钙离子螯合剂高硬度水反渗透膜阻垢剂

（1）对某县生活垃圾处理场渗滤液采用二级DTRO 工艺进行处理，出水效果较好，各项指标均可以达到 GB 16889—2008 表 2 中规定的排放标准的要求
（2）充分利用填埋场垃圾堆体的生物反应器特性，采用浓缩液回灌进行消解和稳定污染物，是渗滤液处理过程中一个经济可靠的处理环节。

DTRO是DT的一个分类，DT 膜技术即碟管式膜技术(Disc Tube Module)，分为DTRO（碟管式反渗透）、DTNF（碟管式纳滤）、DTUF（碟管式超滤）三大类，是一种专利型膜分离组件。该技术是针对高浓度料液的过滤分离而开发的，已成功应用近30 年。
DTRO基本介绍
一、组件结构
碟管式膜组件主要由RO 膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端盖法兰进行固定，然后置入耐压外壳中，就形成一个碟管式膜组件。

二、工作原理
料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中（如图2所示），被处理的液体以短的距离快速流经过滤膜，然后180º逆转到另一膜面，再从流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的切向流过滤，浓缩液后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O 型密封圈隔离。

反渗透系统的清洗方式通常有在线清洗和离线清洗。

在线清洗方法的优点是不用进行膜元件的拆卸，只需将膜清洗药剂运至清洗现场，直接操作即可；缺点是由于运行设备条件的制约，在线清洗是在原运行设备上通过单一化学作用将污垢清洗下来，有可能各支膜受到的污染程度不同，清洗时无法区别对待而使得清洗效果不够。

离线清洗是将反渗透膜从系统中拆出利用清洗设备进行清洗，通过物理和化学的共同作用达到清洗比较的目的，借助于洗膜设备的物理特性，再加上化学辅助作用使清洗进行的非常，而且几乎不会对膜造成的伤害。

因此一般对于污染较轻或初次清洗的系统建议采用在线清洗进行恢复，如果经在线清洗很难恢复正常运行状态，再采用离线方式进行清洗，并可对单支膜元件性能参数进行测试筛选评价。

四、反渗透系统清洗频率

当出现下列污染特征：标准化后产水量下降10～15%，标准化后产水水质下降10～15%，或者给水与浓水间的压降增加10～15%时，表明RO系统需要清洗了。

由于RO系统出现污垢而需要清洗的频率随具体情况的不同而不同，一般习惯上可接受的清洗频率是3～12个月清洗一次。如果每个月不得不清洗一次或以上，应该着重改善RO的预处理系统，调整RO系统的运行参数；如果每1～3个月需要清洗一次，则需要在提高当前设备的运行水平上做工作，但是否需要改进预处理系统将要进一步判断。

五、反渗透膜清洗剂的选择

通常需按特定的次序使用各种不同的清洗药品进行清洗，以获得的清洗效果。辟如使用低pH值的清洗剂除去水垢一类的物质，然后使用高pH值的清洗剂除去有机物。有时也会使用高pH值的清洗剂除去油类污垢，然后再使用一种低pH值的清洗剂。有些膜清洗剂中已添加洗涤剂，这将有助于清除污染严重的生物和有机杂质。还有些膜清洗剂添加EDTA之类的螯合剂，这些螯合剂有助于清除胶体、有机物、生物杂质和硫酸盐垢。记住，选用不正确的清洗药剂或清洗步骤不正确时，可能会使污堵更严重。

很多工厂使用反渗透阻垢剂，是因为它能提高产水量和水体的质量，从而降低成本。但是，很多人并不清楚怎样选择反渗透阻垢剂以及选择什么样的反渗透阻垢剂才能得到佳的效果。为此，笔者总结了几点选择反渗透阻垢剂的方法，供您参考。

，考虑水质。如果水质的变化比较大，要参照差的水质来选择反渗透阻垢剂。就反渗透阻垢剂的选择而言，水质变化不大，比较稳定的选择符合要求的就可以，尽量购买高纯度的产品。对于废水而言，其水质变化比较大，含有的污垢多，这时就要考虑购买多种成分的反渗透阻垢剂，利用各个成分的共同作用，达到净水的目的。反渗透阻垢剂的作用时间相对较短，所以要快速地反渗透阻垢剂和结垢离子作用。如果水体中杂质含量太高，也会影响反渗透阻垢剂的效果。

其次，考虑纯度。对于单一成分的反渗透阻垢剂而言，浓度越高稳定的区间就越狭隘;对于复合型的反渗透阻垢剂而言，每一个成分的稳定区间都各有不同，很难提高产品的浓度。另外，反渗透阻垢剂的浓度越高，存放时就越容易发生变化，杂质的含量也会增加。

除此之外，了解反渗透阻垢剂的种类对于我们选择反渗透阻垢剂也是非常有必要的。常见的反渗透阻垢剂有聚磷酸盐、聚羧酸等。每一种反渗透阻垢剂都表现出不同的除垢性能。近年来，也推出了不少无磷、没有任何环境污染的反渗透阻垢剂，目的就是减轻含磷的反渗透除垢剂带来的鱼虾大量死亡，海藻迅速繁殖的水体富养化现象。

反渗透阻垢剂的基本作用

1、络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
2、晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;
3、静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
4、反渗透阻垢剂功能种类和应用反渗透阻垢剂是用于反渗透和纳滤系统性能改善的
5、阻垢剂和分散剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。




反渗透阻垢剂的功能
1、.不需再另外加酸，能有效避免酸性物质对设备等造成腐蚀。
2、螯合功效稳定，能防止铁、锰等金属离子在膜管上形成污垢。
3、适用于各种膜管材料。
4、加药量少，节省加药成本，能够获得经济的阻垢控制。
5、阻垢能力强，适用于各种水质，效果良好，能够减少对膜的清洗，延长膜使用寿命。
6、该药剂的功效机稳定性远远优于六偏磷酸钠或纯聚合物型的阻垢剂。

膜被称为反渗透过程的心脏，在一定意义上说，反渗透系统质量的优劣、水平的高低关键在于反渗透膜性能的好坏，张醋酸纤维素反渗透膜是用于水脱盐的，但是，随着各种类型反渗透膜的开发和膜性能的不断提高，发渗透膜分离已不仅包括水处理领域，即水的脱盐、纯水制备、水的再利用和废水回收，也包括食品加工、生物学和生物医药的研究
。一、反渗透膜性能要求和指标为适应水处理应用的需要，反渗透膜具有应用上的可靠性和形成规模的经济性，其一般要求如下
1、对水的渗透性要大，脱盐率要高。
2、具有一定的强度和坚实程度，不致因水的压力和拉力影响变形、破裂。膜的被压实性尽可能小，水通量衰减小，稳定的产水量。
3、结构要匀称，能制成所需要的结构。
4、能适应较大的压力、温度和水质的变化。
具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蚀性
使用寿命要长。

三、反渗透膜的影响因素1、进水压力对RO膜元件的影响进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，使得产水量加大，同时盐透过量几乎不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，提高脱盐率，当进水压力超过一定值时，由于过高的回收率，加大了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。2、进水温度对RO膜元件的影响RO膜元件产水电导对进水水温的变化十分敏感，随着水温增加水对通量也线性的增加，进水水温每升高1℃，产水量就增加2.5%-3.0%；（以25℃为标准）。3、进水PH值对反渗透膜的影响进水PH值对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间，脱盐率达到高。4、进水盐浓度对RO膜元件的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，进水含盐量越高，浓度差也越大，透盐率上升，从而导致脱盐率下降。

反渗透设备关机时的方法不正确　　
A、关机时快速降压没有进行冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度原水,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运期间可能引起膜污染。　　反渗透设备在准备关机时,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10min,直至浓缩水的TDS与原水的TDS很接近为止。　　
反渗透设备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。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。　　反渗透设备余氯监测不力　　
如投加NaHSO3的泵失灵或药液失效,或活性炭饱和时因余氯损坏膜。清洗不及时与清洗方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,由于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。

反渗透技术的应用效果

该应用实例中，反渗透装置为2套，以单套为例对水量和脱盐率进行分析。该反渗透系统使用东丽膜型号为TML20—400，单套为168支膜，分为2段。反渗透进出水水质和产量见表

由表1可见，(1)该处理厂在预处理段没有脱盐装置，故反渗透进水的电导率在1 000斗s，cm以上，属盐分偏高的水。经过反渗透系统，出水电导率达到200us／cm以下，脱盐率约为90％。(2)该型号反渗透膜装置单套产水达到100 m3／h左右。(3)回收率控制在75％以下。根据数据分析，反渗透产水可替代工业水作为脱盐水装置的原水(工业水电导率为300～500us／cm)，达到节能减排的目标。

4反渗透技术的运行问题及解决办法

该套反渗透系统自建成起，在运行过程中遇到了6个问题，影响了装置的长周期运行。(1)上游装置来水电导率高、含油高。上游装置来水成分复杂，电导率高达5 000us／cm，含油高达40 mg／L。电导率高造成反渗透运行负荷超标，影响膜装置寿命。含油量高对反渗透膜造成污染，影响膜装置寿命。将高电导率和高油污水改排至其他污水装置，反渗透装置的运行。(2)反渗透膜压差高，化学清洗没有效果。反渗透膜在运行一段时间后，压差增大，经过化学清洗后，压差没有明显降低，产水量也明显减少。解决办法是对反渗透膜进行离线清洗，离线清洗后产水量、脱盐率都恢复正常。(3)铁管线中铁离子脱落。在水的运输过程中，经过多段碳钢管线，其中有部分管线的内衬破损导致碳钢管线中铁离子脱落，随水进入到反渗透膜中。解决办法是查找内衬破损的管道对内衬进行恢复，避免铁离子脱落。(4)结垢问题。反渗透末端已发生结垢，由于反渗透第2段和第l段末端的压力都较低，水流速低，盐分不易被冲刷掉，在末端逐渐积累，其中CaCO，的结垢速度较快，其他难溶盐的结构速度较慢，例如硅酸盐、硫酸盐。在预防结垢的措施中，主要以投加阻垢剂为主，在运行一定周期后进行化学清洗，以溶解垢质随删。

反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。
2、反渗透膜元件原理
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。