在反滲透水處理系統(tǒng)中,反滲透膜是核心部件,其精密孔洞能攔截病毒、重金屬甚至鹽離子,從淡水凈化到食品飲料提純,從廢水回收到脫鹽處理,都依賴它的凈化能力。然而,膜系統(tǒng)在運行中面臨著諸多挑戰(zhàn),反滲透藥劑則如同隱形的守護者,默默保障著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
反滲透膜在運行中,首當其沖的威脅來自水垢。原水中的鈣、鎂、鋇等金屬離子,在膜表面濃縮后易形成難溶性鹽類沉淀,也就是水垢。這些水垢不僅會堵塞膜孔,降低膜的透水性,還可能刺穿膜,使鹽、微生物等污染物進入滲透水流,影響水質。反滲透阻垢劑通過螯合、分散及晶格畸變等作用,有效阻止金屬離子形成沉淀,或使已形成的沉淀顆粒分散懸浮在水中,避免在膜表面沉積。例如,含聚環(huán)氧琥珀酸的阻垢劑可在端條件下,將阻垢率提升至較高水平,使膜系統(tǒng)在高回收率下仍能保持穩(wěn)定產(chǎn)水量。
微生物污染也是膜系統(tǒng)面臨的一大難題。在適宜的溫度和濕度條件下,反滲透膜表面容易滋生細菌、真菌等微生物。微生物的繁殖會形成生物膜,增加膜的運行壓力,還可能對膜材料造成侵蝕,縮短膜的使用壽命。反滲透殺菌劑則能有效應對這一問題,它通過氧化性或非氧化性機制,穿透生物膜并破壞微生物細胞結構,實現(xiàn)滅菌。非氧化性殺菌劑可針對特定菌種,殺滅率高,且不會與阻垢劑發(fā)生化學反應,確保系統(tǒng)化學環(huán)境穩(wěn)定。
隨著反滲透系統(tǒng)的持續(xù)運行,膜表面不可避免地會積累各類污染物,如有機物、膠體顆粒等。這些污染物會降低膜的脫鹽率和產(chǎn)水量,影響水質。反滲透膜清洗劑針對不同類型的污染物,通過化學作用將其溶解、剝離,恢復膜的初始性能。例如,低pH液體配方的清洗劑,可用于去除金屬氫氧化物、碳酸鈣等類型的結垢,讓膜重新煥發(fā)活力。
除了上述幾種主要藥劑,反滲透系統(tǒng)中還有其他輔助藥劑。絮凝劑能改善水的預處理效果,提高膜系統(tǒng)抗污染能力,它可使水中的細小顆粒凝聚成較大顆粒,便于后續(xù)過濾去除。消泡劑則能降低水中表面張力,減少氣泡產(chǎn)生,提高膜系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,避免氣泡對膜造成機械損傷。
不同類型的反滲透藥劑相互配合,共同保障著反滲透膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在電力、化工、冶金等行業(yè),反滲透膜系統(tǒng)用于生產(chǎn)過程中的純水制備,藥劑的使用能確保生產(chǎn)用水的質量穩(wěn)定,滿足生產(chǎn)工藝對水質的嚴格要求,同時減少設備故障停機時間,提高生產(chǎn)效率。在海水淡化工程中,海水中含有大量的鹽分和微生物,對反滲透膜的污染風險高,藥劑通過防垢、殺菌等作用,保障海水淡化系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。在市政供水和小區(qū)直飲水系統(tǒng)中,藥劑能去除水中的有害物質,改善飲用水的口感和質量,保障居民的飲水安全。
反滲透藥劑雖不為人熟知,卻在水處理系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用,是當之無愧的隱形守護者。
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