反滲透水處理藥劑是保障反滲透(RO)系統(tǒng)穩(wěn)定運行、延長膜元件壽命的關(guān)鍵化學(xué)品,主要用于控制結(jié)垢、微生物污染、膠體及懸浮物堵塞等問題。以下是其核心分類、作用及應(yīng)用要點:
一、主要藥劑分類及功能
1. 阻垢劑(Scale Inhibitor)
作用:抑制水中鈣、鎂、鋇、鍶等金屬離子與碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等形成難溶鹽沉淀,防止膜表面結(jié)垢。
常見類型:有機(jī)膦酸鹽(如 ATMP、HEDP):對碳酸鈣、硫酸鈣垢效果顯著,耐溫性好。
聚羧酸類(如 PAA、AA/AMPS 共聚物):分散膠體和懸浮物,抑制硫酸鋇、硫酸鍶垢。
復(fù)合配方:復(fù)配多種成分,適應(yīng)高硬度、高鹽水質(zhì)(如反滲透濃水回收系統(tǒng))。
應(yīng)用場景:原水硬度較高(如地下水、地表水)或系統(tǒng)回收率≥75% 時需重點投加。
2. 殺菌劑(Biocide)
作用:殺滅或抑制細(xì)菌、藻類、真菌等微生物,防止膜表面生物黏泥污染。
分類及特點:氧化性殺菌劑(如次氯酸鈉、氯氣):快速殺菌,需控制余氯≤0.1ppm(避免膜氧化損傷),適用于預(yù)處理階段。
非氧化性殺菌劑(如異噻唑啉酮、戊二醛):不損傷膜,可在線投加,常用于反滲透進(jìn)水或周期性沖擊殺菌。
生物分散劑:配合殺菌劑使用,破壞生物膜結(jié)構(gòu),增強(qiáng)殺菌效果。
注意:微生物污染嚴(yán)重時需交替使用不同作用機(jī)理的殺菌劑,避免耐藥性。
3. 還原劑(Reducing Agent)
作用:去除水中殘留的氧化性物質(zhì)(如余氯、臭氧),保護(hù)反滲透膜(聚酰胺膜易被氧化)。
常用藥劑:亞硫酸氫鈉(SBS)、焦亞硫酸鈉,投加量需根據(jù)余氯濃度計算(1ppm 余氯需約 3-4ppm SBS)。
4. 絮凝劑與助凝劑(Flocculant & Coagulant Aid)
作用:預(yù)處理階段去除水中懸浮物、膠體(如黏土、腐殖質(zhì)),降低濁度和 SDI(污染指數(shù))。
類型:無機(jī)絮凝劑(如聚合氯化鋁 PAC、硫酸鐵):中和膠體電荷,促進(jìn)顆粒聚集。
有機(jī)高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺 PAM):吸附架橋,增大絮體尺寸,提高沉淀效率。
5. pH 調(diào)節(jié)劑
作用:調(diào)節(jié)進(jìn)水 pH 值,優(yōu)化阻垢效果或防止特定鹽類結(jié)垢(如碳酸鈣在堿性條件下易結(jié)垢,硫酸鈣在中性條件下溶解度低)。
常用藥劑:鹽酸(降低 pH)、氫氧化鈉(升高 pH)。
二、藥劑使用關(guān)鍵要點
投加位置與順序:
絮凝劑:預(yù)處理沉淀池或多介質(zhì)過濾器前投加。
阻垢劑:反滲透進(jìn)水保安過濾器前,需與還原劑、pH 調(diào)節(jié)劑保持足夠反應(yīng)時間(避免沉淀)。
殺菌劑:可在預(yù)處理階段(氧化性)或反滲透進(jìn)水端(非氧化性,需控制膜耐受力)。
濃度控制:
阻垢劑投加量為 2-5ppm,需根據(jù)水質(zhì)分析(如 Langelier 飽和指數(shù)、Stiff-Davis 指數(shù))和膜廠商推薦配方調(diào)整。
還原劑投加后需檢測 ORP(氧化還原電位),確保≤200mV(避免殘留氧化劑)。
相容性與配伍禁忌:
避免阻垢劑與陽離子絮凝劑直接混合,產(chǎn)生沉淀。
氧化性殺菌劑與還原劑不可同時投加,需間隔≥30 分鐘。
環(huán)保與安全:
選擇低磷、可生物降解的阻垢劑(如聚天冬氨酸),符合環(huán)保排放要求。
操作時需佩戴防護(hù)裝備,避免藥劑接觸皮膚或眼睛。
三、水質(zhì)適配與選型建議
高硬度 / 高堿度水質(zhì):優(yōu)先選擇含膦羧酸類的復(fù)合阻垢劑,配合酸調(diào)節(jié) pH 至 6-7。
地表水 / 微生物污染嚴(yán)重:預(yù)處理投加氧化性殺菌劑(如次氯酸鈉),反滲透進(jìn)水端定期投加非氧化性殺菌劑(如每周沖擊式投加戊二醛)。
海水淡化或高鹽廢水處理:使用耐高濃度硫酸鹽、硅酸鹽的阻垢劑(如含磺酸基團(tuán)的共聚物)。
四、發(fā)展趨勢
綠色環(huán)保型藥劑:無磷、低氮配方(如聚環(huán)氧琥珀酸 PESA)逐步替代傳統(tǒng)含磷藥劑。
智能化投加系統(tǒng):結(jié)合在線水質(zhì)監(jiān)測(如電導(dǎo)率、濁度、ORP)自動調(diào)整藥劑用量,降低浪費。
抗污染復(fù)合配方:兼具阻垢、分散、抑菌功能的多效藥劑,簡化投加流程。
總結(jié)
反滲透水處理藥劑的選擇需基于原水水質(zhì)分析(如硬度、堿度、SDI、微生物含量)、膜元件類型(如抗污染膜、海水膜)及系統(tǒng)運行參數(shù)(回收率、溫度)。定期進(jìn)行膜污染診斷(如壓差監(jiān)測、膜元件解剖分析),可針對性優(yōu)化藥劑配方及投加策略,實現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)運行。