反滲透加酸

1. （急。。。）在反滲透處理水過程中，投機阻垢劑和酸的量如何計算謝謝

我記得好像RO水不用加這個吧，要麼是循環水要加這個的。

2. 水中含酸通過反滲透處理能達標嗎

要看酸的相對分子質量。如果是大分子的有機酸(分子量大於100g/mol)的，應該是可以的，分子量小的，滲透膜也沒有辦法實現選擇性透過。

3. 反滲透在清洗時用檸檬酸濃度是2%

1 一般會形成的沉積物
在正常運行一段時間後，反滲透膜元件會受到給水中可能存在的懸浮物或難溶鹽的污染，這些污染中最常見的是碳酸鈣沉澱、硫酸鈣沉澱、金屬(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)氧化物沉澱、硅沉積物、無機或有機沉積混合物、NOM天然有機物質、合成有機物(如：阻垢劑/分散劑，陽離子聚合電解質)、微生物 (藻類、黴菌、真菌)等污染。

2 污染情況分析

碳酸鈣垢：

碳酸鈣垢是一種礦物結垢。當阻垢劑/分散劑添加系統出現故障時，或是加酸pH調節系統出故障而引起給水pH增高時，碳酸鈣垢有可能沉積出來。盡早地檢測碳酸鈣垢，對於防止膜層表面沉積的晶體損傷膜元件是極為必要的。早期檢測出的碳酸鈣垢可由降低給水的pH值至3~5，運行1~2小時的方法去除。對於沉積時間長的碳酸鈣垢，可用低pH值的檸檬酸溶液清洗去除。

硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢：

硫酸鹽垢是比碳酸鈣垢硬很多的礦物質垢，且不易去除。硫酸鹽垢可在阻垢劑/分散劑添加系統出現故障或加硫酸調節pH時沉積出來。盡早地檢測硫酸鹽垢對於防止膜層表面沉積的晶體損傷膜元件是極為必要的。硫酸鋇和硫酸鍶垢較難去除，因為它們幾乎在所有的清洗溶液中難以溶解，所以，應加以特別的注意以防止此類結垢的生成。

金屬氧化物/氫氧化物污染：

典型的金屬氧化物和金屬氫氧化物污染為鐵、鋅、錳、銅、鋁等。這種垢的形成導因可能是裝置管路、容器(罐/槽)的腐蝕產物，或是空氣中氧化的金屬離子、氯、臭氧、鉀、高錳酸鹽，或是由在預處理過濾系統中使用鐵或鋁助凝劑所致。

聚合硅垢：

硅凝膠層垢由溶解性硅的過飽和態及聚合物所致，且非常難以去除。需要注意的是，這種硅的污染不同於硅膠體物的污染。硅膠體物污染可能是由與金屬氫氧化物締合或是與有機物締合而造成的。硅垢的去除很艱難，可採用傳統的化學清洗方法。如果傳統的方法不能解決這種垢的去除問題，請與海德能公司技術部門聯系。現有的化學清洗葯劑，如氟化氫銨，已在一些項目上得到了成功的使用，但使用時須考慮此方法的操作危害和對設備的損壞，加以防護措施。

膠體污染：

膠體是懸浮在水中的無機物或是有機與無機混合物的顆粒，它不會由於自身重力而沉澱。膠體物通常含有以下一個或多個主要組份，如：鐵、鋁、硅、硫或有機物。

非溶性的天然有機物污染(NOM)：

非溶性天然有機物污染(NOM——Natural Organic Matter)通常是由地表水或深井水中的營養物的分解而導致的。有機污染的化學機理很復雜，主要的有機組份或是腐植酸，或是灰黃霉酸。非溶性NOM被吸附到膜表面可造成RO膜元件的快速污染，一旦吸收作用產生，漸漸地結成凝膠或塊狀的污染過程就會開始。

微生物沉積：

有機沉積物是由細菌粘泥、真菌、黴菌等生成的，這種污染物較難去除，尤其是在給水通路被完全堵塞的情況下。給水通路堵塞會使清潔的進水難以充分均勻的進入膜元件內。為抑制這種沉積物的進一步生長，重要的是不僅要清潔和維護RO系統，同時還要清潔預處理、管道及端頭等。對膜元件採用氧化性殺菌時，請與宜興市富華水處理設備有限公司技術支持部門聯系，使用認可的殺菌劑。

3 清洗液的選擇和使用

選擇適宜的化學清洗葯劑及合理的清洗方案涉及許多因素。首先要與設備製造商、RO膜元件廠商或RO特用化學葯劑及服務人員取得聯系。確定主要的污染物，選擇合適的化學清洗葯劑。有時針對某種特殊的污染物或污染狀況，要使用RO葯劑製造商的專用化學清洗葯劑，並且在應用時，要遵循葯劑供應商提供的產品性能及使用說明。有的時候可針對具體情況，從反滲透裝置取出已發生污染的單支膜元件進行測試和清洗試驗，以確定合適的化學葯劑和清洗方案。

為達到最佳的清洗效果，有時會使用一些不同的化學清洗葯劑進行組合清洗。

典型地程序是先在低pH值范圍的情況下進行清洗，去除礦物質垢污染物，然後再進行高pH值清洗，去除有機物。有些清洗溶液中加入了洗滌劑以幫助去除嚴重的生物和有機碎片垢物，同時，可用其它葯劑如EDTA螯合物來輔助去除膠體、有機物、微生物及硫酸鹽垢。

需要慎重考慮的是如果選擇了不適當的化學清洗方法和葯劑，污染情況會更加惡化。

4 化學清洗葯劑的選擇及使用准則

選用的專用化學葯劑，首先要確保其已由化學供應商認定並符合用於海德能公司膜元件的要求。葯劑供應商的指導/建議不應與海德能公司此技術服務公告中推薦的清洗參數和限定的化學葯劑種類相沖突；

如果正在使用指定的化學葯劑，要確認其已在此海德能公司技術服務公告中列出，並符合海德能公司膜元件的要求（咨詢富華公司）；

採用組合式方法完成清洗工作，包括適宜的清洗pH、溫度及接觸時間等參數，這將會有利於增強清洗效果；

在推薦的最佳溫度下進行清洗，以求達到最好的清洗效率和延長膜元件壽命的效果；

以最少的化學葯劑接觸次數進行清洗，對延續膜壽命有益；

謹慎地由低至高調節pH值范圍，可延長膜元件的使用壽命。pH范圍為2~12(勿超出)；

典型地、最有效的清洗方法是從低pH至高pH溶液進行清洗。對油污染膜元件的清洗不能從低pH值開始，因為油在低pH時會固化；

清洗和沖洗流向應保持相同的方向；

當清洗多段反滲透裝置時，最有效的清洗方法分段清洗，這樣可控制最佳清洗流速和清洗液濃度，避免前段的污染物進入下游膜元件；

用較高pH產品水沖洗洗滌劑可減少泡沫的產生；

如果系統已發生生物污染，就要考慮在清洗之後，加入一個殺菌劑化學清洗步驟。殺菌劑必須可在清洗後立即進行，也可在運行期間定期進行(如一星期一次)連續加入一定的劑量。必須確認所使用的殺菌劑與膜元件相容，不會帶來任何對人的健康有害的風險，並能有效地控制生物活性，且成本低；

為保證安全，溶解化學葯品時，切記要慢慢地將化學葯劑加入充足的水中並同時進行攪拌；

從安全方面考慮，不能將酸與苛性(腐蝕性)物質混合。在要使用下一種溶液之前，從RO系統中徹底沖洗干凈滯留的前一種化學清洗溶液。

5 清洗液的選擇

表2-常規清洗液配方提供的清洗溶液是將一定重量(或體積)的化學葯品加入到100加侖(379升)的潔凈水中(RO產品水或不含游離氯的水)。溶液是按所用化學葯品和水量的比例配製的。溶劑是RO產品水或去離子水，無游離氯和硬度。清洗液進入膜元件之前，要求徹底混和均勻，並按照目標值調pH值且胺目標溫度值穩定溫度。常規的清洗方法基於化學清洗溶液循環清洗一小時和一種任選的化學葯劑浸泡一小時的操作而設定的。

表2 常規清洗液配方(以100加侖，即379升為基準)

清洗液
主要組份
葯劑量
清洗液pH值
最高清洗液溫度

1
檸檬酸(100%粉末)
17.0磅(7.7公斤)
用氨水調節pH至3.0~4.0
40℃

2
鹽酸(HCl)(密度22波美度或濃度36%)
0.47加侖(1.8升)
緩慢加入鹽酸調節pH至2.5，調高pH用氫氧化鈉
35℃

3
氫氧化鈉(100%粉末) 或(50%液體)
0.83磅(0.38公斤) 0.13加侖(0.5升)
緩慢加入氫氧化鈉調節pH至11.5，調低pH時用鹽酸
30℃

6 常規清洗液介紹

[溶液1]

2.0%(W)檸檬酸(C6H8O7)的低pH(pH值為3~4)清洗液。以於去除無機鹽垢(如碳酸鈣垢、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢等)、金屬氧化物/氫氧化物(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)及無機膠體十分有效。

[溶液2]

0.5%(W)鹽酸低pH清洗液(pH為2.5)，主要用於去除無機物垢(如碳酸鈣垢、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶垢等)，金屬氧化物/氫氧化物(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)，及無機膠體。這種清洗液比溶液1要強烈些，因為鹽酸(HCl)是強酸。鹽酸的下述濃度值是有效的：(18°波美=27.9%，20°波美=31.4%，22°波美=36.0%)。

[溶液3]

0.1%(W)氫氧化鈉高pH清洗液(pH為11.5)。用於去除聚合硅垢。這一洗液是一種較為強烈的鹼性清洗液。

7 RO膜元件的清潔和沖洗程序

RO膜元件可置於壓力容器中，在高流速的情況下，用循環的清潔水(RO產品水或不含游離氯的潔凈水)流過膜元件的方式進行清洗。RO的清洗程序完全取決於具體情況，必要時更換用於循環的清潔水。

RO膜元件的常規清洗程序如下：

在60psi(4bar)或更低壓力條件下進行低壓沖洗，即從清洗罐中(或相當的水源)向壓力容器中泵入清潔水然後排放掉，運行幾分鍾。沖洗水必須是潔凈的、去除硬度、不含過渡金屬和余氯的RO產品水或去離子水。

在清洗罐中配製特定的清洗溶液。配製用水必須是去除硬度、不含過渡金屬和余氯的RO產品水或去離子水。溫度和pH應調到所要求的值。

啟動清洗泵將清洗液泵入膜組件內，循環清洗約一小時或是要求的時間（咨詢供應商技術人員）。在起始階段，清洗液返回至RO清洗罐之前，將最初的的迴流液排放掉，以免系統內滯留的水對清洗溶液造成稀釋。在最初的5分鍾內，慢慢地將流速調節到最大設計流速的1/3。這可以減少由污物的大量沉積而造成的潛在污堵。在第二個5分鍾內，增加流速至最大設計流速的2/3，然後，再增加流速至設計的最大流速值。如果需要，當pH的變化大於1，就要重新調回到原數值。

根據需要，可交替採用循環清洗和浸泡程序。浸泡時間建議選擇1至8小時（請咨詢富華公司）。要謹慎地保持合適的溫度和pH。

化學清洗結束之後，要用清潔水(去除硬度、不含金屬離子如鐵和氯的RO產品水或去離子水)進行低壓沖洗，從清洗裝置/部件中去除化學葯劑的殘留部分，排放並沖洗清洗罐，然後再用清潔水完全注滿清洗罐以作沖洗之用。從清洗罐中泵入所有的沖洗水沖洗壓力容器至排放。如果需要，可進行第二次清洗。

一旦RO系統已用貯水罐中的清潔水完全沖洗後，就可用預處理給水進行最終的低壓沖洗。給水壓力應低於60psi(4bar)，最終沖洗持續進行直至沖洗水干凈，且不含任何泡沫和清洗劑殘余物。通常這需要15~60分鍾。操作人員可用干凈的燒瓶取樣，搖勻，監測排放口處沖洗水中洗滌劑和泡沫的殘留情況。洗液的去除情況可用測試電導的方法進行，如沖洗水至排放出水的電導在給水電導的10~20%以內，可認為沖洗已接近終點；pH表也可用於測定，來比較沖洗水至排放出水與給水的pH值是否接近。

一旦所有級段已清洗干凈，且化學葯劑也已沖洗掉，RO可重新開始置於運行程序中，但初始的產品水要進行排放並監測，直至RO產水可滿足工藝要求(電導、pH值等)。為得到穩定的RO產水水質，這一段恢復時間有時需要從幾小時到幾天，尤其是在經過高pH清洗後。

8 反滲透膜的化學清洗與水沖洗

清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側循環，此時膜元件仍裝在壓力容器內而且需要專門的清洗裝置來完成該工作。

清洗反滲透膜元件的一般步驟：

一、用泵將干凈、無游離氯的反滲透產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。

二、用干凈的產品水在清洗箱中配製清洗液。

三、將清洗液在壓力容器中循環1小時或預先設定的時間。

四、清洗完成以後，排凈清洗箱並進行沖洗，然後向清洗箱中充滿干凈的產品水以備下一步沖洗。

五、用泵將干凈、無游離氯的產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。

六、在沖洗反滲透系統後，在產品水排放閥打開狀態下運行反滲透系統，直到產品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常15~30分鍾)。

4. 反滲透系統中為什麼要加酸原理何在

如果進入反滲透膜的水的硬度較高，較高的PH值會使在反滲透的濃水端更有可能出現高濃度的鈣鎂鹽的析出，損傷反滲透膜，或使產水的電導率較高。主要原因是為了避免這個現象的出現。

5. 酸鹼對反滲透膜有無影響

對於正常運行時，pH值應呈中性，即pH值7左右。反滲透膜在pH值7.5-7.8時脫鹽率最高，碳酸鹽休系的平衡版關系，這個平衡隨權著pH值的變化而移動，當pH值小於8時，水中的C032-和HCO3-開始部分轉化為CO2，當pH值小於4時，水中全部C032-和HCO3-都有轉化為CO2。

pH高對反滲透膜有影響嗎？

反滲透膜元件對溶解在水中的CO2是不能脫除的，這些CO2透過膜元件到達產水側後會重新在水中轉化為HCO3-，使產水電導率升高，因此反滲透元件在低pH值條件下運行時表現出的脫鹽率不高.但是，也不能為了排除CO2的干擾而不加限制地提高pH值，這是因為pH值的升高會降低碳酸鹽的溶解度，導致結垢。

因此控制適當的pH值范圍才能確保反滲透的正常運行。

6. 反滲透系統中為什麼要加酸調節pH值

反滲透系統中為抄什麼要加酸調節pH值
反滲透可以去除水中的可溶性物質，但是對氣體的脫除很低幾乎沒有作用，出水顯酸性主要是水中二氧化碳氣體不能被除去，當脫除水中的鹽類物質後二氧化碳在水中形式變化是反滲透產水顯酸性的主要原因之一

7. 急：高分求助：水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸鹼等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。

對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低，在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理，除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI（15分鍾）值應小於3。

5.1化學預處理

為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

1 加酸－防止結垢

在進水中可以加入鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用，商品硫酸有20％和93％兩種濃度規格。93％的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93％硫酸時一定要小心，在稀釋到66％時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸（無添加劑）購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30－37％。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數（LSI）。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小（水壺中的水垢就是這樣形成的），隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5（比較保守的設計是LSI為＋1.8）。

2 加鹼－提高脫除率

在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉（NaOH），購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100％的片鹼，也有20％和50％的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理，二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因：

a．在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。

b．某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

c．二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高（特別是高於9時）。

d．硼的脫除率在高pH下也較高（特別是高於9時）。

加鹼應用有一個特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統）過程，將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水，苦鹹水在高pH下會有污染問題（比如硬度、鹼度、鐵、錳等）。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。

3 脫氯葯劑－消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統（50－100gpm）中一般採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去為止，一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉（SBS）是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5－99％，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2％的溶液的使用期為3－7天， 10％以下的溶液使用期為7－14天。從理論上講，1.47ppm的SBS（或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉）能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8－3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置（靜態攪拌器）。

SBS脫氯反應：

·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）

·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫酸氫鈉） + HCl （鹽酸）

·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。

SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，而且在少數情況下進水中存在硫還原菌（SBR），亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫（H2S）作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

CPA膜的耐氯能力大概在1000－2000ppm小時（透鹽率增加一倍），1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高（90華氏度以上）、pH（7以上）升高和過渡金屬存在（比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等）而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000－200,000ppm小時（發生透鹽率明顯增加），這個值相當於在RO進水中含有1.9－7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。

在加州的一個三級廢水處理裝置上發現，在氯胺濃度6－8ppm進水條件下，膜的脫鹽率在2－3年內從98％降到了96％。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物，游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多，如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此，使用過量的氨是非常關鍵的，系統監測要確保這一點。

4 阻垢劑和分散劑

許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等），這些聚合物的分子量在2000－10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心，在鐵含量較高時可能會引起膜污染，這種污染會增加膜的操作壓力，有效清除這類污染要進行酸洗。

如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑，在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物，污染會造成操作壓力增加，而且這種污染物清洗非常困難。

六偏磷酸鈉（SHMP）是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑，但隨著專用阻垢劑的出現，用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配製一次溶液，因為暴露在空氣中會水解，發生水解後不僅會降低阻垢效果，而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢，LSI可達到＋1.0。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度（碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低），TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度（這是因為高離子強度干擾了晶種的形成）。

最常見的結垢性無機鹽有：

◆ 碳酸鈣（CaCO3）

◆ 硫酸鈣（CaSO4）

◆ 硫酸鍶（SrSO4）

◆ 硫酸鋇（BaSO4）

不太常見的結垢性礦物質有：

磷酸鈣（Ca3(PO4)2）

氟化鈣（CaF2）

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有：

● 礦物質結垢

● 金屬氧化物和氫氧化物（鐵、錳和鋁）

● 聚合硅酸

● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物）

● 生物性污染物

硅酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成硅酸鐵，硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合，靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，推薦加酸點要在上游足夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2－5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7－10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後，RO濃水中難溶鹽最大飽和度，以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況，以正常未加葯時的飽和度為100％計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。

選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題：

● 與相關RO膜的兼容性如何？

● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表？

● 與反滲透進水中的任何成分（比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等）有沒有不可逆反應？

● 推薦添加量和最大添加量是多少？

● 有沒有特殊的排放問題？

● 是否適於飲用水應用（有必要時）？

● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎？

● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務？

表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度

垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸鈣
400%
230%

硫酸鍶
1,200%
800%

硫酸鋇
8,000%
6,000%

氟化鈣
12,000%
未給出

硅酸
300 ppm 或更高
100%

鐵
5 ppm
未給出

鋁
4 ppm
未給出

5.2軟化預處理

原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

1石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純鹼）得到進一步降低：

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰－純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。

通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統（大於200m3/H）才會考慮選擇石灰軟化工藝。

2樹脂軟化

a．強酸型樹脂軟化

使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。

b．弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。

● 再生所需要的酸量不大於105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響；

● 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；

弱酸型樹脂處理的缺點是：

● 殘余硬度

如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，並採取相應的措施。

● 處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的TDS，因此，我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

5.3去除膠體和顆粒物

1介質過濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。

在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L／(min.m2)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。

2除鐵、錳——氧化過濾

通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：

4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2

4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。

處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。

海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。

3 微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加葯量。

為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯醯胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉澱，還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。

當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。

4微濾/超濾

採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。

● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。

● 由於膠體污染減少，反滲透系統的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統過濾工藝相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。

● 與採用大量化學品的傳統工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

8. 反滲透膜在運行中加入鹽酸

過高的濃度肯定有損害。陶氏膜技術手冊上標明膜正常工作的PH范圍在4-10，耐版受PH范圍在2-12。鹽權酸在水中的狀態是離子，H+和CL- ，但水本身也會有少量的H+離子電離出來，所以才會有弱導電性，而CL-我們天天都有接觸，食鹽溶於水就會產生。因此低濃度的鹽酸是不會對膜有損害的。

9. 為什麼說ro反滲透純水是偏酸性的

由於水中的酸根離子比較多，比如碳酸根離子與碳酸氫根離子；由於反滲透膜對於水溶後的碳酸根離子的去除率為0，所以如果水中含有水溶後的碳酸與碳酸氫根離子，那麼水質監測就會偏酸性。

ro純水一般稱呼純凈水，基本不保留水中的礦物質，PH值在6-7之間，為弱酸性，一般用於透析等醫療用水，或實驗室，電子化工等特殊用水，由於水質污染嚴重，為保障飲水安全，也用於日常飲水，是衛生，安全的飲用水。

他們對水質沒有太大的影響，不會影響正常使用；如果對水質PH值要求高，可以考慮在前面增加脫氣塔，去除二氧化碳等酸性物質。

(9)反滲透加酸擴展閱讀

RO純水技術由來

RO逆透純水機源於美國太空技術，在90年代引入我國。逆滲透（原文Reverse Osmosis）是一種薄膜分離技術，依靠逆滲透膜在壓力下，使溶液中的溶劑與溶質分離的過程。

逆滲透是在有鹽份的水中（如原水）施加比自然滲透壓力更大的壓力，使水由濃度高的一方滲透到濃度低的一方，把原水中的水分子和其他的物質分離。由於逆滲透膜上的微孔極小，其孔隙僅為0.001μ,是細菌、病毒體積的幾千分之一。

採用該技術制備的水為純水，不含有任何礦物質和微量元素，甚至尿經它過濾後都可以直接飲用。水通過逆滲透膜的速度極低，所以處理水量較小（4噸原水=1噸飲用水+3噸廢水）。

10. 反滲透不加鹽酸有影響嗎

一般的反滲透系統正常運行時不需要加酸的。加酸的情況一般用兩個方面：
1、原水水質惡劣PH較高需要調節下。一般用在濃水回收設備上
2、反滲透膜組件結垢清洗，一般我們不建議用鹽酸。常見的以檸檬酸等弱酸為主。