CN101256180A - 反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，包括下述步骤：(1)建立动态全循环***，模拟反渗透运行环境；(2)向动态全循环***间隔梯度加入用于生成目标垢的成垢离子溶液；(3)记录动态全循环***运行时的各项参数并分析得到阻垢剂的阻垢性能。本发明通过间隔加入成垢离子溶液以模拟不同的进水水源，能够动态测得溶液浓度不断增加时阻垢剂的阻垢性能，测试时间大大缩短。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法。
(二)背景技术
目前在苦咸水的利用、海水的脱盐淡化等领域内运用最为广泛的水处理技术就是反渗透RO(Reverse Osmosis)膜处理技术。
反渗透***能够长期高性能的运行取决于三个因素：正确的设计，适宜的预处理及适宜的操作和维护，而其中预处理因素最为基本。常用的预处理方法是添加阻垢剂防止和控制膜表面垢的形成。目前市场上不断有新的阻垢剂推出。使用单位往往是拿来主义或是直接用于生产进行试验，成则成已，若不好则在短时间频繁清洗及更换膜元件，对使用单位造成巨大安全风险和浪费。如何在实验室阶段获得阻垢剂技术性能数据，能有效评价不同阻垢剂性能的方法，已为从业者广泛关注的重点。
然而目前评价反渗透阻垢剂的方法五花八门，人们很难区分并选择性实施。很多采用现场试验以及循环水阻垢剂试验为基础的方法除了耗费时间长、重现性不好等不足外，还存在与反渗透***浓缩快、浓差极化严重不符，结果偏差大的问题。目前对于阻垢剂的评价方法通常包括静态评价方法和动态评价方法，动态评价方法又分为：给水一次通过法、全循环法、部分循环法和间歇循环法。其中全循环法有诸多优点，但其最大的缺点是每次测量都需改换不同浓度的过饱和溶液，从而不能动态测得溶液浓度不断增加时阻垢剂的阻垢性能；另外，该方法测试时间相对较长。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作方便、测试时间短、能够动态测得溶液浓度不断增加时阻垢剂阻垢性能的评价方法。
所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，包括下述步骤：
(1)建立动态全循环***，模拟反渗透运行环境；
(2)向动态全循环***间隔梯度加入用于生成目标垢的成垢离子溶液；
(3)记录动态全循环***运行时的各项参数并分析得到阻垢剂的阻垢性能。
本发明的步骤(1)按本领域技术人员所公知的阻垢剂全循环动态评价方法进行。阻垢剂及其加入量由本领域技术人员自主选择。
本发明步骤(2)中间隔加入成垢离子溶液的目的在于模拟不同的进水水源，意即考察评价阻垢剂对不断升高的成垢离子的容忍程度。加入的成垢离子溶液依目标垢性质而定。进一步，所述的目标垢为CaCO3，所述的成垢离子溶液为CaCl2与NaHCO3物质的量比为1∶1的混合溶液。
进一步，所述的各项参数包括：水体pH值、水体电导率、差压、钙离子浓度、氯离子浓度、进水压力。
进一步，步骤(2)中成垢离子溶液的加入方式为每隔20分钟梯度加入50～100mg/L；步骤(3)中每隔10分钟记录一次参数。
进一步，所述的动态全循环***包括原水槽、高压泵和反渗透膜，循环水由原水槽经高压泵输送至反渗透膜；反渗透膜渗透液端口安装有回流阀门，渗透液通过回流阀门全部回流至原水槽循环；反渗透膜端口安装调节阀门、流量计和循环回路换热器，使浓缩液全部回流至原水槽循环；高压泵与反渗透膜之间安装一旁路阀门，用于调节反渗透膜的进水流量和压力，并在旁路阀门与原水槽之间设有旁路换热器。
进一步，步骤(2)中成垢离子溶液加入至原水槽中。
进一步，所述的反渗透膜为一级二段双膜组件，一段的浓缩水作为二段的进水。
步骤(3)可按本领域技术人员公知的分析方法进行，试验终点的判断可由本领域技术人员在所有可行的方法内选择，发明人推荐从下述方面来实现终点判断：
1)钙离子浓度下降
根据全循环模式的原理，每次加入***的钙离子量是可以精确计算的，而当***到达终点时，其明显特征是钙离子结垢析出，此时水体中钙离子含量必定会明显减少，所以钙离子浓度下降是判断动态试验终点的最直接参数。
2)电导率明显下降
根据静态实验室评价方法中的电导法原理，当***中钙离子结垢析出时，原本***中的带电荷离子就成倍下降(主要是Ca2+和CO3 2-离子)，也就说此时***中的导电介质减少，电导率就会明显下降。
3)氯离子实测值与钙离子实测值摩尔对应关系偏离
由于氯离子和钙离子是试验过程中人为添加的，且以CaCl2形式投入，因此理论上该两种离子物质的摩尔量增加应该是遵循1∶2的比例上升的，而当钙离子以CaCO3形式结垢后，氯离子和钙离子的同比例增加趋势就被打破，相应的浓度比例曲线就会偏离，且可以预计钙离子浓度曲线斜率减少。
4)pH值开始大幅下降
根据静态实验室评价方法中的临界pH值法原理，当HCO3 -离子和Ca2+在反渗透浓水侧浓度超过其过饱和度结合，并以CaCO3形式结垢后，释放出来的H+机会和Cl-结合，导致水体pH值大幅下降。
5)***压差开始明显变化
随着浓水侧结垢量的增加，给水被分离成浓水和产水的过程阻力增加，因此浓水侧压力和给水压力就会存在一个较大的差值，压差显示越大说明给水侧和浓水侧之间的垢类物质越多，理论上膜内部全部堵死的压差最大，即等于进口给水压力。
6)反渗透膜进口压力明显上升
随着浓水侧结垢量的增加，给水进入膜内部的阻力相应增加，所以理论上在其他参数稳定的情况下，可以通过测定进口压力的上升判断结垢的开始时间和结垢速率。
本发明通过间隔加入成垢离子溶液以模拟不同的进水水源，能够动态测得溶液浓度不断增加时阻垢剂的阻垢性能，测试时间大大缩短。
(四)附图说明
图1是空白实验离子浓度电导对比图。
图2是空白实验电导率和pH值趋势对比图。
图3是空白实验差压和进口压力趋势对比图。
图4是#1阻垢剂3mg/L下离子浓度电导对比图。
图5是#1阻垢剂3mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图6是#1阻垢剂3mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图7是#1阻垢剂5mg/L下离子浓度电导对比图。
图8是#1阻垢剂5mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图9是#1阻垢剂5mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图10是#2阻垢剂3mg/L下离子浓度电导对比图。
图11是#2阻垢剂3mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图12是#2阻垢剂3mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图13是#2阻垢剂5mg/L下离子浓度电导对比图。
图14是#2阻垢剂5mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图15是#2阻垢剂5mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图16是#3阻垢剂3mg/L下离子浓度电导对比图。
图17是#3阻垢剂3mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图18是#3阻垢剂3mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图19是#3阻垢剂5mg/L下离子浓度电导对比图。
图20是#3阻垢剂5mg/L下电导率和pH值趋势对比图。
图21是#3阻垢剂5mg/L下差压和进口压力趋势对比图。
图22是三种阻垢剂对比图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
一种反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，包括下述步骤：
(1)建立动态全循环***，模拟反渗透运行环境；
(2)向动态全循环***间隔梯度加入用于生成目标垢的成垢离子溶液；
(3)记录动态全循环***运行时的各项参数并分析得到阻垢剂的阻垢性能。
所述的动态全循环***包括原水槽、高压泵和反渗透膜，循环水由原水槽经高压泵输送至反渗透膜；反渗透膜渗透液端口安装有回流阀门，渗透液通过回流阀门全部回流至原水槽循环；反渗透膜端口安装调节阀门、流量计和循环回路换热器，使浓缩液全部回流至原水槽循环；高压泵与反渗透膜之间安装一旁路阀门，用于调节反渗透膜的进水流量和压力，并在旁路阀门与原水槽之间设有旁路换热器。成垢离子溶液加入至原水槽中。
所述的目标垢为CaCO3，所述的成垢离子溶液为CaCl2与NaHCO3物质的量比为1∶1的混合溶液。
所述的各项参数包括：水体pH值、水体电导率、差压、钙离子浓度、氯离子浓度、进水压力。
注：
1、本实施例选取#1、#2、#3三种阻垢剂作为试验药剂，综合考察药剂的阻垢性能；
2、加入成垢离子溶液简称为“加药”。
一、试验设计
本实施例主要考察了三种药剂的阻碳酸钙垢的性能，采用全循环模式进行试验。试验温度控制在25℃～30℃，回收率控制在40％～50％，进水起始压力1.2MPa左右，总试验水容积271L，加药间隔时间为20分钟，每十分种测试一个数据(记录一次数据)。
试验选取了一个空白试验，每种阻垢剂选取两个加入量为别为3mg/L和5mg/L。试验结果记录之后进行了参数相互关系分析，并得到了三种药剂不同的阻垢效果。
二、试验记录及分析
1)空白试验
不加阻垢剂的情况下进行的试验为空白试验，空白试验的目的在于对照加药后的试验，以及试验参数方面的选择。试验数据记录如表1。
表1 空白试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 7.56 | 204.5 | 0.024 | 23.2 | 14.44 | 1.2 | 50mg/L |
| 2 | 7.98 | 607.6 | 0.024 | 65.4 | 99.97 | 1.2 | |
| 3 | 8.05 | 607.6 | 0.024 | 69.62 | 103.57 | 1.2 | 50mg/L |
| 4 | 8.03 | 1003.3 | 0.024 | 117.31 | 186.56 | 1.19 | |
| 5 | 8.02 | 1002.8 | 0.024 | 116.88 | 188.76 | 1.19 | 50mg/L |
| 6 | 8.01 | 1370.1 | 0.024 | 162.46 | 274.49 | 1.19 | |
| 7 | 7.86 | 1368.8 | 0.023 | 161.13 | 281.16 | 1.19 | 50mg/L |
| 8 | 7.63 | 1711.3 | 0.023 | 198.32 | 394.50 | 1.2 | |
| 9 | 7.5 | 1685.8 | 0.022 | 186.09 | 403.91 | 1.21 | |
| 10 | 7.43 | 1662.1 | 0.021 | 179.33 | 414.15 | 1.21 |
根据以上试验结果，作图，具体见图1、图2、图3。
在图1中明显可以从钙离子和氯离子增加的摩尔浓度对比趋势相看出来，从第7个点开始，氯离子浓度增加和钙离子浓度增加呈相反趋势，氯离子在一个加药周期内一定增加可解释为药剂的均匀过程，而钙离子的不断减少则可以表述为结垢析出的过程。验证了在终点判断中关于氯离子浓度增加趋势和钙离子浓度增加趋势判断的依据。值得一提的是该图表中电导率参数变化趋势和钙离子较为一致，在此数据点开始一段时间内不断下降，可见两种方式都指向了第7个数据开始，试验已到终点。其实从图中还可以依稀看到，在试验第5个数据，也就三次加药后，钙离子和氯离子的浓度变化趋势就开始发生不明显的变化，所以可以考虑其实在加入钙离子浓度为150mg/L左右时，***在浓水侧已经开始缓慢结垢。以后在做同样试验时，就可考虑在150mg/L～200mg/L的区间内多做几个点，或是适当增加分析次数，有助于更精确的找到结垢终点。
图2中把电导率参数和pH值参数放到了一起分析，从趋势看，电导率的增加比较吻合加药的过程，呈阶梯状增长，而pH没有此类现象，但是在第6～7个数据点时，电导率进入了一个加药周期内的不断下降通道，而pH值从这点开始大幅下降。根据前面终点判断的依据分析，该点为终点出现的痕迹，和图1的分析结果基本一致。
图3中把反向压差值和进口压力进行了对比分析，从图中可以清楚看到从第6～第7个数据开始差压和进口压力出现明显的趋势改变，即出现折点。而根据前面的分析，该点很可能为试验的终点，由此判断在第6～7个数据点试验达到终点。
2)#1阻垢剂在3mg/L剂量下的试验
试验数据如表2。
表2 #1阻垢剂在3mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 8.15 | 214.9 | 0.022 | 27.43 | 16.75 | 1.22 | 100mg/L |
| 2 | 8.21 | 1033.4 | 0.022 | 123.21 | 192.62 | 1.22 | |
| 3 | 8.23 | 1033.4 | 0.022 | 130.81 | 193.56 | 1.21 | |
| 4 | 8.21 | 1031.7 | 0.022 | 127.01 | 194.36 | 1.20 | 50mg/L |
| 5 | 8.21 | 1408.2 | 0.022 | 175.96 | 275.34 | 1.20 | |
| 6 | 8.26 | 1407.3 | 0.022 | 176.80 | 274.88 | 1.20 | |
| 7 | 8.24 | 1407.1 | 0.022 | 169.63 | 276.05 | 1.21 | 50mg/L |
| 8 | 8.20 | 1764.2 | 0.021 | 213.09 | 362.70 | 1.21 | |
| 9 | 8.18 | 1749.3 | 0.021 | 210.98 | 362.70 | 1.21 | |
| 10 | 8.16 | 1746.1 | 0.021 | 208.65 | 360.53 | 1.21 | 50mg/L |
| 11 | 8.08 | 2110.8 | 0.021 | 255.07 | 446.44 | 1.22 | |
| 12 | 7.91 | 2088.6 | 0.021 | 237.84 | 442.58 | 1.22 | |
| 13 | 7.83 | 2078.6 | 0.020 | 240.52 | 443.10 | 1.22 | |
| 14 | 7.76 | 2065.9 | 0.020 | 231.24 | 442.03 | 1.22 | |
| 15 | 7.70 | 2047.6 | 0.019 | 229.97 | 442.54 | 1.23 |
由图4、5、6可知从试验的第10～第11个点，试验数据趋势发生转折变化。特别是图4，可以清楚看到第10个点后氯离子浓度呈水平直线，但电导率和钙离子浓度不约而同有一定的下降，其中钙离子的下降趋势要远大于电导率的下降幅度，这也直接表示着结垢过程的开始。而图5从电导率和pH值的趋势关系再一次论证第10～第11个点处出现结垢的情况。从此点开始pH值下降幅度相当大，而电导率曲线在同一加药周期内也开始倾斜。图6给的指示并不是很明显，这个主要与在试验中所用的压力表的精度较差有关，数据的判断主要依靠肉眼，存在人为的判断误差。但是还是可以看到，在第11个点后，差压的变化趋势变得更加明显，这也是说明结垢过程的开始。
3)#1阻垢剂在5mg/L剂量下的试验
试验数据如表3。
表3 #1阻垢剂在5mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 7.65 | 219.9 | 0.023 | 23.21 | 17.245 | 1.20 | 100mg/L |
| 2 | 7.94 | 1385.9 | 0.023 | 168.78 | 269.662 | 1.20 | |
| 3 | 7.99 | 1383.9 | 0.023 | 168.78 | 270.963 | 1.20 | 100mg/L |
| 4 | 8.00 | 2121.7 | 0.023 | 261.62 | 437.879 | 1.20 | |
| 5 | 8.06 | 2121.0 | 0.023 | 261.62 | 438.043 | 1.20 | 50mg/L |
| 6 | 8.05 | 2472.8 | 0.023 | 310.14 | 521.512 | 1.20 | |
| 7 | 8.09 | 2470.7 | 0.023 | 312.25 | 522.354 | 1.20 | 50mg/L |
| 8 | 8.08 | 2808.6 | 0.023 | 356.56 | 601.726 | 1.20 | |
| 9 | 8.12 | 2803.7 | 0.023 | 355.29 | 602.791 | 1.20 | 50mg/L |
| 10 | 8.09 | 3142.3 | 0.022 | 396.64 | 689.959 | 1.20 | |
| 11 | 8.09 | 3142.2 | 0.022 | 396.64 | 687.701 | 1.20 | 50mg/L |
| 12 | 7.98 | 3477.3 | 0.022 | 451.50 | 773.701 | 1.21 | |
| 13 | 7.88 | 3459.5 | 0.021 | 426.18 | 774.253 | 1.21 | |
| 14 | 7.83 | 3431.5 | 0.021 | 412.15 | 774.351 | 1.21 |
本次试验较为成功，从图7、8、9都清晰地反应出试验的终点，即是第11个测试点之后。由此可以明确的判断当#1阻垢剂加药剂量在5mg/L时，其在全循环模式下的评价阻垢效果非常理想，原水钙离子能到达400mg/L左右。
4)#2阻垢剂在3mg/L剂量下的试验
试验数据如表4。
表4 #2阻垢剂在3mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 7.92 | 209.3 | 0.023 | 24.66 | 16.458 | 1.19 | 100mg/L |
| 2 | 7.94 | 887.3 | 0.023 | 116.79 | 187.670 | 1.19 | 50mg/L |
| 3 | 7.99 | 1277.4 | 0.023 | 158.97 | 253.900 | 1.19 | |
| 4 | 8.04 | 1274.4 | 0.023 | 162.88 | 260.840 | 1.18 | |
| 5 | 7.97 | 1269.5 | 0.023 | 162.34 | 256.778 | 1.17 | 50mg/L |
| 6 | 7.79 | 1631.0 | 0.023 | 196.12 | 349.670 | 1.17 | |
| 7 | 7.70 | 1614.3 | 0.023 | 194.05 | 353.840 | 1.17 | |
| 8 | 7.65 | 1591.3 | 0.022 | 190.12 | 348.807 | 1.17 | |
| 9 | 7.60 | 1575.8 | 0.022 | 186.45 | 349.054 | 1.18 | |
| 10 | 7.56 | 1567.8 | 0.021 | 185.46 | 352.616 | 1.19 | |
| 11 | 7.55 | 1551.6 | 0.021 | 178.34 | 345.657 | 1.19 | |
| 12 | 7.56 | 1540.2 | 0.020 | 172.46 | 347.420 | 1.20 |
由图10、11两个图中可以看到在第五个测试点开始曲线都开始发生转折，即结垢过程开始。图12中差压变化和进水压力变化都不是很明显，滞后现象严重，这与进口压力测试表计精度较差有一定关系。
5)#2阻垢剂在5mg/L剂量下的试验
试验数据如表5。
表5 #2阻垢剂在5mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 8.04 | 210.8 | 0.022 | 25.12 | 23.614 | 1.25 | 100mg/L |
| 2 | 7.86 | 989.1 | 0.022 | 115.22 | 184.527 | 1.25 | |
| 3 | 7.91 | 991.3 | 0.022 | 116.20 | 186.651 | 1.25 | 50mg/L |
| 4 | 7.93 | 1365.4 | 0.022 | 162.89 | 268.512 | 1.25 | |
| 5 | 7.89 | 1350.2 | 0.022 | 163.55 | 270.649 | 1.25 | 50mg/L |
| 6 | 7.80 | 1691.4 | 0.022 | 209.35 | 351.938 | 1.25 |
| 7 | 7.78 | 1685.5 | 0.022 | 207.35 | 350.676 | 1.25 | 50mg/L |
| 8 | 7.62 | 1998.5 | 0.021 | 256.80 | 436.977 | 1.25 | |
| 9 | 7.44 | 1986.2 | 0.020 | 245.66 | 435.297 | 1.30 | |
| 10 | 7.35 | 1972.6 | 0.018 | 242.08 | 436.585 | 1.30 | |
| 11 | 7.33 | 1966.7 | 0.017 | 231.67 | 434.768 | 1.31 |
由图13、14、15三个图可以看出当模拟加药增量为200mg/L时，***开始出现结垢现象。图13中钙离子浓度在最后一个加药周期内显著下降，与氯离子浓度曲线明显偏离，同时电导率也开始偏离，只是幅度小于钙离子浓度下降趋势而已。图14和图15也显示了在第7～第8个数据点开始出现结垢现象。即最后一个加药周期内达到终点。
6)#3阻垢剂在3mg/L剂量下的试验
试验数据如表6。
表6 #3阻垢剂在3mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 8.16 | 186.6 | 0.023 | 25.32 | 15.380 | 1.22 | 100mg/L |
| 2 | 8.06 | 988.9 | 0.022 | 118.15 | 182.766 | 1.23 | |
| 3 | 8.12 | 988.9 | 0.022 | 116.04 | 187.306 | 1.22 | 50mg/L |
| 4 | 8.12 | 1377.2 | 0.022 | 166.67 | 269.891 | 1.22 | |
| 5 | 8.15 | 1378.1 | 0.022 | 164.57 | 273.318 | 1.21 | 50mg/L |
| 6 | 8.12 | 1747.5 | 0.022 | 210.98 | 365.574 | 1.21 | |
| 7 | 8.15 | 1745.9 | 0.022 | 210.98 | 353.616 | 1.21 | 50mg/L |
| 8 | 8.06 | 2112.2 | 0.022 | 255.04 | 440.691 | 1.21 | |
| 9 | 8.04 | 2105.5 | 0.022 | 254.02 | 438.374 | 1.21 | 50mg/L |
| 10 | 7.88 | 2447.5 | 0.021 | 289.04 | 522.860 | 1.21 | |
| 11 | 7.82 | 2434.2 | 0.021 | 278.81 | 519.721 | 1.22 | |
| 12 | 7.76 | 2415.3 | 0.020 | 271.32 | 522.111 | 1.25 |
由图16、17、18可得在试验#2阻垢剂时，当加药浓度达到300mg/L时，出现一系列终点迹象。图16、图17、图18均在第9个测试点附近开始出现趋势变化，该点也即是试验的终点。本次试验几个图的终点都比较明显，也再次证明使用这几个终点判断依据的有效性。
7)#3阻垢剂在5mg/L剂量下的试验
试验数据如表7。
表7 #3阻垢剂在5mg/L下的试验数据记录
| 序号 | 水体pH | 水体电导(us/cm) | 差压(MPa) | 钙离子浓度(mg/L) | 氯离子浓度(mg/L) | 进水压(MPa) | 加药记录(以钙离子增加浓度计) |
| 1 | 7.71 | 202.6 | 0.025 | 25.32 | 10.183 | 1.17 | 100mg/L |
| 2 | 8.01 | 1005.2 | 0.024 | 120.26 | 180.562 | 1.17 | |
| 3 | 8.05 | 1002.0 | 0.024 | 120.26 | 181.423 | 1.17 | 100mg/L |
| 4 | 8.05 | 1766.5 | 0.024 | 217.31 | 358.232 | 1.17 | |
| 5 | 8.11 | 1765.5 | 0.024 | 221.53 | 359.147 | 1.17 | 50mg/L |
| 6 | 8.10 | 2129.6 | 0.024 | 261.62 | 431.627 | 1.17 | |
| 7 | 8.13 | 2126.8 | 0.024 | 262.42 | 430.667 | 1.17 | 50mg/L |
| 8 | 8.11 | 2476.2 | 0.024 | 308.03 | 524.120 | 1.17 | |
| 9 | 8.04 | 2472.5 | 0.024 | 305.92 | 523.503 | 1.17 | 50mg/L |
| 10 | 7.79 | 2807.2 | 0.023 | 341.79 | 602.743 | 1.18 | |
| 11 | 7.69 | 2783.2 | 0.022 | 327.02 | 602.394 | 1.19 | |
| 12 | 7.61 | 2754.2 | 0.021 | 321.54 | 600.176 | 1.20 |
从图19、20、21中可以清晰看到，当加入药剂量达到350mg/L时，试验出现了终点迹象。三幅图均明确指示了试验的转折点，即终点。本次试验数据清晰、趋势明显。
8)三种药剂的终点对比
根据上述试验，基本可以看出阻垢剂阻垢效果的好坏和其终点的耐受钙离子浓度有直接关系。终点位置钙离子浓度越高，则其表现的阻垢效果越好。为此，对三种阻垢剂做了对比数据分析，数据表格见表8。
表8 终点钙离子增量数据表
由图22可见，选定参与评价的三种表现出来的阻垢效果各有异同。从3mg/L的阻垢剂加药量而言，阻垢剂阻垢效果的顺序为：#3阻垢剂＞#1阻垢剂＞#2阻垢剂；就5mg/L的阻垢剂加药量而言，阻垢剂阻垢效果的顺序为：#1阻垢剂＞#3阻垢剂＞#2阻垢剂。
Claims (7)
1. 一种反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)建立动态全循环***，模拟反渗透运行环境；
(2)向动态全循环***间隔梯度加入用于生成目标垢的成垢离子溶液；
(3)记录动态全循环***运行时的各项参数并分析得到阻垢剂的阻垢性能。
2. 如权利要求1所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于步骤(2)中所述的目标垢为CaCO3，所述的成垢离子溶液为CaCl2与NaHCO3物质的量比为1∶1的混合溶液。
3. 如权利要求1所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于步骤(3)中所述的各项参数包括：水体pH值、水体电导率、差压、钙离子浓度、氯离子浓度、进水压力。
4. 如权利要求1所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于步骤(2)中成垢离子溶液的加入方式为每隔20分钟梯度加入50～100mg/L；步骤(3)中每隔10分钟记录一次参数。
5. 如权利要求1所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于：所述的动态全循环***包括原水槽、高压泵和反渗透膜，循环水由原水槽经高压泵输送至反渗透膜；反渗透膜渗透液端口安装有回流阀门，渗透液通过回流阀门全部回流至原水槽循环；反渗透膜端口安装调节阀门、流量计和循环回路换热器，使浓缩液全部回流至原水槽循环；高压泵与反渗透膜之间安装一旁路阀门，用于调节反渗透膜的进水流量和压力，并在旁路阀门与原水槽之间设有旁路换热器。
6. 如权利要求5所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于步骤(2)中成垢离子溶液加入至原水槽中。
7. 如权利要求5所述的反渗透阻垢剂的阻垢性能评价方法，其特征在于所述的反渗透膜为一级二段双膜组件，一段的浓缩水作为二段的进水。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726564B (zh) * | 2009-11-18 | 2012-10-17 | 武汉大学 | 一种反渗透阻垢剂性能测试的通用试验装置 |
| CN103969399A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-08-06 | 广州特种承压设备检测研究院 | 一种基于压差评价反渗透水处理药剂性能的方法 |
| CN104764856A (zh) * | 2014-01-07 | 2015-07-08 | 陕西安得科技实业有限公司 | 反渗透阻垢剂动态模拟实验平台 |
| CN105675596A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种快速对比阻垢剂碳酸钙阻垢性能的方法 |
| CN108801837A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-11-13 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法 |
| CN108827681A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 南京工程学院 | 一种检验水垢处理设备性能的方法及其装置 |
| CN109142128A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种三元复合驱油井井下采出设备动态结垢模拟实验方法及装置 |
| CN109709159A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-03 | 长江大学 | 一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法 |
| CN112557318A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-26 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于反渗透阻垢剂的阻垢性能快速评价的方法 |
| CN114112852A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | 一种油田上阻垢剂性能评价的动态实验装置和方法 |
-
2007
- 2007-11-30 CN CNA200710164403XA patent/CN101256180A/zh active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726564B (zh) * | 2009-11-18 | 2012-10-17 | 武汉大学 | 一种反渗透阻垢剂性能测试的通用试验装置 |
| CN104764856A (zh) * | 2014-01-07 | 2015-07-08 | 陕西安得科技实业有限公司 | 反渗透阻垢剂动态模拟实验平台 |
| CN103969399A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-08-06 | 广州特种承压设备检测研究院 | 一种基于压差评价反渗透水处理药剂性能的方法 |
| CN105675596A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种快速对比阻垢剂碳酸钙阻垢性能的方法 |
| CN108801837A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-11-13 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法 |
| CN108827681A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 南京工程学院 | 一种检验水垢处理设备性能的方法及其装置 |
| CN109142128A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种三元复合驱油井井下采出设备动态结垢模拟实验方法及装置 |
| CN109142128B (zh) * | 2018-07-26 | 2021-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种三元复合驱油井井下采出设备动态结垢模拟实验方法及装置 |
| CN109709159A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-03 | 长江大学 | 一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法 |
| CN109709159B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-05-03 | 长江大学 | 一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法 |
| CN112557318A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-26 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于反渗透阻垢剂的阻垢性能快速评价的方法 |
| CN112557318B (zh) * | 2020-11-19 | 2024-01-23 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于反渗透阻垢剂的阻垢性能快速评价的方法 |
| CN114112852A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | 一种油田上阻垢剂性能评价的动态实验装置和方法 |
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