反渗透纯水设备运行硅污染成因及应对措施
【】反渗透系统遭遇硅污染是水处理中的棘手难题,其成因复杂且治理成本高昂。
一、硅污染成因
1. 溶解态硅的过饱和析出
水源中的活性硅(H₄SiO₄)在RO膜浓缩过程中浓度急剧升高。当浓缩倍数超过硅的溶解度极限(通常50-150 mg/L,受pH和温度影响),硅酸聚合生成难溶的无定形二氧化硅胶体,粘附于膜表面。
2. 胶体硅的直接沉积
天然水体中的胶体硅(粒径0.01-1μm)未被预处理完全去除。通过膜表面时受浓差极化作用富集沉积,形成致密凝胶层。
3. 金属硅酸盐的协同污染
铝、铁、钙等金属离子与硅酸根结合生成硅酸铝/硅酸铁等难溶盐。此类复合物硬度高、更难清洗,常见于高硬度或含铁铝的水源。
4. 操作条件加剧污染
高回收率运行:末端膜元件硅浓度成倍升高,污染风险激增。低温操作:硅溶解度随温度下降显着降低(25℃时120mg/L → 5℃时仅60mg/L)。
二、防控措施
1. 水源适配预处理
强化胶体去除:针对胶体硅,采用超滤(UF)或高效混凝(如高铁酸盐)+多介质过滤。
调节硅形态:对高硅地下水,通过石灰软化+镁剂除硅工艺,将溶解硅降至20mg/L以下。
离子交换除金属:弱酸阳床去除Ca²⁺/Mg²⁺,降低硅酸盐结垢风险。
. RO系统优化设计
分段设计:降低末段回收率,控制膜表面硅浓度<溶解度90%。
抗污染膜选用:选择表面光滑、亲水性高的抗污染膜(如聚酰胺复合膜)。
温度管理:对低温水源增设加热装置,维持水温>15℃。
3. 智能运行参数
设置硅浓度在线监测,动态调整回收率。控制进水pH在6-7.5(硅溶解度较高区间)。采用变频泵实现流量平滑切换,减少冲击负荷。
4. 高效阻垢方案
选用专用阻垢剂(如含聚乙烯基膦酸),有效延迟硅聚合。通过软件模拟(如winflows)精准计算加药量,避免过量或不足。苏州皙全皙全纯水设备公司可根据客户要求制作各种流量的纯水设备,去离子水设备,超纯水设备及软水处理设备。,。
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