论文部分内容阅读
用反渗透膜法制备纯水因其具有运行成本低、无再生废水排放、出水水质稳定等优点,已逐步替代传统的离子交换法。但反渗透膜表面的结垢问题严重影响了反渗透法的运行能耗及反渗透膜的使用寿命。因此,研制新型高效的反渗透膜阻垢剂抑制其结垢现象具有重要的实际应用价值。 本文在系统地研究了四种反渗透膜阻垢剂单体阻垢性能的基础上,通过筛选复配,制备出新型低磷阻垢剂—复配阻垢剂,其磷含量仅为进口同类产品MDC220的1/3左右,可有效控制反渗透膜表面的微生物污染及排放浓水的磷富营养化现象。 静态阻垢实验的结果表明,阻垢剂单体2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)阻碳酸钙垢性能最好,水解聚马来酸(HPMA)阻硫酸钙垢阻垢率最高,膦基聚羧酸(JN-518)阻碳酸钙及硫酸钙垢能力均较强,氨基丙磺酸—丙烯酸共聚物(ZF-322SG)阻磷酸钙及氧化铁分散性最优。复配阻垢剂的阻碳酸钙垢、阻硫酸钙、阻磷酸钙垢及氧化铁分散性能均优于进口产品PTP—0100和MDC220。 实验发现,膜阻垢剂的阻碳酸钙垢阻垢性能受水中钙离子浓度及碱度的影响较大,随着水中钙离子浓度的增加,对碳酸钙垢阻垢率随之下降,钙离子浓度为250mg/L时,复配阻垢剂的阻垢率为87.5%;钙离子浓度为1500mg/L时,复配阻垢剂的阻垢率降至70.0%。碱度同样导致对碳酸钙垢阻垢率降低,碱度为250mg/L时,复配阻垢剂的阻垢率接近100%;碱度为1500mg/L时,复配阻垢剂的阻垢率降至52.0%。 模拟实际水质及运行条件进行动态反渗透膜制水试验,结果表明,加入反渗透膜阻垢剂可抑制反渗透膜的结垢,循环进出水中的钙离子浓度(初始为1200mg/L,加复配药剂运行120小时后为750mg/L)远高于空白对照组(为450mg/L),且复配药剂明显优于进口药剂PTP—0100和MDC220。 通过测定膜阻垢剂对钙离子的容忍度,发现复配阻垢剂对钙离子的容忍度最高(为344.26mg/L)。随着温度的升高,各种膜阻垢剂的钙容忍度不断降低;硬度对钙容忍度的影响较小,但Ba2+、Sr2+的影响较大。加入2000mg/L的Ba2+时,复配阻垢剂的钙容忍度降为原来的80%;加入2000mg/L的Sr2+时,复配阻垢剂的钙容忍度降为原来的60%;Ba2+、Sr2+对PTP—0100和MDC220钙容忍度的