水处理反渗透药剂是用于反渗透系统中的一类化学药剂,主要作用是提高反渗透系统的性能和稳定性,防止膜污染、结垢,延长膜的使用寿命。以下是一些常见的水处理反渗透药剂:
反渗透阻垢剂
作用原理:通过晶格畸变、分散、螯合等作用,阻止水中的钙、镁、钡、锶等金属离子与碳酸根、硫酸根、磷酸根等阴离子结合形成难溶性盐类,并在膜表面沉积结垢。例如,阻垢剂分子可以吸附在晶核表面,抑制晶体的生长和聚集,使微小的晶体保持分散状态,随水流排出系统。
使用特点:能有效降低结垢倾向,提高系统的回收率,减少因结垢导致的膜性能下降和清洗频率。不同类型的阻垢剂适用于不同的水质条件,需根据原水的硬度、碱度、离子组成等因素选择合适的产品。
反渗透杀菌剂
作用原理:分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。氧化性杀菌剂如次氯酸钠、过氧化氢等,通过氧化作用破坏微生物的细胞结构和酶系统,使其失去活性而死亡;非氧化性杀菌剂如季铵盐类、异噻唑啉酮类等,主要是通过与微生物细胞的细胞膜相互作用,改变细胞膜的通透性,使细胞内物质泄漏或抑制细胞的代谢过程,从而达到杀菌灭藻的目的。
使用特点:可有效控制反渗透系统中的微生物污染,防止微生物在膜表面滋生形成生物膜,影响膜的性能。氧化性杀菌剂杀菌速度快,但对膜有一定的氧化损伤,需要控制使用量和接触时间;非氧化性杀菌剂对膜的兼容性较好,但杀菌效果受水质影响较大。
反渗透还原剂
作用原理:主要用于去除水中的氧化性物质,如余氯等。常见的还原剂如亚硫酸氢钠,其与水中的余氯发生氧化还原反应,将余氯还原为氯离子,反应方程式为\(NaHSO_{3}+HClO = NaHSO_{4}+HCl\),从而消除氧化性物质对反渗透膜的氧化破坏。
使用特点:保护反渗透膜免受氧化性物质的损害,延长膜的使用寿命。在使用时,需要根据进水的余氯含量控制还原剂的投加量,确保既完全去除余氯,又不过量投加造成浪费或引起其他问题。
反渗透絮凝剂
作用原理:通过吸附、架桥和电中和等作用,使水中的悬浮颗粒、胶体物质等聚集形成较大的絮体,便于在预处理过程中通过沉淀、过滤等方法去除。例如,絮凝剂分子中的高分子链可以吸附在颗粒表面,将多个颗粒连接在一起,形成絮状沉淀。
使用特点:有助于提高预处理效果,降低进水的浊度和悬浮物含量,减轻反渗透膜的污染负荷。但如果絮凝剂投加不当,会导致絮体残留,反而增加膜污染的风险,因此需要根据水质情况和处理工艺优化投加量和投加方式。
反渗透清洗剂
作用原理:根据污染物的类型不同,清洗剂的作用原理也有所差异。酸性清洗剂如柠檬酸、盐酸等,主要用于去除碳酸盐、金属氢氧化物等碱性垢类,通过酸碱中和反应将垢类溶解;碱性清洗剂如氢氧化钠、碳酸钠等,常用于去除有机物、微生物等污染,通过皂化、乳化等作用将有机物分解或分散;此外,还有专门的有机清洗剂和生物酶清洗剂等,分别针对特定的有机污染物和生物污染物进行清洗。
使用特点:定期对反渗透膜进行清洗,可以有效恢复膜的性能,提高系统的产水量和脱盐率。不同的清洗剂适用于不同的污染情况,需要通过对膜污染的分析,选择合适的清洗剂和清洗方案,同时要注意清洗过程中的操作条件,避免对膜造成损伤。