反渗透系统中CaSO_4结垢和阻垢动态研究

硕士学位论文反渗透系统中反渗透系统中CaSO4结垢和阻垢动态研究结垢和阻垢动态研究DynamicResearchofCaSO4scalingandinhibitioninROSystems硕士姓名：刘栋良专业：环境工程学号：1051609018研究方向：膜分离技术指导教师：杨庆峰副教授上海交通大学环境科学与工程学院2008年1月上海交通大学硕士学位论文上海交通大学上海交通大学学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海交通大学硕士学位论文上海交通大学上海交通大学学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海交通大学硕士学位论文反渗透系统中CaSO4结垢和阻垢动态研究反渗透系统中CaSO4结垢和阻垢动态研究摘要反渗透膜结垢现象是脱盐过程中一个很严重的问题。所以，阻垢对于反渗透技术的应用十分重要。本论文第一部分就阻垢剂的评价作了详细的研究，第二部分对一种新型的物理清洗方法作了初步的探索目前，实验室研究没有可靠的方法用来评价结垢极限和阻垢剂效果。本论文试图建立一个快速评价阻垢剂的方法。首先采用渗透液部分循环的方式，评价了LB0100、LB2000和PTP0100三种阻垢剂对硫酸钙的阻垢效果，并描述了膜表面的结垢过程。通过比较溶液在三种阻垢剂下的浊度、溶液硫酸钙饱和度的变化情况判断出阻垢剂对主体溶液的阻垢能力的差异，同时比较膜面饱和度和水渗透系数的变化情况判断出阻垢剂对膜表面的阻垢能力差异，综合评价阻垢剂对主体溶液和膜表面的阻垢能力，得出三种阻垢剂在不同浓度下的结垢上限。接着用全循环模式对LB0100和LB2000进行了对比实验，由于此模式下溶液主体浓度无明显变化，且实验过程中溶液浊度也保持在1NTU以下，所以该模式能更好的评价阻垢剂对膜面结垢的抑制情况。此后对实验中温度和浓水流量等操作条件对阻垢效果的影响作了初步的探索。实验证明，温度对结垢影响较大，温度降低会使结垢减轻。浓水流量变化，引起传质系数变化，一组实验结垢减轻，一组加重，说明除了考虑传质系数的影响外，还要考虑产水流量的影响，I上海交通大学硕士学位论文它会直接影响微晶在膜表面的运动。最后用电导法对动态法的结论进行了验证，实验证明LB2000阻硫酸钙的能力远远优于LB0100，与动态法结论一致。此外，本实验还对渗透冲洗法清除膜污染作了初步的尝试。证明渗透冲洗法是一种很好的清洗积垢的物理方法，与阻垢剂结合使用效果更佳。但它适用于膜面结垢初期即结垢后立即清洗效果最好，而且膜片必须强度高。在此基础上准确测定反洗间隔和持续时间，在产水量、清洗成本和对膜的机械损伤综合考虑后确定一个最佳操作参数。关键词：关键词：反渗透，脱盐，阻垢剂，渗透液部分循环，全循环，电导法，渗透冲洗II上海交通大学硕士学位论文DynamicResearchofCaSO4scalingandinhibitioninROSystemsABSTRACTScalingofreverseosmosis(RO)membraneisoneofthemainproblemsindesalinationprocesses.So，scaleinhabitationplaysavitalpartinpromotingtheapplicationofROtechnology.Inthefirstpartofthethesisdetailedstudyismadetoevaluatetheinhibitors，andinthesecondpartpreliminarystudyismadetotheuseofanewtypepHysicalcleaningmethod.Currently，thereisnosatisfactorymethodforreliableevaluationofscalinglimitsandforconfidentselectionofthemostcosteffectiveinhibitors.Weat