by GDMP, and the permeate flow rate can be maintained for 58, 108, 168 h, the water flux declined by 10 % for 74, 140, 232 h when the dosage was 2, 3, 4 mg/L, respectively. But the time obtained by PTP0100 is only 0, 6, 10 h and 28, 40, 48 h under the same condition. The performance of GDMP is better than PTP0100.%采用静态法和动态法对新型反渗透膜阻垢剂GDMP进行了阻垢性能评价.静态法结果表明,GDMP阻CaCO3垢性能优良,使用浓度为12 mg/L时阻CaCO3垢率为76.2％,好于同浓度PTP0100的52.3％.动态法结果表明,GDMP能够大大延长水通量不变的时间,2,3,4 mg/L分别在58,108,168 h内水通量维持不变,在74,140,232 h时水通量降低10％,而相同条件下PTP0100维持水通量不变的时间为0,6,10 h,在28,40,48 h时水通量降低10％,GDMP性能优于PTP0100.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】反渗透(RO);阻垢剂;性能评价【作者】刘宗语;郦和生;谢文州【作者单位】中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500【正文语种】中文【中图分类】X703.5反渗透用于水处理时，其产水率一般控制在75%左右，也就是说进水在反渗透膜的浓水侧浓缩了4倍。
电导率法评价反渗透阻垢剂性能研究
电导率法评价反渗透阻垢剂性能研究摘要：电导率法评价反渗透阻垢剂阻垢性能是实验室常用的方法之一。
通过电导率法比较了国外阻垢剂1#与国产阻垢剂2#、3#的阻垢性能，结果表明国产阻垢剂具有很大的价格优势，完全可以取代国外产品。
关键词：电导率法；反渗透阻垢剂；国产阻垢剂；阻垢性能和价格参考文献引言随着工业的快速发展和环保要求的提高，反渗透在工业给水处理、海水和苦咸水淡化、废水深度处理回用等方面得到越来越广泛的应用。
由于反渗透膜自有的物理特性和水质的影响，反渗透膜浓水侧易沉积各种无机盐垢、微生物黏泥和胶体，导致反渗透膜的脱盐率和通量降低，增加系统能耗并缩短反渗透膜的使用寿命。
为解决反渗透膜表面的结垢问题，添加阻垢剂是防止和控制膜结垢的最简便的方法。
目前市场上使用的阻垢剂主要依靠进口，研究开发无毒无害、无磷低磷的环境友好型绿色阻垢剂十分必要。
1评定阻垢剂阻垢性能的常用方法1.1静态评价反渗透阻垢剂的实验室静态评价法，基本沿用了循环冷却水阻垢剂阻垢性能的实验室静态评价方法。
工业循环冷却水阻垢剂处理是一项成熟的技术，采用循环冷却水阻垢剂性能评价方法对反渗透阻垢剂性能进行评价和筛选目前仍是一种普遍使用的重要方法和途径[1]。
在溶液中溶解性固体盐类可以电离出导电离子，故可以通过电导率的测定间接判定溶液中可溶性物质的含量，当溶液中有沉淀析出时，溶液中可导电的离子减少，其电导率值会急剧下降，因此可以通过测定试液中成垢离子发生沉淀时电导率的突变点计算出难溶盐的过饱和度，进而对阻垢剂的阻垢性能进行评价。
过饱和度愈大，阻垢剂阻垢效果愈佳。
电导法的重现性要好于碳酸钙沉积法。
电导法能够快速、准确的评定阻垢剂的阻垢性能，具有简单方便、重现性好等优点。
1.2动态评价静态评价法对于研究阻垢剂的性能不失为一种简便而有效的方法，也可用于实际生产中进行阻垢剂的初步筛选，但静态评价法不能模拟反渗透的实际运行工况，具有局限性。
反渗透阻垢剂的性能对反渗透安全、经济运行具有至关重要的意义，所以阻垢剂实际应用前有必要进行模拟反渗透运行条件的动态性能试验[2]。
探讨污水回用反渗透系统中膜用阻垢剂的性能研究
探讨污水回用反渗透系统中膜用阻垢剂的性能研究随着化工行业在不断的发展，本文主要通过静态阻垢试验、兼容性试验以及现场应用实验等进行研究，能够对几种膜用阻垢剂的综合性能进行分析，將其试验的结果进行探究，在于外国同类产品相比中，TS系列膜用阻垢具有比较好的使用效果，并且在市场中占据着很大的优势，因此将TS系列膜用阻垢剂的使用性能应用到污水回用反渗透系统中，促进污水处理。
标签：污水回用;反渗透;膜用阻垢剂在使用TS系列膜用阻垢机处理污水中，采用的是先进的FLOCON135膜用阻垢剂，在对污水回系统处理中遇到的问题表现在：在清洗的过程中一般周期在15d左右，这就相对比一般污水系统清理的周期相对要短;在使用FLOCON135膜用阻垢剂中逐渐的开始加药，这就使得在反渗透系统衰减的速度在加快;在污水清理的过程中，反渗透系统的一段、二段运行压差在增加，并且速度比较快;另外在使用的过程中由于采用化学清洗的次数比较多，这就出现了反渗透系统的脱盐率在明显的下降。
因此针对这种现状，本文通过使用新的膜用阻垢剂应用于污水反渗透系统中，提高了综合性能，在多种试验中，促进该系统的稳定运行，加强了对污水反渗透的结果。
一、试验研究1、试验用水在实验用水中，主要采用的是某一开发区污水处理厂上游的原水最为介质进行研究，其水质主要含钙离子，149.36mg/L，镁离子68.23mg/L，硬度是6.51mmol/L 氯离子是872.14mg/L，PH=6.5碱度是 3.54mmol/L，电导率2653uS/cm，浊度1.17mg/L;铁1.45mg/L，总磷是含量是2.34mg/L，COD50mg/L。
根据这些水质的研究进行具体的试验。
2、试验研究针对水质情况，选择了合适的膜用阻垢剂TS系列-150、TS-191＼TS-52738以及FLOCON135进行了循环水静态阻垢试验研究，在具体的试验中将现场的原水质在加入药浓缩4倍以上的永亮，然后在60摄氏度的水浴保温12h后加入药量为13mg/L的条件下进行试验，在水质研究中根据钙浓度的变化，然后计算绝对阻垢率以及相对阻垢率，在实验中遇到的公式有：因此，通过计算表明，在绝对阻垢率中，它计算的结果与系统原先使用的FLOCON135进行对比，TS-150;TS-191.TS-52738的阻垢性能比较接近，试验的效果好，在TS-150的静态阻垢性能是最好的。
反渗透阻垢剂指标
反渗透阻垢剂指标一、引言反渗透技术是现代水处理领域中的一种重要方法，广泛应用于海水淡化、工业纯水制备、污水处理等领域。
然而，反渗透膜在使用过程中容易受到无机盐垢的沉积和微生物污染的困扰，这会影响膜的性能和寿命。
为了解决这一问题，反渗透阻垢剂被广泛应用于实际操作中。
本文将重点探讨反渗透阻垢剂的指标，以期为相关研究和应用提供参考。
二、阻垢剂性能指标1.稳定性：阻垢剂在水中应具有良好的化学稳定性，不易发生水解、氧化等反应，以保持其性能的持久性。
2.溶解性：阻垢剂应具有良好的溶解性，能在水中均匀分散，不产生沉淀或絮凝现象。
3.晶体抑制能力：阻垢剂应能有效抑制无机盐垢的晶体生长，防止垢的形成和沉积。
4.抗微生物性能：阻垢剂应对微生物具有抑制作用，防止微生物在反渗透膜表面滋生和繁殖。
5.低毒性和环境友好：阻垢剂应对人体和环境无害，不产生有毒有害物质。
6.配伍性：阻垢剂应能与其他水处理药剂兼容，不产生化学反应或沉淀。
7.抗氯性：在含有余氯的水中，阻垢剂应能保持其性能不受影响。
8.耐温性：阻垢剂应在较高温度下保持其性能不变。
9.抗氧化性：阻垢剂应能抵抗氧化剂的影响，保持其性能稳定。
10.协同效应：阻垢剂应能与其他药剂产生协同效应，提高阻垢效果。
三、实验方法为了测试阻垢剂的性能指标，需要进行一系列实验。
以下是一些常见的实验方法：1.热力学实验：通过测量不同浓度和温度下的溶解平衡常数，了解阻垢剂对不同无机盐垢的抑制作用。
2.静态实验：将一定浓度的阻垢剂与无机盐混合，在静态条件下观察垢的形成情况。
3.动态实验：在模拟反渗透系统的条件下，观察阻垢剂对反渗透膜性能的影响。
4.长期稳定性实验：将阻垢剂在高温、高pH值、高氯环境中长时间放置，观察其性能的变化情况。
5.生物活性实验：测试阻垢剂对微生物的抑制作用，了解其对反渗透膜表面微生物群落的影响。
6.实际应用测试：在实际的反渗透系统中应用阻垢剂，观察其对系统性能的改善情况。
反渗透膜用阻垢剂质检报告
反渗透膜用阻垢剂质检报告
反渗透膜用阻垢剂是一种用于清洁和保护反渗透膜的化学品，其质检报告通常包括以下几个方面的内容：
1. 成分分析，质检报告会详细列出阻垢剂的成分，包括主要成分和辅助成分的含量比例，以及可能存在的杂质和有害物质的检测结果。
2. 物理性质，报告会对阻垢剂的外观、颜色、密度、粘度等物理性质进行测试和描述，以确保产品符合规定的标准。
3. 化学性质，报告会包括阻垢剂的化学性质，如PH值、溶解性、稳定性等方面的测试结果，以评估其在实际应用中的表现和安全性。
4. 性能测试，质检报告通常还包括对阻垢剂在实际使用条件下的性能测试结果，如清洁效果、阻垢效果、抗污染能力等方面的数据和评估。
5. 安全性评估，报告会对阻垢剂的安全性进行评估，包括对其
对人体和环境的潜在影响进行分析，以确保产品符合相关的安全标准和法规要求。
总的来说，反渗透膜用阻垢剂的质检报告会全面评估其成分、性质、性能和安全性，以确保产品的质量和可靠性，同时也为用户提供了选择和使用该产品的参考依据。
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。
一种适用于苦咸水质的反渗透阻垢剂的阻垢性能及应用研究
分别将 Ｋ Ｃ一１ 国外 ｌ 、 内 ２ 阻垢 剂 在 宁夏 、 国
Hale Waihona Puke ２ ３ Ｋ 一１和 国 外 阻垢 剂 １ 及 国 内 阻垢 剂 ２ 对 ． Ｃ Ｃ Ｃ 垢 的 阻垢效 果 ａ Ｏ
西 吉 县 水 务 局 进 行 了 适 用 ， 设 备 产 水 量 为 该 ６ｍ／ ， ０ ｈ 系统回收率 ７ ％ ， ５ 脱盐率 ９ ％ ， ８ 其原水总硬 度（ 以碳酸钙计 ） ２ １ｍ ／ ， 为 ００ ｇ Ｌ 经过多介质过滤、 精
板） 之间的连接等， 以免过于保守或留下安全隐患。 ３ 桩顶与承台的连接 ， ） 可用机械截桩并用微膨
胀 混凝 土填 芯 内插 钢筋 并锚 人 承台或 底板 的构造 形
式， 同时应根据抗拔承载力要求 ， 通过计算确定填芯
偏保守 ； 二是填芯 混凝 土与管桩 内壁 的粘结强 度。 填芯混凝土与管桩内壁 的粘结强度是由接触面上的 胶结力 、 摩擦力和机械咬合力组成 ， 】文献［ ］ ９ 建议
２ ２ 阻垢剂 浓度 对 Ｋ 一１阻垢性 能的影 响 ． Ｃ 在水 温 为 ２ ｏ Ｃ Ｃ 浓度 为 １ ０ ｍ ／ ｐ ５Ｃ， ａ Ｏ ８ ０ ｇ Ｌ，Ｈ＝
８的 条 件 下 ， ４ 个 浓 度 ｌ ／ 、 ｍ ／ 、 ｍｇＬ 对 ｍｇＬ ２ ｇＬ ３ ／ 、
５ ｇＬ的 Ｋ １ ｍ／ Ｃ一 阻垢剂进行阻垢性能实验 ， 结果如 图 ３所 示 。 由图 ３可 以看 出 ： 系统 运行 前 ３ ， 通 ｈ膜
王应平 ， 蒲 瑜
（ 甘肃省膜科学技术研究 院， 甘肃 兰州 ７０２ ） ３００
摘
要： 采用复 配方法 以 Ａ ／ Ｍ ＳＰ Ｐ Ｍ 、Ｂ Ｃ 、Ｐ Ａ等 原料按一定 比例 进行复 配研制制备 了反渗 透阻垢剂 Ａ Ａ Ｐ 、Ａ Ｅ ＰＰ Ｔ Ｔ Ｈ Ｍ
反渗透专用阻垢剂的性能评价研究
剂是当前 反渗透领域 工作者致 力研 盐 酸 、 阻 垢 剂 ｌ （ 津 大 学 提 导率仪 天
生产 实践
Ｐｒ ｏｄｕｃ ｉ ｔｏｎ Ｐｒ ｔｃｅ ａｃ ｉ
臣 囵 亩
反渗透专用阻垢剂的性能评价研究
吕 慧’ 马俊峰 赵 林
（． １ 中国石 油股份 有限公 司独 山子石化 分公 司研 究院 ，新 疆 独 山子 ８ ３ ０ ； ３ ６０
２ 中国石 油股份 有限公 司独 山子石化 分公 司乙烯厂 ，新疆 独 山子 ８ ３０ ） ． ３ ６ ０
要的作用。阻垢剂的选择是 反渗透 导作用。
Ｐ Ｐ ｌ０ Ｔ ｌ０ ）。
仪 器 ：烧 杯 （０ ０ １ ０ ｍＬ、２ ０ ５
工艺的核心和关键部分， 其性能 １试 验仪器与试 剂
直接影响反渗透 系统运行情 况。 目 前 ，随着科学技术的发展 ，阻垢剂
ｍ） Ｌ 、容量瓶 （ ０ｍ ） １ ０ Ｌ 、恒温 ０
关键 词 ：碳 酸钙 浓缩法
中图分类号 ：Ｔ ８ ． Ｑ０ ５４
溶液 电导率法
过饱和度
阻垢剂
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ — ８ （０ ０ —０ ２ — ４ ８ ７ １ ２ １ ）８ ０ ５ ０ ０ ８ １
Ｓ ｕ ｙ ａ ａ ｕ ｔｏ ｏ ｅ ｉ ｌ ｃ ｌ ｎ ｉ ｉｏ ｆＲｅ ｅ ｓ ｍ ｏ ｉ ｔ ｄ ｎｄ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ ｒＳｐ ｃａ ａ ｅＩ ｈ ｂ ｔ ｒｏ ｖ ｒ ｅ Ｏｓ ｓｓ Ｓ
２ Ｔ ｅＥ ｈ ｌｎ ｏ ｌｘｏ ｅｒｃ ｉａ ｓ ａ ｚ ｅｒｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ａ ｙ Ｄｕｈ ｎ ｉ ３ ６ ０ Ｃ ｉａ ． ｈ ｔｙｅ ｅＣ ｍｐｅ ｆ ｔ ｈｎ ｈ ｎ ｉ ｔ ｈ ｍｉａ ｍｐ ｎ ， ｓ ａ ｚ ８ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｐ ｏ Ｄｕ Ｐ ｏ Ｃ
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１．１ 原材料 聚环氧琥珀酸 （ＰＥＳＡ）、羟基亚乙基二膦酸
（ＨＥＤＰ）、２－ 膦酰基丁烷 －１，２，４－ 三羧酸（ＰＢＴＣＡ） 由山东省泰和水处理有限公司生产，聚天冬氨酸 （ＰＡＳＰ）由本文作者合成。 １．２ 反渗透阻垢剂的合成
将 ＰＡＳＰ、ＰＥＳＡ、ＨＥＤＰ、ＰＢＴＣＡ 按 ２：６：１：１ 比 例进行复配，制成反渗透阻垢剂 （以下称为阻垢 剂）。以上各组分之间的比例经是过大量试验，在对
4.0 Á
3.5
如果在第 ｉ 个循环周期出现 ＣａＣＯ３ 沉积，则供料 3.0
罐中 Ｃａ２＋ 离子浓度的增加倍数将小于供水的浓缩因
2.5
子，此时沉积在膜表面上的 ＣａＣＯ３ 垢的总量 Ｍｉ 为：
2.0
０
Ｍｉ＝［ＣＣａ２＋×Ｖ０－
ＣｉＣａ２＋×Ｖｉ］×１０１００
ｉ
０
＝Ｖ０×（ＣＣａ２＋－
２＋
Ｃ ） Ｃａ
ＣａＣＯ３ 计） 含量为 ４６０ ｍｇ·Ｌ－１、ＨＣＯ３－ （以 ＣａＣＯ３ 计）含量为 ３５０ ｍｇ·Ｌ－１，垢剂浓度为 ３ ｍｇ·Ｌ－１，试验 按上述方法以“周期性浓缩的全循环模式”进行，每 一周期运行 ０．５ ｈ，试验结果如图 ２～图 ６ 所示。
１．３．３ 周期性浓缩的全循环模式结垢速率的计算
０
垢的量，ｇ；ＣＣａ２＋为供料罐初始进料溶液 （原水）中
由图 ２ 可以看出，在阻垢剂存在下，当供料罐溶
ｉ
Ｃａ２＋ 离子浓度 （相当于 ＣａＣＯ３），ｍｇ·Ｌ－１；ＣＣａ２＋为第 ｉ
液浓缩因子大于 ３．５ 时，供料罐中的 Ｃａ２＋ 离子的浓
个循环周期供料罐中溶液的 Ｃａ２＋ 离子浓度（相当于 缩倍数将偏离 Ｃｌ－ 的浓缩曲线；而在 ＰＴＰ０１００ 存在
采用北京中科科仪公司生产的扫描电子显微镜， 取与上述相同的现场自来水，加入该反渗透阻垢剂 后，于 ８０℃恒温水浴，浓缩 １．５ 倍，取下烧杯，澄清倒 出清液，将烧杯连同水垢低温干燥后，刮下烧杯壁垢 样，将垢样进行扫描电子显微镜观察。
２ 结果 与讨论
２．１ 小型反渗透装置的性能评价 以地下水作为试验原水，水质指标 Ｃａ２＋ （以
第 ３４ 卷 第 ９ 期
５０
２００８ 年 ９ 月
水处理技术 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＯＦ ＷＡＴＥＲ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．９ Ｓｅｐ．，２００８
反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
姜红静 １，２，刘振法 ２，王丽梅 １，２，田彩莉 ２，闫美芳 ２
（１．河北工业大学化工学院，天津 ３００１３０； ２．河北省能源研究所，河北 石家庄 ０５００８１）
摘 要： 以“周期性浓缩的全循环模式”试验方法对复配的阻垢剂和进口阻垢剂 ＰＴＰ０１００ 的阻垢性能进行了评价。
结果表明， 复配的反渗透阻垢剂在动态性能方面优于进口同类产品 ＰＴＰ０１００。利用扫描电子显微镜对碳酸钙晶型进
行了分析， 结果表明， 实验室研制的反渗透阻垢剂可使碳酸钙晶体发生明显的扭曲现象， 碳酸钙结晶更加细小分散。
１
Ｋｉ １０００
（１）
式中：Ｍｉ 为第 ｉ 个循环周期膜上积累的 ＣａＣＯ３
1.5
1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 K
Á
图 ２ 供料罐离子浓缩倍数与溶液浓缩因子的关系 Ｆｉｇ．２ Ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｖｓ ｖｏｌｕｍ ｃｏｎ－
ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ
复配物的阻垢分散性能和含磷量等多种因素综合分 析比较后得出的最佳配方。 １．３ 反渗透装置动态性能评价［３］ １．３．１ 动态试验装置
反渗透装置流程如图 １ 所示。
图 １ 反渗透装置试验流程 Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ＣａＣＯ３），ｍｇ·Ｌ－１。
下，当供料罐溶液浓缩因子大于 ３．０ 时，供料罐中的
第 ｉ 个循环周期 ＣａＣＯ３ 的平均结垢速度 ｖｉ 可按 Ｃａ２＋ 离子的浓缩倍数将偏离 Ｃｌ－ 的浓缩曲线，说明此
式（２）计算：
时 Ｃａ２＋ 有可能沉积于膜表面上。这是因为在周期运
ｉ－１
ｉ
ｖｉ＝
Ｍｉ－Ｍｉ－１ ＝ Ｖ０（ＣＣａ２＋／Ｋｉ－１－ ＣＣａ２＋／Ｋｉ）
行期间，供料罐溶液的浓缩因子将逐渐增加。若没有 出现结垢，供料罐溶液中的构晶离子的浓度将随着 浓缩因子的增加而成比例地增加，若出现结垢，供料 罐溶液中的构晶离子的浓度将小于浓缩因子的增 加。因此可知阻垢剂在 ３．５ 倍高浓缩倍数才出现结垢 现象，即总硬度达 ２１００ ｍｇ·Ｌ－１（以 ＣａＣＯ３ 计）时才 出现结垢现象，所以该阻垢剂适应于高硬度水质。
总回收率提高了，设第 ｉ 个循环周期供水浓缩倍数
ｉ
为 ＫＣｌ（－ Ｋｉ），装置的固有回收率为 Ｙ′，第 ｉ 个循环
ｉ
ｉ
周期的总回收率为 Ｙｉ。ＣＣｌ－和 ＣＣａ２＋分别为第 ｉ 个循环
０
周期供水
Ｃｌ－、Ｃａ２＋
的浓度，Ｃ０ 和 － Ｃｌ
Ｃ 分 ２＋ Ｃａ
别
为
供
料
罐
原水 Ｃｌ－、Ｃａ２＋ 的浓度，则：
关键词： 反渗透； 阻垢剂； 垢样分析
中图分类号： ＴＱ０８５＋．４
文献标识码： Ａ
文章编号： １０００－３７７０（２００８）０９－０５０－０４
在反渗透系统运行过程中，反渗透膜结垢严重 影响着反渗透装置的运行效率，如使系统运行能耗 增加，反渗透膜寿命减短，出水水质变坏等［１］。阻垢 剂，作为用于反渗透水处理系统阻止污垢在反渗透 膜上沉积的一类药剂，近年来市场需求量不断增加， 但现在各厂家使用的大部分是国外进口阻垢剂如 ＰＴＰ－０１００ 等，这些阻垢剂的价格昂贵，大部分含磷 量非常高。高磷阻垢剂的使用，不仅会加大系统产生 反渗透膜微生物污染的可能性，而且还会增加反渗 透系统排放的高磷浓水对环境的污染程度。所以开 发低磷、高效、价廉的阻垢剂，是现在市场的迫切需 求［２］。本试验对复配的反渗透阻垢剂动态阻垢性能进 行研究，并对垢样进行分析。
１．３．２ 试验方法 进料泵将试验的原水从供料罐中抽至保安过滤
器，以去除大于 ５ μｍ 的颗粒，再由高压泵泵入膜元 件，再循环至供料罐。膜元件采用美国海德能公司生产 的 ＥＳＰＡ３－４０４０ 型涡卷式节能超低压复合膜 （芳香族 聚酰胺膜），每个膜元件直径 ４ 英寸，长度 ４０ 英寸，有 效膜面积 ８５ 平方英尺，脱盐率 ９９．５％。供料罐体积 ３５０ Ｌ，试验中供水流量 １６００～１７００ Ｌ·ｈ－１，产水流量 ５１０～ ６００ Ｌ·ｈ－１，系统本身的回收率为 ３１．９％～３５．３％。
ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ
图 ３ 为 ＣａＣＯ３ 垢在膜表面累积的垢量与总回 收率的关系。以“周期性浓缩的全循环模式”进行，使 供料罐中溶液离子的不断浓缩，总的回收率不断增 加，在阻垢剂存在下总回收率为 ８０％时，膜表面垢的 累计量为 ０ ｇ，而在 ＰＴＰ０１００ 存在下，膜表面垢的累 计量为 ２．３ ｇ。图 ４ 为 ＣａＣＯ３ 结垢速率与总回收率关 系，当在该阻垢剂存在下总回收率为 ８０％时，膜表面 ＣａＣＯ３ 结垢的速率为 ０ ｇ·ｍ－·２ ｈ－１，而在 ＰＴＰ０１００ 存在 下，膜表面 ＣａＣＯ３ 结垢的速率为 ０．０６６ ｇ·ｍ－·２ ｈ－１。
时进一步浓缩，又会增加浓水侧的结垢趋势，引起 ＣａＣＯ３ 进一步沉积。
２．２ 垢样表面结垢分析 ＣａＣＯ３ 垢晶体在成长时，是按照一定晶格排列
的，形成的晶体结构坚硬如图 ６（ａ）所示。当水中含有 阻垢剂时，由于阻垢剂阴离子对成垢钙离子的螯合 作用，因而干扰了 ＣａＣＯ３ 垢结晶的形成，使晶格发生 了歪曲，成为不规则晶体，这就是阻垢剂的晶格畸变 作用。晶格畸变作用限制了结晶体生长，晶体无法长 大，因此这种作用能使硬垢变成软垢，垢层中有大量 空隙，降低晶粒间的粘合力，在水流作用下容易被冲 走。图 ６（ａ）为未加阻垢剂垢样，碳酸钙形成典型的棒 状晶体，表面光滑，形状规整，晶胞堆积紧密，排列规 则。图 ６（ｂ）为加入 １０ ｍｇ·Ｌ－１ 阻垢剂后形成的垢样， 可以看出，在多种药剂的协同作用下 ＣａＣＯ３ 晶粒活 性增长点受到了干扰，使 ＣａＣＯ３ 晶体产生了严重畸 变，由于多种药剂吸附在 ＣａＣＯ３ 晶粒活性增长点上， 使晶粒变的细小并且发生了更加严重的畸变，晶粒 没有明显的规则，呈非常好的分散状态。从图 ６（ｃ）中 可以看出，加入 ＰＴＰ０１００ 后碳酸钙晶体变形程度较
饱和指数 ＬＳＩ 是反渗透阻垢剂阻垢性能的一项 重要指标，饱和指数越大，阻垢性能越好。图 ５ 为 ＲＯ 膜元件浓水测的 ＬＳＩ 值与总回收率的关系。可以看 出，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的阻垢剂可使浓水测的 ＬＳＩ 值达到 ３．１， 而不出现结垢，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的 ＰＴＰ０１００ 存在下，浓水测 的 ＬＳＩ 值达到 ２．９，而不出现结垢。同时可以看出， ＣａＣＯ３ 没有结垢时，ＬＳＩ 值会随回收率的增加而增 加，直至 ＣａＣＯ３ 开始结垢，ＬＳＩ 值随回收率增加而下 降。这是因为在运行期间，一方面供料罐中构晶离子 的浓度将周期性地增加（浓缩），另一方面由于 ＣＯ２ 能通过膜，引起供料罐溶液的 ｐＨ 增加，最终导致膜 元件浓水侧的结垢趋势增加，膜元件浓水侧 ＬＳＩ 增 加。当 ＣａＣＯ３ 开始结垢时，浓水侧的构晶离子浓度 及 ｐＨ 都将降低，引起 ＬＳＩ 值下降，结垢趋势下降，此
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水处理技术
第 ３４ 卷 第 ９ 期
4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5
30 40 50 60 70 80 90 %
图 ３ 膜表面累积的垢量与总回收率的关系 Ｆｉｇ．３ Ｍａｓｓ ｏｆ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｓｃａｌｅ ｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｖｓ
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ＫＣｌ－＝
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