越來越多的企業受到滲透系統問題的困擾,尤其是滲透系統通常存在三大問題:懸浮物、膠體污堵,生物污堵和化學結垢。為了保證系統長期穩定、有效運行,提高水的利用效率,需要向反滲透系統中投加化學藥劑,對原水進行適當的處理,以減少反滲透膜的污堵和結垢。
1 懸浮物、膠體污堵
自然界的水中含有各類雜質,包括懸浮物質、溶解物質和膠體物質。懸浮物和膠體物質包括淤泥、微細砂粒、鐵的腐蝕產物、無機和有機膠體等,當用反滲透膜對水和溶質進行分離時,如果原水中的懸浮物和膠體物質在膜表面堆積使膜受到污染,則系統壓差增加,產水量降低,脫鹽率下降。
通過向原水中加入絮凝劑(和助凝劑),利用絮凝劑的吸附作用、中和作用和網捕作用,去除原水中的懸浮物質和膠體物質,使預處理后的水質符合反滲透膜的進水要求,避免雜質在膜表面堆積使膜污染。反滲透裝置進水對懸浮物和膠體物質的含量用兩個指標來控制:一個是濁度,一個是SDI(污泥密度指數)。一般卷式膜組件要求進水濁度小于1NTU,最好達到0.2NTU;要求進水SDI小于5。
2 生物污堵
天然水,尤其是地表水(河水、湖水)中含有大量的微生物,當天然水作為原水進入反滲透系統后,把大量的微生物帶入到系統中。再者,反滲透系統水溫通常為20~40℃,特別有利于微生物的生長。生物污堵特點是開始時易在反滲透系統前端形成污染物,隨后擴展到整個反滲透系統。系統存在死角區,或停用時間過長都會造成細菌微生物生長繁殖,粘附在膜表面形成生物粘膜,使系統運行壓差升高,產水量下降,脫鹽率先是略有上升,然后降低。
控制微生物生長的有效方法之一是添加殺菌劑。因此,在反滲透系統正常運行和停運期間,都要投加殺菌劑對其進行滅菌處理,以保護膜組件和系統的穩定運行。
3 化學結垢
反滲透原水中含有大量的鹽分,既有溶解于水的鉀離子、鈉離子、氯離子等,也有難溶于水的鹽類如重碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等。原水經過反滲透系統后,濃水則經過了4倍的濃縮(以系統75%的回收率計算),水中離子濃度增加,致使離子過飽和而生成水垢。 化水結垢往往發生在二段,濃水中過量的溶解鹽沉淀而結垢。表現為原段壓降升高,脫鹽率下降,出力降低。
為了減少難溶鹽的析出,減緩無機鹽垢的形成,常常向其中加入阻垢劑,利用阻垢劑的增容、螯合、分散等作用,提高CaCO3等鹽類物質的溶解度,降低其結垢傾向,從而達到阻垢的目的。對于某些較差水質,還考慮加酸,配合阻垢劑使用。