反渗透设备结垢处理方案

一、结垢类型与判断

常见结垢物质及特征：

反渗透设备结垢类型 常见成分 外观特征 典型诱因

碳酸钙垢 CaCO₃ 白色粉末状，易溶于酸 高 pH 值、高钙镁离子浓度

硫酸钙垢 CaSO₄·2H₂O 坚硬结晶状，难溶于水 回收率过高、水温升高

硅酸盐垢 SiO₂·nH₂O 透明玻璃状，附着力强 进水硅含量＞100mg/L

金属氧化物 Fe(OH)₃、Mn(OH)₂ 棕红色或黑色颗粒 预处理不足、含铁锰地下水

结垢判断依据：

运行参数异常：膜前后压差＞0.15MPa，产水量下降＞10%，脱盐率下降＞5%。

膜元件外观：拆检膜壳可见白色 / 黄色结晶物，或膜表面粗糙、手感坚硬。

水质分析：进水钙镁离子、硅含量超标，LSI 指数（朗格利尔饱和指数）＞0。

二、结垢预防措施

1. 预处理控制

软化处理：

投加碳酸钠（Na₂CO₃）或石灰（Ca (OH)₂）降低钙镁离子浓度，适用于高硬度水源。

安装钠离子交换树脂软化器，将硬度控制在＜10mg/L（以 CaCO₃计）。

加阻垢剂：

投加有机膦酸盐（如 ATMP、HEDP）或聚羧酸类阻垢剂，剂量 3-5mg/L，通过螯合作用防止晶体生长。

针对硫酸钙垢，可选用含磺酸基团的阻垢剂（如 PESA），提高溶解度上限。

降低硅含量：

调节 pH 至 8.5-9.0，促进硅酸聚合沉淀，或通过活性炭吸附、超滤预处理去除胶体硅。

2. 运行参数优化

控制回收率：

碳酸钙型水源回收率≤70%，硫酸钙型水源≤50%，避免浓水侧盐浓度超过溶解度极限。

调节 pH 值：

碳酸钙结垢：加盐酸（HCl）将 pH 降至 6.0-6.5，降低 CaCO₃饱和度；

硅酸结垢：加氢氧化钠（NaOH）将 pH 升至 10-11，促进硅酸沉淀后过滤。

控制水温：

运行温度≤25℃，避免高温加速硫酸钙、硅酸的结晶速度。

3. 在线监测与加药

安装在线电导率仪、pH 计及 LSI 计算器，实时监控结垢风险，自动投加阻垢剂或酸 / 碱调节剂。