膜技术

给水分析

在反渗透系统中处理的大多数水类型是:
·含盐量低且总溶解固体含量高达5000 ppm的微咸水，或
·含盐量高且总溶解固体含量在5,000 - 15,000 ppm之间的微咸水，或
·总溶解固体含量约为35000 ppm的海水

海水总溶解固体含量在35000 ppm左右被认为是标准海水，因为它的全球丰度。在全球范围内，海水总溶解固体含量的差异可能非常大。例如，波罗的海的总溶解固体含量约为7000毫克/升，而红海的总溶解固体含量为45000毫克/升。
已经确定了海水中溶解固体浓度的标准值。在进行海水分析时，应始终牢记陆地对海水成分的影响是非常重要的。在公海上采集的样品与在海岸附近采集的样品的成分可能有很大不同。
反渗透系统处理海水的限制因素是渗透压，这是由高总溶解固体含量引起的。反渗透系统处理微咸水的限制因素主要是其化学性质。这意味着沉淀和结垢(由碳酸钙或硫酸盐引起)。微咸水的化学成分变化很大，而且非常具体。
为了创建一个令人满意的工艺设计，应该进行非常准确的水分析。在水分析表中，收集了无机盐浓度和饲料水的其他数据。水分分析应充分平衡。如果情况并非如此，则应加入钠或氯离子，以中和水平衡。

结垢防治

结垢是指(部分)不溶盐在膜上的积累。当反渗透装置的回收率为50%时，浓缩水流中的盐浓度是给水水流中盐浓度的两倍。当恢复增加时，结垢的几率也会增加。正因为如此，不超过(部分)不溶盐的饱和极限是非常重要的。
在反渗透系统中引起问题的部分不溶盐主要是碳酸钙(CaCO_3.)，硫酸钙(CaSO₄)和二氧化硅，还有氟化钙(CaF₂)、硫酸钡(BaSO₄)和硫酸锶(SrSO₄）.

碳酸钙结垢可以通过添加酸来防止。添加抗scalents可以防止钡、锶盐、硅酸盐和铁的析出。必须始终记住，抗scalent会增加生物污染(微生物污染)。可以通过提高所使用化学品的要求和使用不同成分的化学品来防止这种情况。
抗scalent的使用总是不可避免的。采收率降低25%将降低沉淀盐过饱和(结垢)的几率。
膜元件将在一到两年内需要更换，因为这将限制抗scalent的使用。这种方法适用于相对较小的装置，如从海水中生产饮用水供家庭使用的装置。
另一种清洗方法是打开浓缩液盖，在低压下向前冲洗。

防止胶体污染

在反渗透元素胶体污染可以通过降低生产力而严重降低性能。这种污染物的早期迹象通常是压力梯度的增加。给水中这种污染的来源可能有很大差异。它们通常是细菌、粘土和铁的腐蚀产物。
在预处理过程中使用的化学产品也可能导致膜的污染。用胶体测定给水的污染潜力的最佳可用技术是MFI(改良污染指数)测量。这是在预处理系统设计之前进行的一种重要的测量类型。当反渗透系统投入使用时，必须定期进行这种测量。

为了保持MFI(小于)5，有许多预处理方法来降低MFI:
·砂滤和蜡烛过滤
·超滤、微滤
·混凝和絮凝
预防生物淤积

所有地表水都含有微生物、藻类、真菌、病毒和高级生物。微生物是胶体污染物，因为它们的尺寸不会超过1到3纳米。正因为如此，细菌可以用去除胶体的技术去除。
膜系统内生物生长的后果会对系统产生负面影响，就像其他污染物一样。在膜的输入端使用较高的压力，污垢的症状可能有所不同。压力越大，膜就会发生伸缩(在膜内挤开)，造成膜损伤。有时生物膜可以在渗透液中显影;导致它再次被污染。

地表水、饲料水和浓缩水中的微生物数量可以为我们提供有关水的污染程度的有价值的信息。饲料中营养素的种类和数量是决定生物膜生长的因素。尽管有几个研究人员决定了生物薄膜的生长，但它还没有完全理解。
这是发现的最好方式生物淤积在其研制阶段是检查一个试验面的给水流量。“罗宾采样器”是一种简单的设备，它将小的测试表面暴露在水中。这些表面检查可以定期进行，并可以测试生物膜的生长和附着。
定期仔细检查蜡烛过滤器和管道也是有用的。黏液或异味的存在可能是生物膜发生的迹象。

海水淡化

反渗透海水淡化

海水淡化装置

海水淡化装置系统设计

膜技术

除垢剂和防垢剂