Masalah Kepekatan Membran Sifar Pelepasan Air Sisa - Penskalaan Silikat

Sebatian asid silisik juga merupakan kekotoran utama dalam air semula jadi. Mereka sering dibubarkan dalam air selepas bersentuhan dengan batu yang mengandungi silikat dan aluminosilikat. Secara amnya, kandungan sebatian silikat dalam air bawah tanah adalah lebih tinggi daripada dalam air permukaan. Kandungan SiO2 dalam sumber air konvensional ialah<50mg/L.

Dalam projek guna semula air sisa industri (terutamanya sistem guna semula air sisa kimia arang batu), kandungan SiO2 dalam air sisa secara amnya tinggi, yang menyebabkan penskalaan silikat dalam sistem osmosis songsang, sekali gus menjejaskan hayat perkhidmatan sistem osmosis songsang dan operasi sistem yang stabil. .

Dalam medan pelepasan sifar panas semasa di China, penskalaan silikat adalah salah satu masalah yang paling sukar untuk diselesaikan kerana kesukaran untuk mengeluarkan SiO2.

Sistem RO adalah sensitif kepada kandungan SiO2 kerana SiO2 boleh berpolimer menjadi silikon koloid yang sangat tidak larut dalam keadaan tepu dan memendap pada permukaan membran dan sukar dibersihkan. Kepekatan SiO2 yang dibenarkan dalam bahagian pekat RO bergantung kepada produk keterlarutan SiO2, dan banyak dipengaruhi oleh suhu air dan pH.

Keterlarutan SiO2 adalah berkadar dengan suhu air, seperti 100 mg/L pada 25 darjah dan 160 mg/L pada 40 darjah .

Hubungan antara keterlarutan SiO2 dan pH:

Apabila pH=7-8, SiO2 ialah asid silisik terlarut, dan H2SiO3 dan HSiO3- terdapat di dalam air; apabila pH rendah, ia adalah larutan asid bebas, atau keadaan terpeptisasi kalsium magnesium silikat; apabila pH tinggi, jika terdapat ion kalsium dan magnesium di dalam air, ia adalah keadaan terpeptized kalsium magnesium silikat.

Kekerasan Mohs kalsium karbonat (berlian ialah 10) ialah 3, kekerasan Mohs kalsium fluorida ialah 4, dan kekerasan Mohs silikat adalah berkaitan dengan kandungan air, iaitu 4.5-7.5. Skala silikat adalah yang paling sukar di antara banyak jenis skala.

Sebaik sahaja penskalaan silikat berlaku dalam sistem osmosis songsang, kadar penyahgaraman akan menurun dengan cepat, keluaran air akan menurun dengan cepat, dan kadar penyahgaraman sistem akan menurun dengan ketara selepas pembersihan kimia.

Apabila penskalaan teruk, perbezaan tekanan akan meningkat dengan cepat, malah grid air pekat akan mengalir keluar.

Apabila membran dengan penskalaan teruk diperhatikan di bawah mikroskop, calar halus pada permukaan membran ditemui (lihat Rajah 1), dan membran mempunyai calar fizikal yang tidak dapat dipulihkan. Lihat Rajah 2 untuk foto mikroskop elektron penskalaan silikat.

Kepekatan SiO2 dalam influen osmosis songsang ditentukan oleh keterlarutan maksimum dan berganda kepekatan pada bahagian air pekat, secara amnya 20ppm. Prasyarat: Apabila kandungan oksigen (DO) dalam air<0.5mg/L and the pH is <6, the iron ion and aluminum ion content are <0.05mg/L, because the iron and aluminum ion content has a greater impact on silicate scaling.

Kebanyakan penskalaan silika berlaku disebabkan oleh kehadiran aluminium atau besi di dalam air. Besi dan aluminium bertindak balas dengan silikon untuk membentuk silikat logam tidak larut (aluminium silikat dan silikat besi), dan silikat logam yang terbentuk mengubah keterlarutan SiO2, yang seterusnya merosakkan unsur membran dengan cepat.

Walaupun kepekatan silikon dalam air adalah rendah (10ppm), kepekatan aluminium 50ppb akan menyebabkan prestasi sistem menurun.

Sekiranya terdapat silikon, ia harus dipastikan bahawa tiada aluminium atau besi di dalam air, dan disyorkan untuk menggunakan elemen penapis keselamatan 1μm dan mengambil langkah pembersihan asid pencegahan.

Pembersihan kimia konvensional pada dasarnya tidak berkesan untuk skala silikat, manakala asid hidrofluorik boleh membersihkan skala silikat dengan berkesan. Walaupun pada suhu rendah dan kepekatan rendah, asid hidrofluorik mempunyai keterlarutan yang baik untuk skala silikat.

Pembersihan kimia boleh dilakukan dengan mencampurkan {{0}}.1% HF+0.4% HCl, atau 0.1% NaF+0.4% HCl.

Nota:

(1) Kepekatan larutan pembersihan mesti diselaraskan mengikut keadaan kekotoran sebenar. Adalah disyorkan untuk menjalankan pembersihan percubaan sebelum menentukan kepekatan pembersihan yang sesuai;

(2) Asid hidrofluorik sangat menghakis. Penyedutan wap atau sentuhan dengan kulit boleh menyebabkan luka bakar yang tidak dapat diubati. Dianggarkan bahawa seseorang yang menelan 1.5g asid hidrofluorik boleh menyebabkan kematian serta-merta. Penyedutan kabus asid hidrofluorik berkepekatan tinggi boleh menyebabkan bronkitis dan edema pulmonari hemoragik. Ia juga boleh diserap melalui kulit dan menyebabkan keracunan yang serius. Oleh itu, langkah perlindungan mesti diambil semasa pembersihan kimia dan profesional mesti melakukan operasi.

(1) Mengawal kepekatan SiO2 dalam influen dan kadar pemulihan sistem osmosis songsang untuk mengurangkan kepekatan SiO2 dalam pekat dan mengelakkan melebihi produk keterlarutan adalah kaedah utama untuk mencegah penskalaan SiO2;

(2) Mengguna pakai proses prarawatan tambahan atau dipertingkatkan, seperti pelembutan kapur, boleh mengurangkan 50% SiO2 dalam air suapan, atau menambah magnesium oksida atau natrium aluminat semasa prarawatan pelembutan kapur-soda untuk mengurangkan kepekatan SiO2 dalam influen;

(3) Meningkatkan suhu air dengan betul (tidak dibenarkan (4) Meningkatkan pH air influen dengan betul membantu meningkatkan keterlarutan SiO2 dan melambatkan penskalaan silikat;

(5) Pra-rawatan dengan dispersant anti-penskalaan yang disasarkan untuk penskalaan silika. Kepekatan SiO2 maksimum yang dibenarkan pada bahagian air pekat bagi dispersan anti-penskala yang berbeza adalah berbeza. Sila rujuk kepada pengeluar agen anti-penskalaan untuk butiran;

(6) Silika koloid boleh disingkirkan melalui penjerapan menggunakan resin penukar anion beralkali kuat atau dengan menggunakan membran ultraturasan dengan berat molekul terputus kurang daripada 10,000.