反滲透與納濾脫鹽

第七章

反滲透和納濾脫鹽第一節(jié)膜法分離1.1、膜分離法簡介膜的概念膜——具有選擇透過性的一層薄薄的凝聚物質。薄膜分離系統(tǒng)用于去除小顆粒及溶解鹽。膜分離（MembraneSeparation）——是以選擇性透過膜為分離介質，在膜兩側一定推動力的作用下，使混合物中的某些組分選擇性地透過膜，從而使混合物得以分離，以達到濃縮、提純等目的的分離過程。

加壓的供水流平行通過薄膜表面，部分水流通過薄膜，被排除的顆粒在剩余的水流中濃度會越來越高。由于溶液是連續(xù)性的流過，被排除的顆粒不會沉積，反而會被濃縮液帶走。因此，進水流在通過薄膜后便分為通過薄膜的溶液（滲透液）和殘留的濃縮液。1.2、膜分離過程的特點膜分離過程均需要一定能量物質選擇透過膜的能量可分為兩類：借助外界能量，物質由低位到高位流動；借助本身的化學位差，物質由高位到低位流動推動力：壓力差、濃度差、電位差、溫度差1.3、膜分離法的分類一般可分為：微濾（microfiltration）、超濾（ultrafiltration;hyperfiltratio）、納濾（nanofiltration;NF）和薄膜過濾反滲透（reverseosmosis，RO;reverseosmosis;RO）微濾、超濾、納濾和反滲透均為壓力推動的分離過程，即在壓力差的作用下，溶劑及小分子能通過膜，而鹽、大分子、微粒等被截留，其截留程度取決于膜結構。微濾

微濾能截留0.1～1微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機物和溶解性固體（無機鹽）等通過，但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過，微濾膜兩側的運行壓差（有效推動力）一般為0.7bar。超濾超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為1000—100000的物質。水分子和分子量小于300—500的溶質透過膜，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。透膜壓一般為1~7bar。

納濾

納濾膜的一個很大特性是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下具有較高除鹽性能和截留相對分子質量為數(shù)百的物質，也可脫除無機鹽的重要原因。主要去除直徑為1nm左右的溶質粒子，故被命名為“納濾膜”，二價或高價離子，特別是陰離子的截留率比較高，可大于90%，而對一價離子的截留率一般低于90%。截留物相對分子質量為200-1000

。透膜壓一般為3.5~16bar。反滲透

反滲透是最精密的膜法液體分離技術，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機物，但允許水分子透過。醋酸纖維素反滲透膜脫鹽率一般可大于95%，反滲透復合膜脫鹽率一般大于98%。操作壓力較高，一般為2～10Mpa。1.4、膜分離技術的優(yōu)點

（1）膜分離是一個高效分離過程，可以實現(xiàn)高純度的分離；（2）大多數(shù)膜分離過程不發(fā)生相變化，因此能耗較低；（3）膜分離通常在常溫下進行，特別適合處理熱敏性物料；（4）膜分離設備本身沒有運動的部件，可靠性高，操作、維護都十分方便。1.5、分離膜性能

分離膜（Membrane）是膜分離過程的核心部件，其性能直接影響著分離效果、操作能耗以及設備的大小。分離膜的性能主要包括兩個方面：透過性能與分離性能1．透過性能能使待分離的混合物有選擇的透過是分離膜的最基本條件。表征膜透過性能的參數(shù)是透過速率。透過速率——指單位時間、單位膜面積透過組分的通過量，對于水溶液體系，又稱透水率或水通量，以J表示。

式中：J——透過速率，m3/(m2·h)或kg/(m2·h)；

V——透過組分的體積或質量，m3或kg；

A——膜有效面積，m2；

t——操作時間，h。膜的透過速率與膜材料的化學特性和分離膜的形態(tài)結構有關，且隨操作推動力的增加而增大。此參數(shù)直接決定分離設備的大小。2．分離性能

分離膜必須對被分離混合物中各組分具有選擇透過的能力，即具有分離能力，這是膜分離過程得以實現(xiàn)的前提。不同分離過程中膜的分離性能有不同的表示方法，如截留率、截留分子量、分離因數(shù)等。（1）截留率對于反滲透過程，通常用截留率表示其分離性能。截留率反映膜對溶質的截留程度，對鹽溶液又稱為脫鹽率，以R表示，定義為

式中CF

——原料中溶質的濃度，kg/m3；

CP——滲透物液中溶質的濃度，kg/m3。100％截留率表示溶質全部被膜截留,此為理想的半滲透膜；0％截留率則表示全部溶質透過膜，無分離作用。（2）截留分子量在超濾和納濾中，通常用截留分子量表示其分離性能。截留分子量是指截留率為90%時所對應的最小分子量。截留分子量的高低，在一定程度上反映了膜孔徑的大小，通?？捎靡幌盗胁煌肿恿康臉藴饰镔|進行測定。（3）分離因數(shù)對于氣體分離和滲透汽化過程，通常用分離因數(shù)表示各組分透過的選擇性。對于含有A、B兩組分的混合物，分離因數(shù)定義為

式中xA,xB——原料中組分A與組分B的摩爾分率；

yA,yB——透過物中組分A與組分B的摩爾分率。1.6、膜的分類按結構分：對稱膜（無孔膜、多孔膜）

非對稱膜（一體化非對稱膜、復合膜）對稱膜是一種均勻的薄膜，又稱均質膜。膜的橫截面結構及形態(tài)是均勻的，厚度一般在10~200μm之間，傳質阻力由膜的總厚度決定，降低膜的厚度可以提高透過速率。（2）非對稱膜

非對稱膜的橫斷面是不對稱結構，由一薄薄的皮層和多孔亞層構成。包括一體化非對稱膜＆復合膜。一體化非對稱膜是用同種材料制備、由厚度為0.1~0.5μm的致密皮層和50~150μm的多孔支撐層構成，其支撐層結構具有一定的強度，在較高的壓力下也不會引起很大的形變。復合膜：致密皮層與多孔亞層由不同材料構成，使每一層獨立發(fā)揮最大作用。非對稱膜的作用主要由很薄的致密皮層決定，傳質阻力小，其透過速率較對稱膜高得多，因此非對稱膜在工業(yè)上應用十分廣泛。第二節(jié)反滲透2.1、定義反滲透——借助于半透膜對溶液中溶質的截留作用，在高于溶液滲透壓的壓差推動力下使溶劑滲透通過膜，達到溶液脫鹽的目的。在膜的兩側造成一個壓力差，并使其大于溶液的滲透壓，溶劑就會滲透到膜的另一側，使?jié)舛容^高的溶液得到濃縮2.2、反滲透機理把溶劑和溶液（或兩種不同濃度的溶液）分別置于半透膜的兩側，純?nèi)軇⑼高^膜而自發(fā)地向溶液（或從低濃度溶液向高濃度溶液）一側流動，這種現(xiàn)象稱為滲透(osmosis)。當溶液的液位升高到所產(chǎn)生的壓差恰好抵消溶劑向溶液方向流動的趨勢，滲透過程達到平衡，此壓力差稱為該溶液的滲透壓，以π表示。若在溶液側施加一個大于滲透壓π的壓差時，則溶劑將從溶液側向溶劑側反向流動，此過程稱為反滲透(reverseosmosis)

這樣，把溶液置于半透膜的一側，利用反滲透過程可從溶液中獲得純?nèi)軇?/p>

2.3、反滲透膜及其性質

1、反滲透膜反滲透膜為半透膜：即能夠讓溶液中一種或幾種組分通過而其它組分不能通過的選擇性膜。反滲透借助半透膜對溶液中溶質起截流作用，以壓力差為推動力，使溶劑透過半透膜，從而達到溶液脫除溶質的目的。膜的特性：透水率、透鹽率、抗壓性等反滲透膜的結構反滲透膜分離技術具有以下特點：1.在常溫不發(fā)生相變化的條件下，可以對溶質和水進行分離，適用于對熱敏感物質的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低；2.雜質去除范圍廣，不僅可以去除溶解的無機鹽類，而且還可以去除各類有機物雜質；3.脫鹽率高；4.由于只是利用壓力作為膜分離的推動力，因此分離裝置簡單，易操作、控制和維護；2、反滲透膜的種類醋酸纖維素膜的結構醋酸纖維素膜的性能2.4反滲透膜元件反滲透膜元件包括板框式、管式、卷式、中空纖維式1、管式裝置管式裝置水力條件好，適當調節(jié)水流狀態(tài)可防止?jié)獠顦O化和膜污染，能夠處理含懸浮固體的溶液，但單位體積中膜面積小，制造和安裝費用較高。2、螺旋卷式裝置螺旋卷式裝置單位體積的膜表面積較大，透水量大。紊流效果好，不易產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象。缺點是膜玷污后消除困難，不能處理含有懸浮物的液體。3、中空纖維式裝置

優(yōu)點是單位體積的膜表面積很大，制造和安裝簡單，可在較低壓力下運行，膜的壓實現(xiàn)象減緩，不需要膜制成材料，濃差極化可忽略；

缺點是制作工藝復雜，易堵塞，不能用于處理含懸浮物的液體4、板框式裝置這種裝置結構牢固，能承受高壓，占地面積不大；但液流狀態(tài)差，易造成濃差極化，設備費用較大。2.5反滲透的應用反滲透是一種節(jié)能技術，過程中無相變，一般不需加熱，工藝過程簡單，能耗低，操作和控制容易，應用范圍廣泛。主要應用：海水和苦咸水的淡化，純水和超純水制備，工業(yè)用水處理，飲用水凈化，醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)料液處理和濃縮，以及廢水處理等。還可以用于1.處理電鍍廢水廢水進入電滲析器分離后，濃縮液返回電鍍槽再次使用；處理水則補充至最后的漂洗槽，實現(xiàn)水量平衡。

2.沖印膠片廢水的處理照相洗印廢水、電影制片廠排出的廢水中含有多種有用物質，可回收。

3.酸性尾礦水的處理第三節(jié)反滲透工藝設計要點3.1、給水水質要求3.2、水通量產(chǎn)水量(水通量)――指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)能，即單位時間內(nèi)透過膜水量，根據(jù)不同水源反滲透膜應采用不同的水通量，定義為每小時每平方米膜產(chǎn)水的升數(shù)，L/(m2·h),或每天每平方英尺膜產(chǎn)水的美加侖，gfd;二者之間的關系式1gfd=1.7L/(m2·h)。水通量越高，膜污染速度越快，有一個水通量的極點，如果高于這個極限值，膜將迅速污染。3.3、膜數(shù)量的計算膜數(shù)量=脫鹽水產(chǎn)量/水通量，以此為基數(shù)，再通過用膜公司軟件核算膜數(shù)量。3.4、膜的類型選擇根據(jù)水含鹽量選擇膜的類型。含鹽量小于10g/L時選用苦咸水反滲透膜，含鹽量大于10g/L時選用海水反滲透膜。3.5、膜的回收率指膜系統(tǒng)中給水轉化成為產(chǎn)水或透過液的百分率。膜系統(tǒng)的設計是基于預設的進水水質而定的，設置在濃水管道上的濃水閥可以調節(jié)并設定回收率?；厥章食３ＯＭ畲蠡员惬@得最大的產(chǎn)水量，但是應該以膜系統(tǒng)內(nèi)不會因鹽類等雜質的過飽和發(fā)生沉淀為它的極限值。一般情況下取1米長元件回收率為15%，1.5米長元件為20%。3.6、流量：流量是指進入膜元件的進水流率，常以每小時立方米（m3/h）或每分鐘加侖表示（gpm）。濃水流量是指離開膜元件系統(tǒng)的未透過膜的那部分“進

水”流量。這部分濃水含有從原水水源帶入的可溶性的組份，常以每小時立方米（m3/h）或每分鐘加侖

表示（gpm）。3.7反滲透的化學清洗

清洗頻率：3-6月清洗一次

清洗流量：7-9m3/h每只膜殼

1)正常清洗時，清洗系統(tǒng)壓力采用使系統(tǒng)基本不能產(chǎn)出純水時的壓力為最好，清洗液溫度基本保持在20-40℃。必須用反滲透產(chǎn)品水或去離子水配制清洗藥液，藥液

混合要均勻。

2)清洗時要將反滲透壓力容器和管道內(nèi)的存水排掉，再

把清洗過程沖產(chǎn)生的濃縮液向清洗藥箱循環(huán)。如果回

流清洗液明顯變色或渾濁應重新準備清洗藥液。若回

流清洗液PH變化超過0.5，應重新調整PH或更換清洗液。

3)按規(guī)定時間清洗完成后，應立即用反滲透產(chǎn)品水或去離子水進行沖洗。沖洗時間一般為30-60分鐘，并將反滲透出口水放掉（開產(chǎn)水自動門、沖洗濃水測排放自門。

4)確認沖洗完成后，最好立即投入正常運行，化學清洗后至投入運行時間不得超過24小時3.8、阻垢劑的投加結垢是由于給水中的微溶鹽在給水逐漸濃縮時超過了濃度積而沉淀到膜上，因此必須防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4、SiO2、CaF2結垢。為了保證反滲透系統(tǒng)正常運行，有效防止膜組件結垢,采用投加阻垢劑的方法。若濃水計算暫硬小于8mmol/L,可用國產(chǎn)阻垢劑；若濃水計算暫硬大于18mmol/L，可用進口阻垢劑；濃水暫硬大于8mmol/L，可考慮加酸與阻垢劑配合。第四節(jié)納濾4.1簡介納濾：最早被稱為疏松反滲透，納濾是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，以壓力差為推動力，介于反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級顆粒物的一種膜分離技術。它因能截留物質的大小約為1納米（0.001微米）而得名，它截留有機物的分子量大約為200－400左右，截留溶解性鹽的能力為20－98%之間，對單價陰離子鹽溶液的脫除率低于高價陰離子鹽溶液，如氯化鈉及氯化鈣的脫除率為20－80%，而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為90－98%。納濾膜一般用于去除地表水的有機物和色度，脫除井水的硬度及放射性鐳，部分去除溶解性鹽，濃縮食品以及分離藥品中的有用物質等。4.2納濾的基本原理納濾與反滲透沒有明顯的界限。納濾膜對溶解性鹽或溶質不是完美的阻擋層，這些溶質透過納濾膜的高低取決于鹽份或溶質及納濾膜的種類，透過率越低，納濾膜兩側的滲透壓就越高，也就越接近反滲透過程，相反，如果透過率越高，納濾膜兩側的滲透壓就越低，滲透壓對納濾過程的影響就越小。它有兩個顯著特征：一個是其截留分子量為200～2000，因而推測NF的表面分離層可能有1nm左右的微孔結構，即具有納米級孔徑；另一個是NF膜對無機鹽有一定的截留率，因為它的表面分離層由聚電解質所構成（大多是復合型膜），對離子有靜電相互作用。受膜與離子間Donnan效應的影響，NF膜對不同價態(tài)的離子截留能力不同。對于陰離子，截留率為NO3-＜Cl-＜OH-＜SO42-＜CO32-

對于陽離子，截留率為H+＜Na+＜Ca2+＜Mg2+4.3、納濾膜材質纖維素類

聚酰胺類

聚砜類（聚砜、聚醚砜、磺化聚砜等）

聚酯類4.4、納濾膜元件同反滲透膜元件一樣，納濾膜元件主要有4種形式：卷式（最常見，主要用于脫鹽及超純水的制備）中空纖維式（水的軟化）板框式（處理粘度較大的料液）管式（處理含懸浮物、高粘度的料液）4.5、納濾的應用1、水處理方面的應用：納濾膜一般可用于去除Ca2+、Mg2+等硬度成分、三鹵甲烷中間體（致癌物的一種前驅物）、異味、色度、農(nóng)藥、可溶性有機物及蒸發(fā)殘留物質，并在低壓下實現(xiàn)水的軟化及脫鹽。2、在食品加工方面的應用：乳品加工，果汁濃縮，酵母生產(chǎn)，低聚糖的精制和分離等3、在染料工業(yè)中的應用：膜分離技術在染料脫鹽、純化、濃縮等方面的應用發(fā)展很快，對改善商品染料品質作用顯著，并能降低能耗?？捎糜谔岣吒黝惾玖?，如酸性染料、活性染料、直接染料等的純度，制備性能更優(yōu)良的液體染料和固體染料。4、在醫(yī)藥方面的應用：抗生素的生產(chǎn)，維生素B12的回收，多肽的濃縮與分離，中成藥的生產(chǎn)；5、廢水處理中的應用:造紙廢水的處理，紡織工業(yè)廢水的處理，電鍍廢水的處理，化學工業(yè)廢水的處理等。第五節(jié)反滲透和納濾的過程

5.1常見概念根據(jù)反滲透和納濾原理可知，滲透和反滲透及納濾必須與具有允許溶劑(水分子)透過的半透膜(反滲透膜或納濾膜)聯(lián)系在一起才有意義，才會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象和反滲透或納濾操作。

反滲透膜：允許溶劑分子透過而不允許溶質分子透過的一種功能性的半透膜稱為反滲透膜；

納濾膜：允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜稱為納濾膜；

膜元件：將反滲透或納濾膜膜片與進水流道網(wǎng)格、產(chǎn)水流道材料、產(chǎn)水中心管和抗應力器等用膠粘劑等組能實現(xiàn)進水與產(chǎn)水分開的反滲透或納濾過程的最小單元稱為膜元件；

膜組件：膜元件安裝在受壓力的壓力容器外殼內(nèi)構成膜組件

膜裝置：由膜組件、儀表、管道、閥門、高壓泵、保安濾器、就地控制盤柜和機架組成的可獨立運行的成套單元膜設備稱為膜裝置，反滲透和納濾過程通過該膜裝置來實現(xiàn)；

膜系統(tǒng)：針對特定水源條件和產(chǎn)水要求設計的，由預處理、加藥裝置、增壓泵、水箱、膜裝置和電氣儀表連鎖控制的完整膜法水處理工藝過程稱為系統(tǒng)。脫鹽率：通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中除去總可溶性的雜質濃度的百分率，或通過納濾膜脫除特定組份如二價離子或有機物的百分數(shù)。透鹽率：脫鹽率的相反值，它是進水中溶解性的

雜質成份透過膜的百分率。滲透液：經(jīng)過膜系統(tǒng)產(chǎn)生的凈化產(chǎn)水。稀溶液：凈化后的水溶液，為反滲透或納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水。濃溶液：未透過膜的那部分溶液，如反滲透或納濾系統(tǒng)的濃縮水。5.2影響反滲透和納濾膜性能的因素產(chǎn)水通量和脫除率是反滲透和納濾過程中的關鍵參數(shù)，針對特定系統(tǒng)條件，水通量和脫除率是膜的本征特性，而膜系統(tǒng)的水通量和脫除率則主要受壓力、溫度、回收率、進水含鹽量等影響。壓力的影響透過膜的水通量增加與進水壓力的增加存在直線關系，增加進水壓力也增加了脫鹽率，但是兩者間的變化關系沒有線性關系，而且達到一定程度后脫鹽率將不再增加。鹽濃度的影響滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數(shù)，鹽濃度增加，滲透壓也增加，因此需要逆轉自然滲透流動方向的進水驅動壓力大小主要取決于進水中的含鹽量。如果壓力保持恒定，含鹽量越高，通量就越低，滲透壓的增加抵銷了進水推動力水通量降低，增加了透過膜的鹽通量（降低了脫鹽率）回收率的影響如果回收率增加（進水壓力恒定），殘留在原水中的含鹽量更高，自然滲透壓將不斷增加直至與施加的壓力相同，這將抵銷進水壓力的推動作用，減慢或停止反滲透過程，使?jié)B透通量降低或甚至停止5.3、反滲透、納濾結垢預測和防垢處理1、預處理技術防治膜的污堵膜的污堵是一種復雜的現(xiàn)象，它涉及幾個相互關聯(lián)，但影響不同的因素。這些污堵物質有些是對反滲透組件內(nèi)部產(chǎn)生影響的物質，有些是形成在膜的表面上的化學沉積物。反滲透系統(tǒng)長期成功運行取決于三個因素：預處理、系統(tǒng)設計和運行及維護。預處理的目的是去除或減少反滲透進水中的污堵顆粒。下面討論有關預處理技術的相關問題，適用于至少95%的膜的污染問題。圖中兩條鋸齒形曲線表示污堵和清洗的影響。對于其它的參數(shù)，如壓降和鹽透過量也可以得出類似曲線，因為它們也受污堵的影響。有預處理系統(tǒng)的反滲透系統(tǒng)，定期清洗能很大程度上恢復膜的產(chǎn)水量。預處理系統(tǒng)進水種類和進水濃度決定了預處理系統(tǒng)的復雜性?？嘞叹秃０毒暮Ｋ话阒恍柽M行基本的預處理。再以苦咸井水為水源的系統(tǒng)中，為防止結垢，通常要在給水中加酸或六偏磷酸鈉。然后經(jīng)反滲透系統(tǒng)前的5~10μm過濾器過濾，流程如下2、膜結垢的預測計算及防垢處理膜的結垢是由難溶鹽類隨著進水濃縮成濃水產(chǎn)生沉積而引起的。在反滲透工藝中，因進水中的鹽類濃縮，就可能超過溶解度極限而產(chǎn)生沉淀，在苦咸水中，CaC03和CaS04是需進行預處理的最常見的鹽類。在海水中，通常只有CaC03需要處理。在海水和苦咸水中，通過計算肯定反滲透濃縮后不會超過溶解度極限的鹽類是BaS04、SrS04、CaF2、Si02。如果難溶鹽超過溶解度極限，就需要采取以下一種或幾種方法進行處理：降低脫鹽率；用離子交換軟化去除Ca2+；用加酸除去碳酸根和重碳酸根（實際上不考慮除去S02-）；加阻垢劑。3、預防碳酸鈣結垢LSI-飽和指數(shù)，以水的實際PH值減去其在碳酸鈣處于平衡條件下理論計算的PH值之差來表示4、預防硫酸鹽結垢5、預防磷酸鹽結垢6、預防氟化鹽結垢7、預防硅垢第六節(jié)金屬氧化物的污染及預處理在進水中已溶解的金屬鹽能夠在反滲透系統(tǒng)中析出，這些鹽多是鐵的氫氧化物，繼之是鋁的氫氧化物。猛氧化合物析出的可能，也是存在的。6.1鐵的化合物反滲透器能夠被鐵氧化物污染，原因如下（1）在反滲透系統(tǒng)中亞鐵離子的氧化（2）來自反滲透系統(tǒng)的鐵的腐蝕物（3）來自于水源的鐵腐蝕產(chǎn)物（4）鐵膠體鐵污染的預防為了預防鐵的污染，已經(jīng)為反滲透器建立了下列指導原則：如果進水溶解氧濃度低于標準，鐵的濃度達4mg/L這樣是允許的；如果高的話，鐵的濃度應該維持在低于0.5mg/L。PH值也必須考慮。如果亞鐵離子濃度非常高，在氯、空氣或高錳酸鉀的作用下，亞鐵離子首先被氧化成鐵離子，然后沉淀物被過濾器除去，陽離子交換樹脂（軟化劑）也能用來除去亞鐵離子；然而，如果亞鐵離子濃度大于1mg/L，軟化劑將產(chǎn)生鐵垢，綠砂過濾器將亞鐵離子氧化成鐵離子，并除去在一個運行階段里過濾器中的沉積物，這些綠砂是用高錳酸鉀定期再生，高錳酸鉀不允許進入反滲透。

6.2、鋁的化合物鋁垢是由氫氧化物的沉淀引起的，明礬凝聚是一種普通的工藝，它被用來凈化大量的地表水。根據(jù)PH值和操作方式，在被處理的水中存在高濃度的鋁離子。鋁里是兩性的（鋁能夠充當酸或堿），并且大約在PH值6.5~6.7范圍內(nèi)具有最低的溶解度。因此，如果明礬在特別高或特別低的PH值運行時，鋁離子將進入反滲透的補給水系統(tǒng)，鋁的氫氧化物的沉淀能夠在二者之中任何一種情況發(fā)生。加酸調節(jié)PH值，用作預處理的明礬系統(tǒng)必須在PH6.6~6.7范圍內(nèi)操作，以獲得鋁的最小溶解度，應用這個原則不會產(chǎn)生鋁垢。

為了更好地去除色度，在低PH值（5.0~5.5）也使用明礬凝聚。砂過濾之后，用石灰調節(jié)給水的PH值到8.0~8.5，如果為了控制碳酸鈣垢，酸化補給水，氫氧化鋁可嫩沉淀。由于氫氧化鋁的沉淀是以膠體形式，膠體污染問題就需處理；如果在適當?shù)腜H值使用明礬凝聚，過濾器處理水的鋁濃度應該小于0.1mg/L。氫氧化鋁的組成和化學性質是絡合物，為了確定除鋁離子方面的效率應該做指導試驗。

6.3金屬氧化物的清洗

在檢測出膜上存在金屬氧化娶的沉淀之后，必須迅速除去它們。另外，為了確保延長膜的壽命，必須盡快查出問題的原因。下列化合物能夠從反滲透器中除去金屬氧化物：①1%的硫代硫酸鈉；②2%檸檬酸+氨水，調PH值4.0；③2%的檸檬酸+2%的EDTA鈉+氨水調PH值4.0；④1.0%的六偏磷酸鈉。第七節(jié)膠體的預處理膠體粒子直徑在1nm—100nm之間，是帶電荷的懸浮體。反滲透膜的膠體污堵是由于在反滲透器運行期間的反滲透處理過程中，膠體的凝聚和在膜上凝聚物質的沉積而造成的。7.1污泥密度指數(shù)膠體的含量是由SDI決定的。SDI是從水在207kPa工作壓力下，通過0.45μm微孔過濾器的堵塞速率得出的。7.2預防膠體及顆粒污染物概述7.3預防膠體及顆粒污染常用工藝第八節(jié)

微孔過濾（保安）、殺菌和化學清洗反滲透進水含有懸浮物或生物，或二者都含有。在水進入高壓泵和滲透器以前，為避免堵塞反滲透系統(tǒng)，必須進行適當?shù)奶幚?.1微孔過濾器和生物污染微孔過濾器：孔徑0.2-1um的濾膜過濾器的統(tǒng)稱。主要功能是去除紫外線殺菌后的細菌尸體以及藻類，由于微孔過濾器現(xiàn)在是污染源比較嚴重的地方，一般的現(xiàn)在純水后端都不采用微孔過濾器了生物污染：在反滲透器中生長的生物將影響系統(tǒng)的運行性能，并破壞某些類型的膜。因此必須考慮三個因素：膜的生物降解；膜的生物污堵；產(chǎn)品水的細菌含量。膜的生物降解所有氧化劑對聚酰胺類復合膜都有損害作用，必須用還原劑予以脫除，其他化學品只要呈溶解狀態(tài)，在pH2~11范圍內(nèi)，膜元件不會受到損傷膜的生物污堵當補給水中含有足夠的營養(yǎng)來維持反滲透器里面的有機物迅速生長時，生物就能長大。這種生長能夠導致帶膜上附著，影響反滲透器性能。殺菌消毒方法8.2化學清洗概念：指從材料表面除去污垢的化學方法。當設備產(chǎn)水量降低或工作壓力升高，應進行化學清洗。包括膜化學清洗清洗劑的種類、化學清洗條件和清洗效果的評價方法?；瘜W清洗劑包括酸、堿、表面活性劑、氧化劑、酶、螯合劑等，清洗效果可以用膜的通量恢復率和清洗液雜質含量評價。1、決定化學清洗的條件①在額定壓力下，產(chǎn)品流量比額定流量降低了10%~15%②為維持額定流量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了10%~15%③在額定工況下，鹽透過率增加10%~15%④進水和濃水排放之間的壓差升高到初始值的1.5倍。2、化學清洗藥品的選擇見課本P208圖3、藥劑量的計算：化學清洗藥劑量=藥劑溶液百分比濃度×添加的清水量（通常為化學藥箱容積）如：配制2.0%的檸檬酸溶液，需要檸檬酸的量=2.0%×2000×1=40（kg）配置藥劑用的清洗必須為無余氯的清水，最好采用純水4、藥劑的配置：A、取軟化水或純水對清洗水箱進行沖洗，直至水箱干凈。B、往清洗水箱注滿軟化水或純水，如有條件，將水加熱至30℃，按水量計算好藥劑加入清洗水箱內(nèi)進行溶解，如可以，采用泵循環(huán)攪拌或直接攪拌，直至藥劑完全混合溶解。C、檢測藥劑pH值，酸洗藥劑pH約為2~3，不要低2，堿洗藥劑PH約為10~12左右，不要超過12（檸檬酸調節(jié)PH時加氨水調節(jié)，氫氧化鈉藥劑加鹽酸調節(jié)pH）5、清洗步驟

A、準備：將各管路連接好（進水，濃水排放，產(chǎn)水排放），并打開清洗管路上的閥門（應急系統(tǒng)為卸壓閥旋轉1圈，打開）。B、排放：啟動清洗泵（應急系統(tǒng)為原水泵），將藥劑泵入系統(tǒng)內(nèi)，直至濃水口有藥劑流出，初始2分鐘內(nèi)（膜系統(tǒng)較大時，初始時間延長至5分鐘）的藥劑直接由濃水口排放掉。C、循環(huán)：打開濃水口化學清洗循環(huán)閥（應急系統(tǒng)為將濃水管直接放入清洗水箱內(nèi)），讓藥劑在系統(tǒng)和水箱內(nèi)循環(huán)，時間約為30分鐘。期間注意檢查藥劑pH值，如pH值不在范圍內(nèi)，則加藥劑適量調整PH。D、浸泡：停止系統(tǒng)，將藥劑保留在膜內(nèi)部，浸泡2-