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1、反渗透药剂选择及投加方案一、前言反渗透技术是当今世界上最有效和最节能的分离技术之一。利用反渗透的分离特性能够有效去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌等杂质，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作简单等优点。但是反渗透系统在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属（铁、镒、铜、镣、铝等）氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、微生物（藻类、霉菌、真菌）等污染这些因素影响着系统安全稳定的运行。经试验证实，我公司所推荐的BF-0100型反渗透专用阻垢剂非常适合贵公司的水质条件及R0系统工作状态，此
2、种药剂的使用将为贵公司R0系统安全经济运行提供保障。二、反渗透系统情况客户R0系统流程简图1、反渗透系统由预处理系统、超滤、反渗透脱盐及离子交换除盐系统组成。2、设备产水量：2X50m7h3、运行方式：一级二段4、原水情况：工业水表2：设备运转数据运行指标一级R0回收率75%R0产水量2X50t/h脱盐率98%三、药剂的选择及确定一种用药方案的选择，须进行大量的实验。首先我们通过加药软件筛选出适合在贵厂水质条件下安全运行的反渗透膜阻垢/分散剂BF-0100的加药浓度为5.Oppm。同时我公司又模拟贵司的生产现状做了以下对比实验，以验证反渗透阻垢/分散剂BF-O1OO在贵厂反渗透系统的阻垢分散效
3、果。根据贵厂水质情况，我们模拟配制了与贵厂系统进水水质相似的水样，在实验室内进行了静态模拟试验和动态模拟试验。实验水质和试验条件：试验温度：40摄氏度。试验时间：9小时。试验水质：见表11、静态阻碳酸钙垢、硫酸钙垢试验（1）静态阻垢试验方法：在250ml容量瓶中加入大约200ml己经标定的钙盐预备液，加入定量的阻垢分散剂，混合均匀后缓慢滴入定量的已经标定的NaHCO3（450mg/l）/Na2SO（500mg/l）预备液，边滴边摇动，加完NaHCO/N&SOi预备液后用钙盐预备液补充至刻度，盖上瓶盖，摇匀。将容量瓶放入40C恒温水浴锅中5小时，将试验样取出，放在室温下静置9小时，用慢速中性滤纸
4、过滤样品，分析滤液中剩余的CI浓度。试验时需要同时做不加阻垢剂的空白样品，计算阻垢率。阻垢率n=（Ci-c空）/（G-c空）xioo%式中：Co加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中所含Ca2离子的浓度，mg/LG-加阻垢剂的水样恒温10h后，溶液中所含Ca2+离子的浓度，mg/LCy一空白水样恒温5h后，溶液中所含Ca2离子的浓度，mg/L（2）静态阻垢试验结果：根据反渗透阻垢分散剂在反渗透系统中起的作用，选择加药软件推荐的药剂过程中选择不同的药剂浓度对反渗透膜阻垢/分散剂BF-0100阻垢/分散效果进行考察。试验条件及水质见表1；碳酸钙、硫酸钙阻垢效果分别见表2、3。表2BF-0100碳酸钙阻垢
5、试验结果实验水水质实验温度实验时间药剂名称药剂浓度mg/L碳酸钙阻垢率见表140lC40C恒温5h反渗透阻垢/分散剂BF-01003.547.45%4.059.21%4.585.50%5.096.55%5.597.33%表3BF-0100硫酸钙阻垢试验结果实验水水质实验温度实验时间药剂名称药剂浓度mg/L硫酸钙阻垢率见表140lC40C恒温5h反渗透阻垢/分散剂BF-01003.538.95%4.058.47%4.579.68%5.092.34%5.594.61%如表2试验数据所示，当试验水中反渗透阻垢/分散剂BF-0100的含量达5.Omg/L时，碳酸钙的阻垢率可达96.55%,随着药剂含量
6、的增加，碳酸钙的阻垢率提高不大；如表3试验数据所示，当试验水中阻垢/分散剂BF-O1OO的浓度达5.Omg/L时,碳酸钙的阻垢率达92.34%。达5.5mg/L肘，碳酸钙的阻垢率达94.61%。从以上两组数据看当试验水中阻垢/分散剂BF-O1OO的浓度达5.Omg/L时，阻垢率均能达到90%以上，从节约成本的角度的考虑，我们暂定阻垢/分散剂BF-0100的使用浓度为5.Omg/Lo2、分散性能试验（1）试验方法：在500ml烧杯内加入500ml蒸馅水，分别加入定量的Ca伫阻垢分散剂和Fe*混合均匀，用N&B.Q缓冲溶液调PH至7.76,放入40lC的恒温水浴中静置5小时，5小时以后分析上清液中
7、的浓度。试验时需要同时做不加阻垢分散剂的空白样品,计算分散率。分散率n=（bi-b空）/（bo-b空）xlOO%式中：bo加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中所含总铁离子的浓度，mg/Lbi-一加阻垢剂的水样恒温5h后，溶液中所含总铁离子的浓度，mg/L一空白水样恒温5h后，溶液中所含总铁离子的浓度，mg/L（2）分散性能试验结果根据反渗透膜阻垢分散剂在反渗透系统中的作用，试验过程中对药剂的铁离子分散性能效果进行考察。试验条件及水质见表1,分散性能效果见表4。表4BF-0100对铁离子的分散效果实验水水质实验温度实验时间药剂名称药剂浓度mg/L铁离子的分散率见表14orc40C恒温5hBF-010
8、03.532.14%4.049.35%4.575.06%5.094.66%5.595.21%如表4数据所示，当试验水中BF-0100的含量达5.Omg/L时，铁离子的分散率达94.66%,这说明在贵厂水质条件下投加BF-0100的浓度为5.Oppm,对铁胶体就具有良好的分散作用。3、结论通过实验室静态阻垢、分散性能试验及在RO小装置上的综合性能评价运行试验，结果表明BF-0100在该水质条件下性能是安全、可靠的，充分验证了在贵公司现有水质条件下，反渗透膜阻垢/分散剂BF-0100的阻垢分散能力在贵公司的反渗透系统中适用，且推荐药剂使用剂量就为5.0ppm。四、药剂的投加1、阻垢分散剂的投加我们
9、推荐的药品正常剂量以mg/L为单位。即每立方米反渗透给水中需要加入阻垢剂标准液克数。当前贵厂运行R0系统的单台进水流量约为66.67n?/h(即：5(W7h：75%)。RO系统每小时加药量为：66.67x5.0/1000=0.333(kg)按日平均生产24小时计算：每台R0每天加药量为：0.333x24=8.0(kg)为了方便现场投加，可根据以下公式，将加药量换算成加药体积：加药箱中阻垢剂标准溶液的体积：U=(QxaxV)/(1000xpxX)式中，U一应加入标准液的体积，升(L)Q一反渗透给水流量，吨/小时(T/h)A一加药剂量，克/吨(3.5ppm,mg/L)V一加药箱有效容积，升(L)P
10、一阻垢剂标准液的密度，公斤/升(Kg/L)X一加药计量泵实际工作出力，升/小时(L/h)1000单位换算系数，克/公斤(g/kg)注意事项：(a) 投入运行前一定要校准计量泵的实际出力；(b) 配制药液时应充分搅拌15-20分钟；(c) 应定期清洗加药箱，以防细菌滋生。2、杀菌剂的投加反渗透杀菌剂BF-0212作为反渗透专用杀菌剂使用时可采用两种投加方式：(1)、连续投加：作为反渗透系统运行时菌藻类抑制剂，可大大降低细菌在膜表面的生长速度。防止系统菌藻繁殖。反渗透杀菌剂BF-0212具体投加量根据水质及工况条件而定。投加时应连续均投加，可将原水中的菌藻降至最低，一般菌藻杀灭率在99%以上，投加
11、方法：将每日所需投加的药剂置于加药箱中产水稀释，用加药泵均匀投加，投加浓度按进水量控制在3ppm0（2）、冲击投加：因为在反渗透膜表面仍有少量存货的菌藻及微生物盐被截留在膜表面，这些菌藻在一定时间内会繁殖生长，所以必须定期冲击性投加，以及时除去在膜表面上的菌藻。每周或两周冲击投加，集中杀灭系统中菌藻。冲击式投加其投加量一般为100-150ppm左右，投加方法：将反渗透压降至0.3Mpa以下，所用药剂应在2-4小时内投加完毕。在反渗透系统运行时以上两种投加方式可独立使用，也可根据菌藻污染情况同时使用，以根本解决系统菌藻污染为准。五、反渗透常见运行问题1、防止膜性能的损坏新的反渗透膜元件通常浸润l
12、%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO,在空气中氧化，对元件产生不良影响。所以膜应尽量在使用前开封。设备试机完后，我们釆用过两种方法保护膜。设备试机运行两天（1524h）,然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行26h后，用1%的NaHS03的水溶液进行保养（应排尽设备管路中的空气，保证设备不漏，关闭所有的进出口阀）0两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些，在闲置时冋长时使用，第二种方法在闲置时间较短时使用。2、设备的操作不当引起膜性能的损坏2.1设备中有残余气体在高压
13、下运行，形成气锤会损坏膜常有两种情况发生：A、设备排空后，重新运行时，气体没有排尽就快速升压运行。应在24bar的压力下将余下的空气排尽后，再逐步升压运行。B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时（尤其是微滤器及其后的管路漏水）当预处理供水不很足时，如微滤发生堵塞，在密封地方因为真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器，保证管路不漏。总而言之，应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。2.2关机时的方法不正确A、关机时快速降压没有进行彻底冲洗。因为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
14、运期间可能引起膜污染。在准备关机时,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lOmin,直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。2.3消毒和保养不力导致微生物的污染这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题，因为聚酰胺膜耐余氯性差，在使用中没有正确投加氯等消毒剂，加上用户对微生物的预防重视不够，容易导致微生物的污染。当前很多厂家生产的纯水微生物超标，就是消毒、保养不力造成的。主要表现为：出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒；间断运行不采取消毒和保养措施；没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。3、清洗不及时与清洗方
15、法不正确导致的膜性能的损坏设备在使用过程中，除了性能的正常衰减外，因为污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢，有机物及胶体污染，微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。在工程中我们发现，污染时间的长短不一样，其症状也不一样。如：膜发生碳酸钙垢污染，污染时间为一个星期时，主要表现为脱盐率的迅速下降,压差缓慢增大，而产水量变化不明显，需要及时清洗以恢复性能。污染时间为一年(某纯水机)，盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L160mg/L),产水量由230L/h下降为50L/h。再者污染往往不是单一的，其表现的症状也有一定的差别,使得污染的鉴别更困难。鉴别污染类型要综合原水水质，设计参数，污染指数，运行记录，设备性能变化及微生物指标等加以判断：(1)胶体污染：发生胶体污染时，通常伴随着以下两个特性：A、前处理中微滤器堵塞得很快，尤其是压差增大很快,B
