结垢计算

1.总的判断原则：在反渗透膜上析出的难溶盐常见的有：CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4、CaF2、Si(OH)4、CaSiO3、MgSiO3、FeSiO3等。LSI值用来判断碳酸钙的结垢倾向，而其它难溶盐如CaSO4、BaSO4、CaF2等是否在RO膜上析出，则需用溶度积Ksp来判断，一般来说，这些难溶盐的析出没有碳酸钙那么快，从但是，一旦它们在膜上沉淀，清洗则较困难。溶度积是多相离子平衡的平衡常数，可根据下式表达：AnBm(s)≒nA+mBKsp=[A]n[B]m溶度积常数与水中pH、温度和溶液中其它盐的特性有关。然而，作为估算，这些变量对Ksp的影响可忽略不计。常见难溶盐溶度积见下表溶度积Ksp与反渗透浓水中离子积IPb有如下关系：IPbKsp，沉淀从溶液中析出IPb=Ksp,溶液为饱和溶液，并与沉淀之间建立了多相离子平衡。IPbKsp，溶液为不饱和溶液，无沉淀析出；若有沉淀存在，则沉淀将溶解。这就是溶度积规则，用来判断沉淀的生成和溶解。为慎重起见，为防止难溶盐在RO膜上结垢，一般要求IPb≤0.8Ksp。表1常见难溶盐的溶度积盐Ksp(离子以mol/L表示)Ksp（离子以mg/L表示）CaSO42.5*10-596300SrSO46.3*10-75300BaSO42.0*10-102.64CaF25.0*10-11723Si(OH)42.0*10-396(mgl/LSiO2)注：硅随pH而改变其化学结构。其溶度积与其结构及温度有关。如果硅存在于RO浓水中的量超过20mg/L，其结垢倾向应作估算。2.硫酸钙结垢倾向计算步骤如下1）计算浓水中Ca2+、SO42-浓度（mol/L）：[Ca2+]b=CF*[Ca2+]f[SO42-]b=CF*[SO42-]f式中[Ca2+]b，[SO42-]b------浓水中Ca2+，SO42-浓度[Ca2+]f，[SO42-]f------给水中Ca2+，SO42-浓度CF-----反渗透装置的浓缩系数2）计算离子乘积IPb=[Ca2+]b*[SO42-]b3)浓水中离子强度的计算如下μb=CF*μfμf=1/2∑cizi2式中μf为给水离子强度，也可列为ci为i离子浓度（mol/L）；zi为i离子的价数4）由μb值，查离子强度μ与Ksp曲线图。CaSO4的溶度积与离子强度关系见下图5）比较IPb与0.8Ksp值如果IPb≤0.8Ksp，可不加反渗透阻垢剂如果IPb0.8Ksp，则要加反渗透阻垢剂,其投加方法请参见：反渗透阻垢剂的投加方法