反渗透阻垢剂作用机理是什么?
2024/1/8 16:14:53 / 作者:纯水处理设备公司 / 来源:山艺环保
阻垢剂(分散剂)
阻垢剂不仅能能阻止难溶盐结晶、结垢、沉淀形成,还能分散难溶盐、金属氧化物、氢氧化物、硅酸聚合物、胶体物质、生物污染物的化学物质。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物)等,这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。
阻垢原理
无机垢的形成过程可分为下面3个步骤:
①形成过饱和溶液;
②生成晶核;
③晶核成长,形成晶体;
这3个步骤中有一个遭到破坏,结垢过程即被减缓或抑制。阻垢剂的作用就是有效阻止这些步骤中的一个或几个,以达到阻垢目的。阻垢剂千扰晶体生长的机理有如下几种说法
1、鳌合增溶作用
螯合增溶作用是指阻垢剂与水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等高价金属离子络合成稳定的水溶性螯合物,使水中游离态钙、镁离子的浓度相应降低,这样就好像使CaCO3等物质的溶解度增大了,本来会析出溶液的CaCO3等物质实际上没有形成沉淀。
阈限效应阻垢是指只需向溶液中加入少量的阻垢剂,就能稳定溶液中大量的结垢离子,它们之间不存在严格的化学计量关系,当阻垢剂的量增至过大时,其稳定阻垢作用并无明显改进。
2、晶格畸变作用
晶体正常形成的过程是微粒子(离子、原子或分子)根据特定的晶格方式进行十分有规则的排列,从而形成外形规则、熔点固定、致密坚固的物质结构。所谓晶体畸变是指在晶体生长的过程中,常常会由于晶体外界的一些原因,而使得晶体存在空位、错位等缺陷或形成镶嵌构造等畸变,其结果使同一晶体的各个晶面发育不等。晶体中这种局部组分的差异会导致晶体内部的应力,晶体本身与镶嵌物质脱胀系数的不同也会导致应力。这些应力使晶体不稳定。当环境发生某些变化时,大晶体便会碎裂成小晶体。
阻垢剂分子由于吸附在位于晶体活性生长点的晶格点阵上,使晶体不能按照晶格排列正常生长,使晶体发生畸变,使晶体的内部应力增大导致晶体破裂,从而防止微晶沉积成垢,达到阻垢目的。
3、吸附与分散作用
阻垢分散剂属于阴离子有机化合物,可因物理化学吸附作用而吸附于胶体颗粒及微晶粒子上,在颗粒表面形成新的双电层,改变颗粒表面原来的电荷状况。于是,因同性电荷相排斥而使它们稳定地分散在水体中。
阻垢剂的合理添加阻止了反渗透RO系统中进水和浓水的难溶盐结垢生长,提高了系统的极限回收率上限,降低了系统稳定运行结垢风险。
阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入RO系统之前得到充分混合。大多数系统的加药点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO高压泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。
阻垢剂/分散剂的加药泵要调到较高的运行频率,建议的频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-6ppm,一般采用3ppm投加量。可以根据现场实际情况,对药剂进行稀释。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,所以稀释液的保留时间应在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。
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