专利名称：一种反渗透阻垢性能的评价方法
技术领域：
本发明涉及一种实验室反渗透阻垢技术如添加阻垢剂、电磁处理技术等的阻垢性 能的快速评价方法，属水处理领域。
背景技术：
反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代 宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛应用于海水淡化、工业给水预处理、废水 处理以及医药、食品、饮料等领域。相对于传统的脱盐技术，反渗透水处理技术具有系统简 单、操作方便、占地面积小、能耗低、产水水质稳定，脱盐效率高、运行费用低等优点。因此， 反渗透技术在工业水处理中的应用得到了快速发展。然而，在反渗透系统长时间运行中，反渗透膜污染问题始终是该技术得到大规模 应用和降低成本的一大瓶颈。膜污染导致系统供水压力升高和清洗频率增加，出水量和脱 盐率下降，甚至使膜元件提前报废。其中最主要、最普遍的膜污染问题是反渗透膜表面的结 垢问题，这个问题的出现是由于水体中的成垢盐类如CaC03、CaSO4等随着制水过程的进行 在膜表面浓缩而沉积。防止反渗透膜的结垢，目前一般采用加阻垢剂的化学处理方法，即在 进水中加入一定浓度的反渗透专用阻垢剂，抑制反渗透膜表面的结垢。阻垢剂的使用可以 在一定程度上减缓垢的沉积速度，但不同的阻垢剂阻垢性能差别较大，对不同水体的阻垢 效果也不一样，同时其它新型的反渗透膜阻垢技术如电磁阻垢技术等在得到不断地开发。高效阻垢剂和其它新型阻垢技术发展的一个关键问题是如何快速准确地评价阻 垢性能。目前评价阻垢剂的常用方法有静态阻垢法、动态模拟法、临界PH法、鼓泡法、极限 碳酸盐硬度法、浊度测定法、钙离子选择电极电位分析法、玻璃电极法、恒定组分技术等，以 及专门用于评定反渗透阻垢剂性能的“反渗透阻垢剂性能的动态测试方法”等。上述方法除 动态阻垢法外，测定的均为阻垢剂抑制成垢盐类在溶液中的析出程度，具有一定的局限性， 特别不适合于非增溶型的阻垢技术的评价。本发明利用

图1的反渗透阻垢性能实验装置，根据系统回收率的变化评价阻垢技 术的阻垢效果，具有较好的可靠性。

发明内容
本发明的目的是针对现有反渗透阻垢技术评价方法的不足，提出一种可靠、快速 的实验室反渗透阻垢技术性能的评价方法，可在较短时间内有效地评价出针对某一特定水 质的阻垢剂或其它阻垢技术的阻垢效果，确定阻垢工艺条件，为新型高效阻垢技术的开发 及应用提供了一种可靠有效地评价手段。本发明的技术方案本发明的一种反渗透阻垢性能的评价方法所用的实验装置如图1所示。图1中采用反渗透浓水和产水全部回流至进水箱，在恒定温度下，固定初始产水 量和浓水排放量，即初始回收率设为一定值，初始回收率设定后保证高压泵回流阀和浓水排放阀在随后的评价过程中国定不动，每间隔一定时间记录浓水排放量及产水量。运行时间根据系统结垢状况确定，一般为lOh。同一批次的空白实验与采用阻垢技术的实验时间必 须相同。根据空白实验与采用阻垢技术的实验所得到的反渗透系统回收率的变化来判断该 阻垢技术的阻垢性能，通过系列实验可确定最佳的阻垢运行方案。本发明的一种反渗透阻垢性能的评价方法，其具体实施步骤如下(1)配制测试液采用按现场水样浓缩2 5倍配制模拟水作测试液，或采用含6mmol/L的CaCl2和 12mmol/L的NaHCO3溶液作为测试液，配制测试液300L ；(3)做空白实验选择一个实验温度T为10 40°C之间，实验中通过热交换保持系统温度恒定， 同时设置初始产水流量Pq及初始浓水流量Q。，使进水压力和浓水排放压力维持在1. 00 1. 25MPa范围内，对于单支膜使初始回收率yQ (y0 = P0/ (P0+Q0))为25 50%，以促进成垢 离子在膜表面的结垢；每隔一小时记录产水流量Pi和浓水流量Qi,计算这一时刻的反渗透系统回收率Ii =PiZ(P^Qi)，同时监测系统进水压力和浓水排放压力；设实验总时间为10h，则实验结束时测得的回收率记为y1(l，得到空白实验的回收 率变化为Ay = yQ-yi。；当实验过程中温度发生波动时，通过所用反渗透膜的温度校正系数将产水流量Pi 和浓水流量Qi校正到实验所需恒定的温度，再进行计算。(3)做阻垢实验在测试液中加入一定浓度的反渗透专用阻垢剂，或应用其它的阻垢技术，如开启 电磁水处理设备等，按以上步骤⑵测定ytl(与空白实验相同)及y1(1’，得到阻垢实验的回 收率变化为Ay' = Y0-Y10'；(4)按以上步骤(2)测得纯水中反渗透系统的回收率变化Ay。；(5)计算阻垢率
权利要求
一种反渗透阻垢性能的评价方法，其特征在于其具体实施步骤如下(1)配制测试液采用按现场水样浓缩2～5倍配制模拟水作测试液，或采用含6mmol/L的CaCl2和12mmol/L的NaHCO3溶液作为测试液，配制测试液300L；(2)做空白实验选择一个实验温度T为10～40℃之间，实验中通过热交换保持系统温度恒定，同时设置初始产水流量P0及初始浓水流量Q0，使进水压力和浓水排放压力维持在1.00～1.25MPa范围内，对于单支膜使初始回收率y0(y0＝P0/(P0+Q0))为25～50％，以促进成垢离子在膜表面的结垢；每隔一小时记录产水流量Pi和浓水流量Qi，计算这一时刻的反渗透系统回收率yi＝Pi/(Pi+Qi)，同时监测系统进水压力和浓水排放压力；设实验总时间为10h，则实验结束时测得的回收率记为y10，得到空白实验的回收率变化为Δy＝y0～y10；当实验过程中温度发生波动时，通过所用反渗透膜的温度校正系数将产水流量Pi和浓水流量Qi校正到实验所需恒定的温度，再进行计算；(3)做阻垢实验在测试液中加入一定浓度的反渗透专用阻垢剂，或应用其他具有阻垢性能的阻垢技术，如开启电磁水处理设备等，按以上步骤(2)测定y0(与空白实验相同)及y10’，得到阻垢实验的回收率变化为Δy’＝y0 y10’；(4)按以上步骤(2)测得纯水中反渗透系统的回收率变化Δy0；(5)计算阻垢率η(％) <mrow><mi>&eta;</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>&Delta;y</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><msup> <mi>y</mi> <mo>&prime;</mo></msup> </mrow> <mrow><mi>&Delta;y</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><msub> <mi>y</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow></mfrac> </mrow>式中η为阻垢率(％)Δy为空白实验的回收率变化Δy’为采用某种阻垢技术实验的回收率变化Δy0为纯水中反渗透系统的回收率变化。
2.根据权利要求1所述的反渗透阻垢性能的评价方法，其特征在于步骤(2)实验温度 优选25 35°C，对于单支膜使初始回收率％ (y0 = P0/ (P0+Q0))为25 50%。
3.根据权利要求1或2所述的反渗透阻垢性能的评价方法所用的装置，其特征在于采 用如图1的所示的反渗透阻垢性能的实验装置进行评价实验，反渗透浓水和产水全部回流 至进水箱，该实验装置高压泵处有一回流阀，通过回流阀控制进水量。
4.如权利要求1或2所述的一种反渗透阻垢性能的评价方法用于评价反渗透系统的专 用阻垢剂、电磁水处理器或其它具有阻垢作用的阻垢技术的阻垢性能。
5.如权利要求1或2所述的一种反渗透阻垢性能的评价方法用于评价反渗透系统的专 用阻垢剂或电磁水处理器。
全文摘要
本发明涉及一种实验室快速评价反渗透阻垢技术如添加阻垢剂、电磁处理技术等的阻垢性能的评价方法。采用反渗透浓水和产水全部回流至进水箱，如图1示。评价过程中，保持系统温度不变，固定初始产水量和浓水排放量，每间隔一定时间记录浓水排放量及产水量。根据空白实验与采用阻垢技术的实验所得到的反渗透系统回收率的变化来判断该阻垢技术的阻垢性能，通过系列实验可确定最佳的阻垢运行方案。本发明的评价方法适用于反渗透系统的所有类型的阻垢技术，包括各种类型的阻垢剂及电磁阻垢技术等。
文档编号G01N15/08GK101936874SQ20101023926
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者孟新静, 宋飞, 申晶, 葛红花, 赵玉增, 赵莉 申请人:上海电力学院