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反渗透(RO)因具有脱盐效率高、占地面积小、绿色环保、适用污染范围广和操作简单等特征,被广泛应用于自来水处理、海水淡化,以及印染、电镀等行业,污水净化反渗透膜结垢是制约RO在水处理推广应用的关键因素。膜系统一旦大面积结垢,清洗膜和更换反渗透膜的解决办法,然而反渗透膜清洗的难度和工作量都比较大,更换膜则耗资巨大,这都将给用户带来了巨大的损失。
所谓膜结垢是被净化水溶液中含有的微/难溶离子在RO高压环境系统下其离子积大于相应条件溶度积时于反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积的现象。
反渗透阻垢剂分类:
1.含磷类
1.1无机聚磷酸盐类
在反渗透系统中,无机聚磷酸盐类是早应用的一类阻垢剂,是三聚磷酸钠(STPP)和六偏磷酸钠(SHMP)。微量聚磷酸盐加入水中,与Ca2+发生螯合反应形成螯合物,破坏了CaCO3等晶体的正常生长过程,从而阻止了碳酸盐水垢的形成,同时还具有阈值效应。
1.2有机磷酸盐及酯类
这类阻垢剂相对于无机聚磷酸盐来说磷浓度低,水解度小,种类多。在反渗透系统中,常用的有机磷酸盐类阻垢剂有:氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)及其二钠盐(Na2HEDP)、乙二胺四亚甲基膦酸钠(Na8EDTMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羟基丁烷(PBTCA)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)等。
2.特殊官能团共聚物
为了使阻垢剂分子结构中含有多种活性基团,或与氧化型杀菌剂有好的相容性,达到更佳的阻垢效果,人们把这类阻垢剂自身结构之间或带有特殊官能团(羧基、磺酸基等)的阻垢剂单体之间聚合,生成具有多种官能团的三元、四元共聚物,甚至更多元的共聚物。
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