关于反渗透膜CaCO3结构的判断及处理.doc

1、1关于反渗透膜 CaCO3 结构的判断及处理摘要：在反渗透除盐过程中，由于反渗透膜对水中 CO2的透过率几乎为 100%，但对 Ca2+的透过率几乎为零，因此，给水被浓缩时，例如当回收率为 75%时，浓水浓度约比进水浓度高 4倍，将会导致浓水侧的 PH值升启和 Ca2+浓度增加，PH 值的升高将会引起水中 HCO-3转化为 CO32-，这样极容易造成碳酸钙在反渗透膜上析出，损坏膜元件，造成反渗透膜透水率和脱盐率的下降。 关键词：反渗透 碳酸钙 脱盐率 朗格里尔指数 在反渗透除盐过程中，由于反渗透膜对水中 CO2的透过率几乎为 100%，但对 Ca2+的透过率几乎为零，因此，给水被浓缩时，例如当

2、回收率为 75%时，浓水浓度约比进水浓度高 4倍，将会导致浓水侧的 PH值升启和 Ca2+浓度增加，PH 值的升高将会引起水中 HCO-3转化为 CO32-，这样极容易造成碳酸钙在反渗透膜上析出，损坏膜元件，造成反渗透膜透水率和脱盐率的下降。 CaCO3 在反渗透膜上结构倾向的判断：难溶盐 CaCO3必须达到一定饱和度，即离子浓度乘积超过溶度积 KSP许多倍才会析出沉淀。判断水中CaCO3的结垢倾向，常用朗格里尔指数 LSI来近似地判断，若 LSI0则水中有形成 CaCO3的倾向。LSI 计算方法如下：LSI=PH-PHS 式中 PH运行温度下，水中实际 PH值；PHSCaCO3 饱和时，水的

3、 PH值。PHS 值计算方法如下： 2PHS=（9.30+A+B）-（C+D） （1-2） A=（lgTDS-1）/10 B=-13.12lg（t+273）+34.55 C=lgCa2+-0.4 D=lgALK 式中 A与水中溶解固形物有关的常数，t水温，； TDS总溶解固形物，mg/L； B与水的温度有关的常数， C与水中钙硬度有关的常数， Ca2+Ca2+的浓度，mg/L CaCO3-； D与水中全碱度有关的常数， ALK碱度，mg/L CaCO3。 水温以华氏度（F）表示，华氏温度 tF换算成摄氏温度 t（）可用下式：t =5/9（Tf-32） CaCO3 结垢的预防：在反渗透系统中，通

4、常防止 CaCO3在膜上沉淀的方法是加酸调节水的 PH值，因为在微酸性的运行条件下，CO32-是不宜存在的，绝大部分以 HCO3的形式存在，这样就可以控制浓水的 LSI值小于或等于零，使 CaCO3无法在膜上沉淀出来。一般情况下所加的酸为盐酸或硫酸。根据反渗透比硫酸根离子 SO42-的要大，因为反渗透膜 1价离子的透过率要大于 2价离子。过多的 1价离子透过膜会引起产品小电导率的升高。相对来说加入硫酸来调整水的 PH值，有比盐酸成本低，对金属腐蚀性小，对产品水品质影响小的优点。虽然可能形成硫酸盐沉淀，但可以通过加阻垢剂调整。 反渗透膜上形成 CaCO3结垢后的处理办法：在判定反渗透膜有 CaC

5、O3结垢后可能用柠檬酸将清淡液 PH值调整在 2.5-3.5，水温 35，对反渗透膜进行分段，清洗，重点是二段，因为 CaCO3结垢在二段结垢比较严3重。清洗可以按照下例步骤进行： 1 准备工作 1.1 清洗罐清理：清洗罐清理干净无杂物，加除盐水一箱，加热至水温 35度。 1.2 清洗用的精密过滤器检查滤芯，清洗泵检查泵是否能正常工作。1.3 清洗药剂准备柠檬酸 2袋，烧碱计量罐打满。 1.4 PH 测量仪标定。 1.5 除盐水箱满水位，设备切换需清洗设备停运。 1.6 清洗回路检查，需清洗的反渗透，清洗入口门开启，产品水出口门关闭，产品水对地排放门关闭，回路中转子流量计入口门关闭，清洗泵进出

6、口门和回流门关闭，循环门，反渗透浓水门全开回路连接管连接。 2 酸洗 2.1 开启清洗泵，打开泵进出口门、回流门，打开循环门，清洗罐加柠檬酸打循环，PH 值调整在 2.0-2.5之间。 2.2 关循环们，精密过滤器排气，打开转子流量计入口门，缓缓关闭回流门，清洗液完成回流后，调整压力在 0.15Mpa。 2.3 10分钟做一次 PH值，做好记录清洗剂流量，泵出口、膜前、膜间、压力，产水浓水流量。 2.4 如果 PH值增长较快需添加柠檬酸调整 PH值，在 0.15Mpa 压力下清洗至 PH值不在变化，大约 1-2小时。 42.5 停清洗泵浸泡 2小时。 2.6 开清洗泵缓慢调整压力到 0.3Mp

7、a，高压清洗，10 分钟测一次 PH值清洗到 PH值不再变化，大约 1小时。 2.7 排空清洗液，关转子流量计入口门，精密过滤器放空，关清洗入口门，拆开回流管道，使用低压冲洗，洗到 PH值接近 7。 3 碱洗 3.1 冲洗清洗罐加新水，开清洗泵打循环加碱调整 PH值，PH 值控制在 10.5-11之间， 3.2 开清洗入口门，连接清洗回路。 3.3 泵回流门全开，关循环们停止循环，精密过滤器排气，打开转子流量计入口门，等清洗也完成回流后缓慢关闭回流门调整压力在0.15Mpa，低压清洗。 3.4 10分钟测一次 PH值，记录泵出口压力，转子流量计流量，反渗透膜前、膜间压力，浓水，产水流量，PH

8、值。 3.5 PH值降低较快时需要补充碱液调整 PH值，直到连续 3次 PH值不再变化结束低压清洗。 3.6 停清洗泵关闭泵进出口门，转子流量计入口门，浸泡 2小时。 3.7 打开回流门，泵进出口门，开清洗泵，精密过滤器排气，开转子流量计入口门，清洗液完成回流后缓慢关闭回流门调整压力在3.0Mpa，高压清洗。 3.8 10分钟测量一次 PH值 45-60分钟，PH 值不再变化时高压清洗结束。 53.9 拆掉清洗连接管，排空碱液，停清洗泵，关闭泵进出口门，转子流量计入口门，精密过滤器放空，清洗罐放空。 3.10 关闭清洗入口，打开产水对地排放门，进行系统低压冲洗 PH值降到 8以下，启动反渗透进行高压冲洗，产水电导合格后清洗过程全部完成。 4 注意事项 4.1 水温控制不超过 35度 4.2 清洗也 PH值控制酸洗不能低于 2，碱洗不能高于 11。 4.3 启动泵之前的回路检查。 4.4 压力调整，回流门必须是先全部开启，再逐渐关闭缓慢调整压力，清洗箱回水之前不能调压力。压力必须缓慢调整防止膜端盖漏水。 4.5 加减液时注意安全。 4.6 PH 值测量必须按时，记录完整。 这些是我在生产和学习中的心得，供同行们进行研究。不确切之处请同行们予以指正。 参考文献： 1马逸仙， 杨世纯.反渗透水处理工程.中国电力出版社.