某污水處理廠污水回用系統(tǒng)反滲透設(shè)備單元原使用的膜用阻垢劑為進(jìn)口膜用阻垢劑 FLOCON135（有機(jī)磷酸鹽類，美國大湖公司）。在使用過程中出現(xiàn)以下問題：

1、其清洗周期在 15 d 左右，較一般污水系統(tǒng)清洗周期 （30 d 左右 ） 要短，并且在清洗周期內(nèi)運(yùn)行產(chǎn)水量衰減明顯；

2、在 FLOCON135 推薦的加藥量范圍內(nèi)，其加藥量越大，反滲透膜系統(tǒng)衰減越快；

3、運(yùn)行過程中，反滲透系統(tǒng)的一、二段運(yùn)行壓差增加較快；

4、由于化學(xué)清洗頻繁，反滲透系統(tǒng)的脫鹽率下降明顯 。

針對上述問題，筆者將自主國產(chǎn)品牌膜用阻垢劑應(yīng)用于該反滲透系統(tǒng)中，并對自主品牌膜用阻垢劑與進(jìn)口產(chǎn)品的綜合性能（ 靜態(tài)阻垢性能、藥劑兼容性、穩(wěn)定動態(tài)運(yùn)行） 進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果表明該膜用阻垢劑更有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、試驗(yàn)部分

1、試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用水取自天津市開發(fā)區(qū)某污水處理廠上游原水，其水質(zhì)為 ： Ca2+ 147.64 mg/L，Mg2+ 69.19 mg/L，硬 度 6.53 mmol/L，Cl- 874.11 mg/L，pH=6.94，堿 度 3.48 mmol/L，電 導(dǎo) 率 2 640 μS/cm，濁 度 1.18 mg/L，鐵 1.44 mg/L，總磷 2.31 mg/L，COD 50 mg/L。

2、靜態(tài)阻垢試驗(yàn)

針對水質(zhì)情況，選擇了適合的膜用阻垢劑 TS- 150（ 有機(jī)磷酸類）、TS-191 （ 有機(jī)無磷類 ）、TS-52738 （ 有機(jī)高分子類） 及 FLOCON135 進(jìn)行循環(huán)水靜態(tài)阻垢試驗(yàn)。 將現(xiàn)場原水加藥濃縮 4 倍，在 60 ℃下水浴保溫 12 h，加藥量為 12 mg/L（ 模擬實(shí)際系統(tǒng)加藥量 3 mg/L）。

根據(jù)水中 Ca2+濃度的變化，計(jì)算其阻垢率和相對阻垢率。 計(jì)算式見式（1）、式（2）。

由表1可以看出，與系統(tǒng)原先使用的FLOCON135 相比，TS-150、TS-191 、TS-52738 的阻垢性能與之接近，甚至更好，其中以 TS-150 的靜態(tài)阻垢性能佳。

3、靜態(tài)兼容性試驗(yàn)

模擬現(xiàn)場加藥工藝，在原水中加入5 mg/L的聚合氯化鋁1 mg/L 的亞硫酸氫鈉，過濾，向?yàn)V液中加入3 mg/L的膜用阻垢劑，分別在原水和濃縮4倍條件下考察其兼容性能。進(jìn)口膜用阻垢劑 FLOCON135 對現(xiàn)場污水的兼容性較差，會對反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水端、 濃水端產(chǎn)生影響，該結(jié)果與現(xiàn)場運(yùn)行情況相符合。

國產(chǎn)膜用阻垢劑TS-150 具有較好的兼容性能，可進(jìn)一步進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試試用。

二、現(xiàn)場應(yīng)用

1、現(xiàn)場工藝情況

在反滲透系統(tǒng)中，采用兩套生產(chǎn)規(guī)模相同的反滲透設(shè)備 （ROA、ROB） 進(jìn)行對比試驗(yàn)，ROA 使用原有阻垢劑 FLOCON135，ROB 使用國產(chǎn)阻垢劑 TS-150。設(shè)備加藥量均為 3 mg/L。

試驗(yàn)為期1個月，對兩套反滲透設(shè)備的產(chǎn)水量、脫鹽率、進(jìn)水壓力、壓差等進(jìn)行了對比，考察兩種膜用阻垢劑的實(shí)際使用性能。

2、產(chǎn)水量變化

由于兩套設(shè)備使用同一原水，水源溫度、水質(zhì)變化等外在干擾因素可相互抵消，因此產(chǎn)水量可以作為評價阻垢劑的重要因素之一。試驗(yàn)期間兩套反滲透設(shè)備的產(chǎn)水量變化如圖 2 所示。從圖 2 可以看出，在 30 d 的運(yùn)行過程中 ，ROA 產(chǎn)水量由 155 t/h 衰減 至 112.4 t/h，衰減量為 42.6 t/h; ROB 產(chǎn)水量由160 t/h 衰減為130.2 t/h，衰減量為 29.8 t/h，說明 TS-150 在穩(wěn)定產(chǎn)水量方面比 FLOCON135 有較大的優(yōu)勢。而維持較高的產(chǎn)水量意味著噸水生產(chǎn)成本（ 用電費(fèi)用等） 和維護(hù)清洗頻率較低，清洗成本更低。

3、脫鹽率變化

反滲透系統(tǒng)的脫鹽率是評價反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。 由表 3 可見，ROA、ROB 都保持了較穩(wěn)定的脫鹽率，ROB 的脫鹽率還得到提升。說明膜用阻垢劑TS-150和FLOCON135 在穩(wěn)定反滲透膜脫鹽率方面有相當(dāng)性能，且TS-150對反滲透系統(tǒng)的脫鹽率具有改善作用。

4、進(jìn)水壓力變化

考察了ROA、ROB的一、二段進(jìn)水壓力變化情況，在相同的進(jìn)水條件下，一段進(jìn)水壓力的變化可反映反滲透膜對膜用阻垢劑的吸附效應(yīng)與污染情況。

ROA的一段進(jìn)水壓力增加了0.32 MPa；ROB 的一段進(jìn)水壓力只增加了0.12 MPa。由此可見，反滲透系統(tǒng)對TS-150的吸附比FLOCON135要少，更利于反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。ROB 的二段進(jìn)水壓力較穩(wěn)定ROA運(yùn)行20d后上升趨勢明顯，出現(xiàn)吸附污染現(xiàn)象。

在運(yùn)行過程中，ROB 進(jìn)水壓力受到的干擾較小，說明膜用阻垢劑TS-150對反滲透系統(tǒng)的影響較FLOCON135小。TS-150的清洗成本更低。

5、壓差分析

ROA的一、二段壓差明顯高于ROB單元，說明 TS-150 比 FLOCON135 有更好的阻垢性能 。

三、結(jié)論

1、靜態(tài)阻垢試驗(yàn)結(jié)果表明 TS-150 的阻垢能力較優(yōu) 。

2、靜態(tài)兼容性試驗(yàn)結(jié)果表明 TS-150 對污水有較強(qiáng)的兼容匹配能力，不會造成反滲透膜元件的二次污染。

3、現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用表明TS-150不會對膜元件產(chǎn)生吸附污染。

4、使用TS-150的反滲透膜設(shè)備保持了較穩(wěn)定的產(chǎn)水量、較低的段間壓差，因此具備更低的噸水生產(chǎn)成本以及清洗成本。