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反滲透物理阻垢技術的應用研究

2016-12-27 16:43:07 作者：本網整理來源：電力化學技術創新戰略聯盟分享至：

    1 概述

    反滲透技術是目前水處理脫鹽工藝中最成熟的物理脫鹽技術之一。在設計及使用過程中被越來越多地應用到工業化生產中，不同用戶的水源情況及用水要求等條件的差異化，形成了不同工藝流程的反滲透水處理系統，如果工藝設計不完善或者操作不當以及化學添加劑與水源不兼容等情況發生時，往往會導致反滲透系統出現產水量及產水品質的下降，嚴重時會導致反滲透膜元件提前報廢，因此對反滲透膜元件的保護在整個系統設計及運行過程中尤其重要。各種反滲透阻垢藥劑在使用中受水中硬度、堿度、鐵離子、濁度等影響各不相同，而且各品牌阻垢劑的主要成分廠家是保密的（特別是進口品牌），所以選擇正確的阻垢劑非常困難，普遍使用的阻垢劑均為含磷藥劑，加入系統后均有一定的阻垢效果，但同時也帶來產生磷酸鈣、滋生有機物等問題，而且隨濃水排入河流，會造成河流水體的富營養化。所以有必要另辟途徑選擇其他的阻垢方法。本文重點對一種新型阻垢技術-物理阻垢的應用實例進行了研究分析。

    2 設備及作用原理

    2.1 設備組成

    物理阻垢技術在循環水、熱交換器上已經得到了較廣泛的應用，對于反滲透裝置的物理阻垢方法較少，上海震岡微電子有限公司針對反滲透裝置研發的GSGⅡ型物理水處理器得到應用，特對其應用實例進行了分析研究。

    GSGⅡ型物理水處理器由控制柜和線圈組成。控制柜內主要是脈沖電磁場發生裝置（針對50t/h反滲透系統的裝置功率為200W），然后通過導線連接至線圈，線圈纏繞在高壓泵出口的反滲透進口管道外，長度約90cm。設備的安裝無需破壞原系統設備。

    2.2 作用原理

    在管道中，管壁上的垢和水流的接觸面上，存在著“溶解”、“沉積”、再“溶解”、“再沉積”的動態變化過程。一旦“溶解”和沉積的平衡被破壞，“溶解”大于沉積，垢就逐漸減少；反之沉積大于“溶解”，垢會漸漸增厚。

    該方法是在管道外加一個交變脈沖電磁場，而且是頻率有規律從低到高變化的脈沖電磁場，所產生的磁力線對管內水流進行垂直切割，使水自然存在的大締合體狀態（水分子由結合健相聯）的結合鍵被深度打斷，離解成活性很強的單分子水，從而改變了水的物理結構和特性，增強了水分子的極性，增大了水分子的偶極距，提高了水對Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-等離子的水合能力，減慢了這些離子的活動速度，減少了它們彼此碰撞結合的機會，同時又在眾水分子包圍之中，受水單分子的阻擋無法接近管壁，國外有關報道也以實驗證實了水中的Ca2+、Mg2+離子在交變脈沖電磁場的作用下，將通常150μm的晶體減小到20μm左右.