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反渗透遇到硅结垢,怎么破?
一、硅结垢产生原因
反渗透系统在运行过程中会遇到很多问题从而影响系统稳定运行,通常结垢会占很大的比例,而其中硅结垢无疑是极难处理的一种。
硅结垢包括二氧化硅垢和硅酸盐垢,两者一般情况下是无定形的垢。
硅垢产生的原因有三种机理:
(1)硅酸缩合形成垢;
(2)SiO2胶体破坏后发生凝聚并形成垢;
(3)硅酸或硅胶与Al3+、Fe3+、Mg2+、Fe2+和Ca2+反应产生沉淀。
不论哪种硅垢,一旦在反渗透系统产生都很难去除。
二、常用解决方法
通常是使用阻垢剂进行硅结垢的控制,但是传统阻垢剂很难有效控制硅结垢,其硅的控制范围通常是在浓水侧不高于200mg/L,一旦超出这个范围,阻垢剂将不起作用,而随着反渗透系统在回用水工程中的应用增多,反渗透系统的进水硅含量也较以往大大增加,纯水系统的进水硅含量通常不高于20mg/L,高硅回用水的硅含量通常在60mg/L以上,传统阻垢剂已经不能满足反渗透系统稳定运行的需求。
三、欧美新材解决方法:
针对这种情况,欧美新材专门研发了针对高硅水质的NP217阻垢剂,使用后,可以控制反渗透浓水侧的硅含量达300mg/L,并已经取得应用业绩。
四、案例
某石化公司,原水为循环水排污水,经预处理后进入膜系统,原来使用普通阻垢剂,运行3~4天,产水流量下降超过15%,换用我公司NP217后,运行10天后,产水量依然稳定。
简易工艺流程:
加絮凝剂、次钠 阻垢剂 阻垢剂、还原剂
↓ ↓ ↓
循环排污水→多介质过滤器→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→保安过滤器→反渗透装置→产水箱
水质情况:
分析与方案:
根据水质分析结果,反渗透系统的结垢风险除了碳酸盐和硫酸盐外,主要为硅结垢,而由于反渗透进水硅含量最高达到92mg/L,回收率控制在65~70%,则浓水侧的硅含量会达到260~300 mg/L,因此,选用了Ochemate® NP217。
运行数据:
使用NP217前:
使用NP217后:
五、结论
Ochemate® NP217对进水硅含量高的反渗透系统有很好的阻垢作用,在浓水侧硅含量达到350mg/L的情况下,也可以有效抑制反渗透结垢,保障反渗透的稳定运行。