反滲透二氧化硅結(jié)垢表現(xiàn)及預(yù)防

反滲透二氧化硅結(jié)垢表現(xiàn)及預(yù)防常規(guī)的水源中都會含有一定量的SiO2，SiO2在飽和的狀態(tài)下能聚合為難溶性的膠體硅，沉積在反滲透膜表面后會導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)水量急劇下降，運行壓力大幅升高，脫鹽率出現(xiàn)明顯下降。SiO2結(jié)垢表現(xiàn)與碳酸鈣、硫酸鈣結(jié)垢的表現(xiàn)也有較大差異，從膜元件外觀上很難發(fā)現(xiàn)析出的結(jié)垢物質(zhì)，并且較難通過化學(xué)清洗恢復(fù)性能。下面通過一個案例進行說明。01系統(tǒng)配置排列方式：一級三段式，膜殼排布3:2:1，采用6芯膜殼設(shè)計回收率：87.5%設(shè)計運行通量：16.4LMH設(shè)計產(chǎn)水量：21.9m3/h膜元件型號：一段/二段TML20D-400,三段TM820V-40002運行概述系統(tǒng)投運不到一個月，現(xiàn)場兩套設(shè)備運行壓力升高一倍，各段壓差無明顯變化；兩套設(shè)備產(chǎn)水量均下降一倍左右。產(chǎn)水電導(dǎo)上升，脫鹽率下降，化學(xué)清洗后表現(xiàn)更明顯。03案例分析原水為垃圾填埋場循環(huán)排污水，硬度1000mg/L，堿度500mg/L，二氧化硅220mg/L。通過澄清池預(yù)處理后，反滲透系統(tǒng)進水電導(dǎo)4000-5000μS/cm，硬度240mg/L，堿度110mg/L，二氧化硅120mg/L，PH回調(diào)至7。運行初期控制回收率80%左右，后產(chǎn)水量下降，回收率逐漸下降至60%左右。現(xiàn)場單個膜殼取產(chǎn)水檢測，A設(shè)備一段產(chǎn)水電導(dǎo)200μS/cm以內(nèi)，二段、三段明顯異常，均為9000μS/cm；B設(shè)備一段產(chǎn)水電導(dǎo)300μS/cm以內(nèi)，二段、三段均為2000μS/cm。后對A設(shè)備一二三段逐一進行探針實驗，一段第六只膜殼位置產(chǎn)水電導(dǎo)有升高現(xiàn)象，二三段無明顯跳點，與膜殼取樣口所測數(shù)值接近。取三段最后一支膜送檢進行膜元件分析。04膜元件分析存在輕微超重現(xiàn)象，進水側(cè)及濃水側(cè)端面觀察無明顯污染物。標(biāo)準(zhǔn)性能評價結(jié)果脫鹽率（92.96%）和產(chǎn)水量（1.6m3/d），脫鹽率和產(chǎn)水量都明顯下降。探針測試顯示產(chǎn)水電導(dǎo)率整體偏高，但無明顯突變點。觀察無明顯污染物，但SEM觀察膜表面覆蓋一層結(jié)垢物。膜片EDX元素分析主要含有O（52.41%），Si（18.17%），主要為二氧化硅結(jié)垢。膜片染色顯示背面無明顯滲漏。膜片標(biāo)準(zhǔn)性能評價脫鹽率（97.06%）和產(chǎn)水量（0.14m/d），膜片脫鹽率和產(chǎn)水量也明顯下降，與膜元件性能評價結(jié)果變化趨勢一致。05總結(jié)及運行建議（1）SiO2結(jié)垢控制對反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，與系統(tǒng)運行壓力、產(chǎn)水量及脫鹽率等息息相關(guān)。項目前期應(yīng)進行充分和詳細的水質(zhì)分析，選擇合適的預(yù)處理工藝，反滲透系統(tǒng)回收率的選擇應(yīng)充分考慮濃水側(cè)SiO2含量(具體可耐受濃度以阻垢劑廠家推薦值為準(zhǔn))。另外，降低反滲透系統(tǒng)回收率、適當(dāng)提高水溫、適當(dāng)提高pH、預(yù)處理投加硅的分散劑等措施也能有效降低SiO2結(jié)垢風(fēng)險。（2）建議在以下情況發(fā)生時及時進行反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗：系統(tǒng)某段的進水和濃水的壓差上升到初始壓差值的150%；標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)水量降低了10%；標(biāo)準(zhǔn)化的透鹽率增加了20%。SiO2結(jié)垢發(fā)生時，一般表現(xiàn)為運行壓力上升，產(chǎn)水量下降，因為污染主要發(fā)生在膜表面，壓差變化往往不明顯，建議在反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)以上表現(xiàn)時，及時進行化學(xué)清洗的同時，加強對SiO2等污染物的水質(zhì)檢測頻率。（3）SiO2結(jié)垢往往是從系統(tǒng)最后一支膜開始，系統(tǒng)最后幾支膜的結(jié)垢情況會相對嚴(yán)重，產(chǎn)水減少或者幾乎不產(chǎn)水。建議定期對各段單支膜殼電導(dǎo)率進行測試，從而快速發(fā)現(xiàn)產(chǎn)水電導(dǎo)異常的位置，進而及時對系統(tǒng)進行診斷并采取相應(yīng)處理措施。（4）