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OCHEMTM 膜处理系统化学品膜处理系统化学品 技术手册技术手册 （2011 版）版） 版权所有：2004-2011 微宏科技（Microvast Inc；USA） 欧美化学有限公司（Ochem Chemical）保留所有权利 目录目录 一、 OCHEM 概述 1.1 OCHEM 简介 1.2 OCHEM 理念 二、 膜处理系统化学品的发展与应用 2.1 膜系统的发展与应用 2.1.1 膜系统的发展 2.1.2 膜系统的应用 2.1.3 膜系统的故障 2.2 膜处理系统化学品的原理及种类 2.2.1 絮凝剂的原理及种类 2.2.2 阻垢剂的原理及种类 2.2.3 清洗剂的原理及种类 2.2.4 杀菌剂的原理及种类 三、 OCHEMTM膜处理系统化学品 3.1 OCHEMTM膜处理系统化学品的种类 3.2 OCHEMTM膜处理系统化学品的特点与优势 3.2.1 OCHEMTM絮凝剂的特点与优势 3.2.2 OCHEMTM阻垢剂的特点与优势 3.2.3 OCHEMTM清洗剂的特点与优势 3.2.4 OCHEMTM杀菌剂的特点与优势 3.3 OCHEMTM膜处理系统化学品简介 3.3.1 GPF8111高分子絮凝剂 3.3.2 GPF8112高分子絮凝剂 3.3.3 NPE4000高效 RO 膜 4 倍浓缩阻垢剂 3.3.4 CPE6000RO 膜 6 倍浓缩阻垢剂 3.3.5 CPE8000RO 膜 8 倍浓缩阻垢剂 3.3.6 CP118RO 膜阻垢剂 3.3.7 NP215RO 膜阻垢剂 3.3.8 NP200高效 RO 膜阻垢剂 3.3.9 NP116RO 膜高钙专用阻垢剂 3.3.10 NP216RO 膜高铁专用阻垢剂 3.3.11 NP217RO 膜高硅专用阻垢剂 3.3.12 NP218RO 膜高锶钡专用阻垢剂 3.3.13 CLN711膜专用酸性清洗保护剂 3.3.14 CLN751RO/NF 膜专用碱性清洗保护剂 3.3.15 CLN771UF/MF 膜专用碱性清洗保护剂 3.3.16 TBC9527RO 膜专用非氧化性杀菌剂 3.3.17 TBC9528RO膜专用非氧化性杀菌剂 四、 OCHEMTM膜处理系统化学品的应用与实例数据 4.1 OCHEMTM膜处理系统化学品的应用 4.2 OCHEMTM膜处理系统化学品的实例数据 五、 OCHEM 服务及质量保证 5.1 OCHEMTM膜阻垢剂计算软件 5.2 OCHEM 顾问式销售与保姆式服务介绍 5.3 OCHEM 质量保证 六、常见问题及解答 七、免责声明 一一 、OCHEM 概述概述 1.1 OCHEM 简介简介 欧美化学有限公司（OCHEM）是美国 Microvast 在中国的下属子公司之一， 为国际专用聚合物制造商。Microvast 位于美国第四大城市 Houston，在能源技 术，新型化工流程，纳米材料上享有盛誉。 在欧美化学（OCHEM） ， 我们始终用超越现在的眼光审度未来与挑战，寻 找一切可能提供给您的创新解决方案、方法和服务。提供给您的创新应用化学技 术就是以此理念为基础的承诺，抛弃传统束缚。从您的现在关注未来，因为我们 的使命只有一个成就你所想，助你潜力尽展。 客户的需求是 OCHEM 关注的焦点。满足这些需求的同时也推动了 OCHEM 工业应用化学技术在包装、石油、石化、冶金、电力、海水淡化、农 业、 日化等领域的创新应用。 我们通过系统地制定一系列需求分析、 小试、 中试、 验证、执行、应用、服务等模块的标准与评价，预设多个合适的解决方案。我们 从来不满足于仅接受现有的标准和思想， 不断超越与突破已经成为我们的思维习 惯。 在不断的创新活动中， 我们遵循以下原则： 最大限度的尊重人类、 尊重环境。 高通量组合化学是近 10 年发展起来的快速高效的化学合成及分析方法，美 国及德国处于领先水平。Microvast Inc 拥有 5 件专利。 高通量组合化学合成技术是平行 m x n 阵列进行产品配方筛选及分析，区 别于传统化学合成与分析方法的单个样品/配方筛选活动，效率得到了大幅度的 提高，目前广泛使用在药物开发、新材料筛选及分析上。 以此技术为平台的 OCHEM 中国技术中心的投入运行，使快捷服务与个性 化解决方案的定制成为可能。借助于这一技术，在膜处理系统化学品领域， OCHEM 目前拥有微磷系列和无磷系列的酸性阻垢剂、生物降解碱性阻垢剂；有 机硫类、有机溴类、季铵盐类的非氧化性杀菌剂；MF/UF/NF/RO/MBR 清洗保 护剂；高效降低有机物的高分子絮凝剂等产品。 在循环冷却水领域， 我们拥有适用不同水质、 不同材质的缓释阻垢剂； 无磷、 生物降解萤光示踪缓释阻垢剂；氧化性杀菌剂；非氧化性杀菌剂；杀菌灭藻剂； 清洗保护剂；预膜剂等等系列的产品。如您需要进一步了解循环冷却水处理化学 品及其应用技术保证，请向 OCHEM 销售工程师索取OCHEM 循环冷却水系 统化学品技术手册 而与之配套的我司顾问式销售模式与保姆式服务模式在业界更是将产品与 应用技术完美的结合，使用户安全、经济的享受我们带来的便捷服务。 OCHEM 拥有全球 30 个国家与地区及中国数千家用户的服务经验；包括但 不限于中国黄河流域；长江流域；地域河网水；地下水；东海、黄海、南海海水 淡化、亚海水淡化；工业行业废水资源化、中水回用等业界最完备的水资源应用 与处理参数数据库； OCHEM 拥有产品研发、工程设计与调试的服务人员、组合化学研发人员在 内丰富的行业人力资源结构； OCHEM 拥有膜产品制造与膜工程建设经验积累之上的处理系统化学品研 发系统； 工厂采用美国化工标准进行设计建造，通过 IS09000 质量认证体系，全面 坚持质量领先（Total Quality Leadership）的制造理念； 数千家用户的应用经验以及遍布中国的分销商服务体系； 国家级高新技术企业； 中国膜工业协会常务理事单位； 全国热工化工中心站副理事长单位； 中国精细化工协会水处理化学品行业委员会常务理事单位； 陶氏化学（DOW CHEMICAL）官方认证供应商； 日东电工海德能膜产品推荐产品。 基于以上条件为基础，具备优异性能的 OCHEM 系列膜处理药剂，抗冲击 力强，适应水质较差及水质不稳定的水源；延长清洗时间，延缓结垢趋势，实现 对膜的有效保护。 1.2 OCHEM 理念理念 企业愿景：企业愿景：创新平衡人类对能源和环境的需求。 企业宗旨：企业宗旨： 通过深入的研发工作并提供不断创新的产品和应用技术， 公司致力于 减少人类对化石燃料需求和二氧化碳排放来创造一个更加绿色的世界。 企业文化：企业文化：诚信 精湛 创新 二二 膜处理系统化学品的发展与应用膜处理系统化学品的发展与应用 2.1 膜系统的发展与应用膜系统的发展与应用 2.1.1 膜系统的发展膜系统的发展 膜分离现象广泛存在于自然界中， 但人类对它的认识和研究却经过了慢长而 曲折的道路。 膜分离技术的工程应用是从 20 世纪 60 年代海水淡化开始的，1960 年洛布 （Loeb）和索里拉金（Sourirajan）教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸 纤维素膜，这种膜具有非对称结构 从此使反渗透从实验室走向工业应用。其后 各种新型膜陆续问世，1967 年美国杜邦（Du Pout）公司首先研制出以尼龙-66 为膜材料的中空纤维膜组件；1970 年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的 “Permasep B-9”中空纤维膜组件，并获得 1971 年美国柯克帕特里克 （Kirkpatrick）化学工程最高奖。从此反渗透技术在美国得到迅猛的发展，随后 在世界各地相继应用。其间微滤和超滤技术也得到相应的发展，近半个世纪以来 膜分离工程数量迅猛增长。 2.1.1.1 反渗透原理反渗透原理 当一张半透膜隔开溶液（或不同浓度的溶液）与纯溶剂（水）时，加在溶液 上并使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称之为渗透压， 通常溶液中溶质 的浓度越高渗透压就越大。当溶液一侧没有加压时，纯溶剂会通过半透膜向溶液 一侧扩散，这一现象称为渗透。反之，如果加在溶液侧所加压力超过了渗透压， 则反而可以使溶液中的溶剂向纯溶剂一侧流动，这个过程就叫做反渗透，如图所 示。反渗透膜分离技术就是利用反渗透原理分离溶质和溶剂的方法。 半透膜 半透膜 半透膜 （渗透） （渗透平衡） （反渗透） 反渗透技术是当今最先进和最节能有效的分离技术之一， 其原理是在高于溶 液渗透压的压力作用下， 借助于只允许水透过而不允许其他物质透过的半透膜的 选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分离。 反渗透膜分离技术具有以下特点： 在常温不发生相变化的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感 物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低； 杂质去除范围广，不仅可以去除溶解的无机盐类，而且还可以去除各类有机 物杂质； 脱盐率高； 由于只是利用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，易操作、控制 和维护； 反渗透膜对进水水质有一定的要求，如：浊度、污染密度指数和余氯等。 2.1.1.2 反渗透膜的分类反渗透膜的分类 反渗透膜按材料主要分为醋酸纤维素膜和芳香聚酰胺膜两大类； 反渗透膜按形式主要分为板式、中空纤维式和卷式； 反渗透膜按规格主要分为 2，4，8，等； 反渗透膜按用途主要分为家用膜，苦咸水膜，海水膜等； 反渗透膜还有根据操作压力及抗污染程度等也有不同的分类。 2.1.1.3 反渗透膜最新进展及发展趋势反渗透膜最新进展及发展趋势 超低压膜 由于节省电能消耗和降低相关机械部件的压力等级引起材料费下降等，自 1996 年以来超低压膜的应用比重日益增大，这在以使用 4 英寸膜为主的小型装 置中应用最为突出. 低污染膜 膜污染是反渗透应用中的最大危害，它不仅缩短膜使用寿命、增加运行费 用，还直接影响膜系统的高效、连续运行。目前已有几种抗污染性能强、使用寿 命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。 带正电荷的反渗透膜 现在广泛应用的低压、超低压复合膜的材质均为芳香族聚酰胺，其膜表面均 带有负电荷，现已有膜厂家开发出表面带正电荷的低压复合膜，这种膜现主要应 用于制备高电阻率的高纯水系统中， 耐高温、食品级、卫生级反渗透膜 普通的水处理用反渗透膜的使用温度均为 045，但在需要耐 90高温 杀菌的特殊场合，需使用耐高温、耐化学药品的反渗透膜。此外，各种有特殊膜 元件结构的食品级或卫生级的反渗透膜也开始在国内得到应用。 2.1.2 膜系统的应用膜系统的应用 在各种膜分离技术中，反渗透技术是近年来国内应用最成功、发展最快、普 及最广的一种，估计自 1995 年以来，反渗透膜的使用量每年平均递增 20%。 国内反渗透膜工业应用的最大领域为大型锅炉补给水，各种工业纯水、饮用 水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环 保、冶金、纺织等行业的膜应用也都形成了一定规模。今后有潜力的应用领域有 发电厂冷却循环水的排污水处理、大型海水淡化、苦咸水淡化、大型市政及工业 废水处理等。 反渗透设备应用领域: 电子工业用水：集成电路、硅晶片、显示管、电极箔等电子元件冲洗水等 制药行业用水：大输液、针剂、片剂、生化制品、设备清洗等 化工行业工艺用水：化工循环水、化工产品制造、化肥等 电力行业锅炉补给水：火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统等 食品工业用水：纯净水、饮料、啤酒、白酒、保健品等 海水、苦咸水淡化 海岛、舰船、海上钻井平台、苦咸水地区等 饮用纯净水：房产物业、社区、企事业单位等 其它工艺用：汽车、家电产品涂装、镀膜玻璃、化妆品、精细化学品、印染 等 2.1.3 膜系统的故障膜系统的故障 反渗透系统进水中存在各种形式的可导致反渗透膜表面污染的物质， 例如水 合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物；难溶盐在超过其饱和极限时，会从 浓水中沉淀出来，在膜面上形成结垢，降低 RO 膜的通量，增加运行压力和压力 降，并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染，膜污染 的结果是系统性能的劣化。 膜的污染主要有以下几个方面： 有机物和胶体及颗粒的污染 系统结垢 细菌和微生物的污染 2.1.3.1 系统有机物和胶体及颗粒的污染系统有机物和胶体及颗粒的污染 反渗透进水中的淤泥和胶体的来源有相当大的差异，通常包括细菌、粘土、 胶体硅和铁的腐蚀产物。澄清池或介质过滤器所用的预处理絮凝剂（如聚合氯化 铝、三氯化铁等） ，其中的阳离子聚电解质会与微小的胶体和颗粒结合，聚集成 大尺度絮凝体，以便于被填料介质或滤芯截留住，这类凝絮就使得人们对介质过 滤器和滤芯的孔径要求降低了以后仍能发挥出色的过滤效果。 当这些絮凝剂投加 过量少许时，过量部分的絮凝剂本身之间会发生自凝聚生成大颗粒，可被过滤过 程截留住，但应特别注意的是，如果超极限投加极有可能在元件内因被截留而污 染膜表面。此外，带正电性的聚合物与负电性的阻垢剂也会发生沉淀反应而污染 膜元件。 胶体污染的主要影响体现在膜表面形成一层凝胶层，增大了膜的阻力，造成 压差上升，凝胶层的形成有可逆和不可逆的，不可逆的凝胶层比较难去除。 铁胶体对膜造成的污染 絮凝剂对膜造成的污染 颗粒物质对膜造成的污染及损伤 有机物对膜造成的污染 上图为膜元件受到污染后的状况， 胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透元件的性 能，主要表现为： 膜压降升高； 产水量降低； 需增加压力克服通量下降从而消耗额外电能； 不可逆凝胶层将会增加化学清洗增加难度。 2.1.3.2 对于此类污染的解决方法对于此类污染的解决方法 使用各类预处理设备（如过滤器、超滤、保安过滤器等） ； 投加适量的絮凝剂改善预处理，保证进膜水质； 一旦出现了污染发生，应及时采取措施进行清洗。 2.1.3.3 系统结垢的污染系统结垢的污染 反渗透系统中的结垢主要是由于原水中的离子被浓缩后难溶性盐在浓水侧 变成过饱和状态在膜上析出和浓差极化使溶质在膜上析出。主要有碳酸钙垢、硫 酸钙垢、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙、硅垢等 酸 硫酸盐垢 碳酸盐垢 硫酸钡和碳酸钙的 SEM 照片 上图为膜元件结垢后的状况，结垢污堵可严重地影响反渗透元件的性能，主要表 现为： 膜压降升高； 产水量降低； 脱盐率降低； 提高压力克服通量下降消耗额外电能； 频繁化学清洗的物料成本消耗及造成膜性能衰减； 严重时将导致系统的停机。 2.1.3.4 对此类污染的解决方法对此类污染的解决方法 在进水中加酸调节 pH，可以降低 LIS，防止 CaCO3 的形成，但是加酸控制 不当，会影响产水水质； 降低回收率，浓水侧的离子浓度随之降低。但是降低回收率是以牺牲产水量 为代价的，造成系统的生产效率下降； 投加高性能的阻垢分散剂 ，可以有效降低系统结垢的风险。 一旦系统结垢，及时用膜清洗剂进行清洗。 2.1.3.5 细菌和微生物的污染细菌和微生物的污染 在反渗透膜系统中由于结垢以及胶体污染对系统造成的危害已经得到了充 分的重视，因为其造成的影响在短期内就能体现。如果系统给水有结垢倾向而没 有及时添加阻垢剂，那么系统在一个月以内甚至更短的时间就能体现出来。而生 物污染是一个缓慢的过程，初期阶段反映不明显，一旦有明显的影响后又很难进 行控制。在膜元件的两层膜片之间有一层进水隔网，其金字塔结构能够使得进水 在膜表面形成湍流，从而保持颗粒物质的悬浮。当进水隔网的开放空间被生物滋 长污染后，就破坏了产生湍流的机制。湍流的减弱使得颗粒和其他悬浮物质沉淀 并在生物膜基质上积累，从而引起污染，在这种情况下运行 RO 系统会造成不可 恢复的膜污染。一旦生物膜形成，它就会通过细菌基质吸收和富集，靠近细胞表 面的可溶性的有机物和无机养分来自我维持。微生物污垢的成分经常很复杂。 污染物包含有淤积于细菌有机基质和细菌残渣中的无机物质， 一种污染物可 维持其它污染物的存在，细菌母体的有机物质捕捉无机物质，无机物质反过来提 供建立更多细菌团所需要的生殖环境。生物膜基质是一种活体，基质的每个细胞 维持着整个活体的存活，即使死亡的细菌体也是新细胞的食物。因此有效地生物 控制包括杀死细菌并将死细菌从膜表面清除十分重要。 膜的细菌污染 上图为膜元件受细菌污染后的状况， 细菌及微生物污染可严重地影响反渗透元件 的性能，主要表现为： 膜压降急剧升高 产水量大幅降低 提高压力克服通量下降消耗额外电能 由于短时间内产生很大压降而导致膜元件损坏 导致伴随着其他的污染发生 2.1.3.6 对此类污染的解决办法对此类污染的解决办法 在预处理阶段投加杀菌剂 使用超滤、纳滤等工艺设备进行过滤 使用紫外、臭氧发生器等设备进行杀菌 在反渗透膜内投加非氧化性杀菌剂 对于已经被污染的反渗透系统，用高浓度的非氧化性杀菌剂浸泡并清洗膜系 统，同时清洗所有管线。 2.2 膜处理系统化学品的原理及种类膜处理系统化学品的原理及种类 由于反渗透膜系统在运行中不可避免地发生一系列的污堵现象， 反渗透系统 中的化学加药部分将对一系列的污堵现象的阻止和延缓起到关键的作用。 2.2.1 絮凝剂的原理及种类絮凝剂的原理及种类 絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方 法之一，采用水溶液高聚物作为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、 循环冷却水、民用水时，具有促进水质澄清、加快沉降污泥的过滤速度、减少泥 渣数量和滤饼便于处置等优点。絮凝剂按化学成分的不同分为无机絮凝剂、有机 絮凝剂。 2.2.1.1 絮凝剂絮凝原理絮凝剂絮凝原理 絮凝剂的絮凝原理可分为化学絮凝和物理絮凝两种， 前者假设粒子以明确的 化学结构凝集，并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态，后者则是由 于存在双电层及某些物理因素，当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时, 会发生凝结作用。 当发生凝结作用时， 胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和， 不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。 当加入絮凝剂时， 它会离子化， 并与离子表面形成价键，为克服离子彼此间的排斥力,絮凝剂会由于搅拌及布朗 运动而使得粒子间产生碰撞,当粒子逐渐接近时,氢键及范德华力促使粒子结成更 大的颗粒，碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗 粒粒子从水中分离而沉降。 2.2.1.2 絮凝剂的种类絮凝剂的种类 无机絮凝剂： 无机聚合物絮凝剂主要分为铝盐和铁盐，优点是价格便宜，易生产，使用范 围广，在我国实际用量占絮凝剂总量的 80以上。但也存在很大的缺点：残留 在水中的铝离子会导致二次污染；铁离子本身有颜色，并对设备有腐蚀作用，投 加量大，产泥量高，运行费用高；同时对操作人员而言，无机聚合物絮凝剂本身 的毒性长期接触会导致对身体的病变。 有机合成高分子絮凝剂： 合成高分子絮凝剂投加量少， 一般在 2以下， 絮凝时间短， 形成的絮体大， 而且强度大，不易破碎，不增加泥量，降低热值，无腐蚀性它分非离子型、阳 离子型、阴离子型和两性四种。常用有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯 酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等。 天然高分子絮凝剂： 天然高分子絮凝剂易生物降解，本身或中间降解产物对人体无毒，具有选择 性大、 价廉、产泥量少等优点。 微生物絮凝剂： 微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物， 它是利用微生物 技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和 安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。它主要由微生物代谢产生的各种 多聚糖类、蛋白质，或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物，能产生微生物 絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。絮凝剂 通过离子键、氢键的作用与悬浮颗粒结合，由于絮凝剂的分子量很大，一个絮凝 剂分子可同时与几个悬浮颗粒结合，在适宜条件下迅速形成网状结构而沉积，从 而表现出很强的絮凝能力。微生物絮凝性与分子结构、分子量、活性基团等多种 内部环境因素有关，另外，外界环境因素如 pH 值、温度、离子种类、离子强度 等对微生物絮凝剂的活性也有影响。微生物絮凝剂广泛应用于畜产废水处理、染 料废水的脱色、高浓度无机物悬浮液废水的处理、活性污泥的沉降性能改善、污 泥脱水、浮化液的油水分离等方面。然而目前微生物絮凝剂的研究还处于菌种筛 选的实验室研究阶段，所用成本较高，一些工艺条件不太成熟，离工业化生产还 有一定的距离。 复合絮凝剂 ： 复合型絮凝剂是近年才开始研制的新型絮凝剂， 能克服使用单一絮凝剂的许 多不足，适应范围广，对低 浓度或高浓度水质、有色废水、多种工业废水都有 良好的净水效果，脱污泥性好，pH 使用范围大它们具有无机、有机的双重优 点，又避免了两者的不足，还具有某些独特的优点，使净水效果得到高度发挥， 无机离子使悬浮颗粒发生絮凝并沉淀， 高分子有机阳离子的高度架桥又促进了絮 凝吸附速度，故能达到快速净水的目的。 2.2.2 阻垢剂的原理及种类阻垢剂的原理及种类 2.2.2.1 阻垢剂的原理阻垢剂的原理 从反渗透膜结垢的成因及控制措施来看， 要防止反渗透膜结垢就是要避免难 溶盐的沉积，结垢的形成过程是溶解的离子 离子成对 离子簇 临 界体积 晶体生长 离散晶体 成核 凝聚 结垢。 在可行有效的化学处理方法中，就是在给水中投加阻垢剂，螯合 Ca、Mg、 Ba 等成垢离子，提高成垢离子在水中的饱和浓度，并且可以吸附于晶体生长点， 通过晶格畸变作用阻止硬垢的形成。 反渗透阻垢剂阻垢机理大致分为三个过程：螯合、晶格歪曲和分散，以 CaCO3 结垢的形成来解释阻垢机理， 碳酸钙垢的形成分为三个步骤： 钙离子和碳酸根离子结合为一个碳酸钙分子 CaCO3； 许多的碳酸钙分子结合成为一个碳酸钙晶体微粒（CaCO3）m； 许多的碳酸钙晶体微粒结合成为碳酸钙垢 (CaCO3)m n。 如下式所示： Ca2+CO32- CaCO3 CaCO3（CaCO3m(CaCO3)m (CaCO3)m n 螯合机理螯合机理 螯合机理是针对于第一个步骤而形成的，所有阻垢剂都有一个共同的成分 ATP（成份化学代号），这种物质主要是对离子进行螯合，使之不容易产生稳定 的分子； 从另一个方面来讲， 一个分子在水中的溶解度平衡常数 KSP 是一定的， 当超出该常数时，即开始进行结合；阻垢剂在对分子形成过程中进行螯合，使得 离子与离子之间的结合变得非常困难，从而起到即使超出了 KSP 常数值，也不 会发生结合现象，变相地增加了离子在水中的溶解度。 晶格歪曲机理晶格歪曲机理 晶体微粒的成长过程中，阻垢剂被吸附在结晶成长格子中，此吸附作用会改 变结晶正常形态，而阻碍其成长为较大结晶。由于晶格中吸附有阻垢/分散剂分 子，大大破坏了结晶的规整性，使结晶的晶格变形，导致水垢结晶的强度降低， 变得较为松散而易被水流冲刷，将水垢从膜表面剥落。 分散机理分散机理 阻垢剂的分子可以吸附在晶核或晶体粒子周围，其极性部分面向水相，非极 性部分吸附在颗粒外侧，这样粒子都带有微弱的负电荷。由于电荷排斥粒子，使 粒子不易因碰撞而凝聚，也不易长大。 2.2.2.2 阻垢剂的种类阻垢剂的种类 聚磷酸盐：常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子 容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和 CO32-置换，从而防止 了碳酸钙的析出。 有机膦酸：常用的有 HEDP、EDTMP 对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙 的析出或沉淀有很好的效果。 有机膦酸酯：有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果 较差。其毒性低，易水解。 聚羧酸：聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常 用的有聚丙烯酸和水解马来酸酐等 2.2.2.3 不同类型阻垢剂的阻垢能力比较不同类型阻垢剂的阻垢能力比较 项目 螯合能力 晶格扭曲能力 分散能力 微生物影响 专用性 聚磷酸盐 差 较好 差 细菌温床 差 有机膦酸： 较好 好 较好 细菌温床 较差 有机膦酸酯： 较好 较好 一般 细菌温床 差 聚羧酸： 一般 较好 较好 抑菌 好 2.2.2.4 不同类型阻垢剂的阻垢优劣顺序不同类型阻垢剂的阻垢优劣顺序 （1） 有机磷酸盐类： 阻 3 CaCO 垢：羟基亚乙基二膦酸（HEDP）氨基三亚甲基膦酸（ATMP） 2-膦酰基丁烷1，2，4-三羟酸（PBTCA） 1035 OPNa（三聚偏磷酸钠） 聚丙烯酸（PAA）次膦酸基聚羟酸（PPPC）磺化聚丙烯（SPA） ； 防止 4 CaSO垢：六亚甲基二胺四亚甲基磷酸（EDTMA）效果最好； 防止 4 BaSO垢：则亚乙基二胺四亚甲基磷酸（EDTMA）最好； 多氨基多醚基亚甲基膦酸 （PAPEMP） 是一种全能性阻垢分散剂， 对 4 CaSO、 3 CaCO 、 4 BaSO、 4 SrSO、 金属氧化物、 硅垢等沉淀物有较好的阻垢效果， 阻 4 BaSO 不如 HEDP； 膦酸盐对硅垢也有很好的抑制作用。 （2） 聚合物： 此类药物主要为丙烯酸和马来酸的均聚物或共聚物，能有效地抑制 4 CaSO、 3 CaCO 、 4 BaSO及 4 SrSO成垢； 酰胺类聚合物硅垢效果好； 磺酸基对金属氯化物、 342 )(POCa垢有很强的分散作用和抑制作用； AA-HPMA-AMPS 三元共聚物对阻钙垢特别有效。 2.2.3 清洗剂的原理及种类清洗剂的原理及种类 2.2.3.1 清洗剂的原理清洗剂的原理 在膜表面沉积的污垢有很多种，他们会降低渗透水流量，使给水压力、压差 或盐透过率上升，或者有时会同时产生这些不利因素。常见污染物有： 碳酸钙垢； 硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢； 水和金属氧化物垢（包括铁、锰、镍、铜等） ； 硅垢；胶体沉积物（无机） ； 胶体沉积物（无机、有机混合体） ； 有机沉积物（自然产物） ； 有机沉积物（人为产物） ； 生物滋长（细菌、真菌、霉菌等） 。 通常我们要清洗的是上述多种污染物的混合物。 在系统正常运行中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗 粒和不溶性的有机物质的污染。操作过程中这些污染物沉积在膜表面，导致标准 化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化。当下列情况出现时，需要清洗 膜元件： 标准渗透水流量下降 1015； 标准系统压差增加 1015； 标准系统脱盐率下降 35或渗透水含盐量出现明显的增加现象； 已可以证实膜表面结垢发生； 在膜系统长期停运之前。 以上的标准(基准)比较条件取自系统经过最初 48 小时运行时的操作性能。 一般情况下，给水温度降低和给水压力降低等均会引起系统渗透水流量下 降，因此把渗透水流量校准到具有可比的标准渗透水流量是十分重要的，以便决 定何时进行清洗。 反渗透膜清洗只要措施得力、及时，就可以很有效地进行系统清洗，最大限 度地恢复膜系统的性能。但若拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜面 上清洗掉，针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果，若 错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使膜系统污染加剧。 2.2.3.2 清洗剂的种类清洗剂的种类 根据不同的污堵类型，清洗方式如下： 污堵类型 酸洗 碱洗 杀菌 有机物胶体 结垢 细菌微生物 注：表示必须选择 表示可以选择 对于酸洗方案根据不同的污染物可以使用不同的药剂清洗： a盐酸 b柠檬酸 c. 膜专用清洗剂 对于碱洗方案根据不同的污染物可以使用不同的药剂清洗： a氢氧化钠十十二烷基苯磺酸钠 b氢氧化钠十三聚磷酸钠十十二烷基苯磺酸钠 c 氢氧化钠十 EDTA4Na 十三聚磷酸钠十十二烷基苯磺酸钠 d膜专用清洗剂 2.2.4 杀菌剂的原理及种类杀菌剂的原理及种类 2.2.4.1 杀菌剂的原理杀菌剂的原理 A) 氧化性杀菌剂能损害细胞膜，使蛋白质、RNA 和 DNA 等物质释出，并影 响和干扰多种酶系统（主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏） ，使糖代谢 受阻，从而使细菌死亡，达到消毒的效果。由于 TFC 膜易被氧化腐蚀, 氧化性 杀菌剂一般在反渗透系统中用在原水预处理上，后续还需还原剂来中和。 B) 非氧化性杀菌剂是以致毒剂的方式作用于微生物某一特殊部位，从而破坏 微生物的细胞或者生命部位达到杀菌目的。 2.2.4.2 杀菌剂的种类杀菌剂的种类 A 氧化性杀菌剂在反渗透系统中基本采用氯及氯的化合物 HClO 即次氯酸是强氧化剂，与细胞内原生质（代谢酶）反应生成稳定的氮 氯键，达到杀菌目的。 B 非氧化性杀菌剂在反渗透系统中基本采用有机硫类、有机溴类和有机醛类。 有机硫类主要依靠杂环上的活性部分，如 N、H、O 与菌体蛋白质中 DNA 的碱 基形成氧健，吸附在细胞上，从而破坏了细胞内 DNA 的结构导致 DNA 失去繁 殖能力，从而使细胞死亡。 有机溴类主要能迅速穿透微生物细胞膜，作用于一定的蛋白基团，使细胞正常氧 化还原终止，它的分支还可以选择性的溴化或氧化微生物的特殊酶代谢物，最终 导致细胞死亡。 有机醛类起杀菌作用的是醛基，醛基上的氧带负电荷，碳带正电荷。带正电荷的 碳与细菌蛋白质的胺基 NH:和硫基 SH:发生加成反应，从而破坏细菌蛋白质， 导致细菌死亡。 三、三、 OCHEMTM膜处理系统化学品膜处理系统化学品 3.1 OCHEMTM膜处理系统化学品的种类膜处理系统化学品的种类 为了使用户能快速、 简单的对 OCHEMTM膜处理系统化学品做概要了解与选 型，我们特制了 OCHEMTM膜处理系统化学品选型导则表，其中 GPF 为高分子 絮凝剂系列；CP 为通用阻垢剂系列；NP 为特种阻垢剂系列；CLN 为清洗保护 剂系列；TBC 为非氧化性杀菌剂系列。 本表只为用户快速了解 OCHEM 产品而设，不具备推荐和承诺责任。正确 与详细的选择必须根据水质分析数据输入药剂设计软件来设计选择， 也可以联系 OCHEM 的销售工程师，我们会在第一时间为您给出所需要的解决方案。 OCHEMTM膜处理系统化学品选型导则表膜处理系统化学品选型导则表 名称 型号 产品参数 产品特性 高分子 絮凝剂 GPF8111 外观无色至淡黄色，比重（20）1.050.05 g/cm3，PH 值（4%水溶液）4.06.0 适用于高浊度，高有机物的污水、中水，极 低的加药量。只与 CP 系列阻垢剂兼容。 高分子 絮凝剂 GPF8112 外观黄棕色，比重（20）1.150.05g/cm3， PH 值（4%水溶液）4.06.0 兼容型絮凝剂， 低加药量， 有效絮凝有机物， 有机物絮凝最高可达到 50。 RO 膜 6 倍 浓缩阻垢剂 CPE6000 LSI35OC 50% max。 加药量一般为 0.5-1.5ppm，合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的投药专用软件计算得出。 凝固点：35OC 50% max。 加药量一般为 0.33-1ppm，合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的投药专用软件计算得出。 凝固点：35OC 50% max。 加药量一般为 0.25-0.75ppm，合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的投药专用软件计算得出。 凝固点：35OC 50% max。 加药量一般为 2-6ppm， 合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的投药专用软件计算得出。 凝固点：35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm,合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的 投药专用软件计算得出。 凝固点： 35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm，合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的 投药专用软件计算得出。 凝固点： 35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm， 合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的 投药专用软件计算得出。 凝固点： 35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm， 合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的 投药专用软件计算得出。 凝固点： 35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm。合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的投药专用软件计算得出。 凝固点： 35OC 50% max。 加药量为 2-6ppm， 合适的加药剂量可根据当地水质情况由 OCHEM 的 投药专用软件计算得出。 凝固点： 50 单调式：实际出力最大出力冲程 6.6 问：请问阻垢剂的稀释程度不低于 10是不是就不安全的呢？ 答：所有反渗透专用药剂 OCHEM 建议用户原液投加，过度稀释易使阻垢 剂受到细菌、微生物的污染造成反渗透系统结垢。如果需要稀释以后投 加，请注意环境的温度和稀释程度的限制。一般情况下，温度低于 30 摄氏度，稀释程不低于 10，当温度在 30 至 35 摄氏度之间，稀释程 度不低于 25，当温度高于 35 摄氏度，药剂稀释程度不能低于 50， 如果加药泵的扬程与药剂稀释要求不匹配， 请考虑更换加药泵或者每天 对加药剂进行稀释及投加。 6.7 问：什么是 OCHEM 计算软件 答：OCHEM 计算软件是 OCHEM 在拥有全球 36 个国家与地区及中国数百 家用户膜系统服务的经验上的应用总结。在中国的应用版本是基于中国 黄河流域/长江流域/主要地域地表水/地下水/东海、黄海、南海海水淡化 /亚海水淡化/工业行业废水资源化/中水回用等业界最完备的水资源应用 与处理参数数据库之上，通过计算机程序设计，使之成为规范的参考依 据计算软件，为用户提供技术与服务支持，辅助选择阻垢剂并给出参考 加药量。 6.8 问：污染密度指数 SD 怎样测试？ 答：污染密度指数 SDI 值是表征反渗透系统进水水质的重要指标。 测量 SDI 值的标准方法，其方法的基本原理是测量在 30psi 给水压力下用 0.45um 微滤过滤一定量的原水所需要的时间。 测试仪器的组装测试仪器的组装 按图一组装测试装置 将测试装置连接倒 RO 系统进水管路取样点上 在装入滤膜后将进水压力调节至 30psi。在实际测试时使用新的滤膜 为获取准确测试结果，应特别注意下列事项：为获取准确测试结果，应特别注意下列事项： 在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜 确保 O 型密封圈清洗完好并安装正确 避免用手接触滤膜 事先冲洗测试装置，去除系统中的污染物 测试步骤测试步骤: 记录测试温度在试验开始至结束的测试时间内，系统温度变化不应超过 1 排除过虑池中的空气压力。根据滤池的种类，在绐水球阀开启的情况下，或 打开源池上方的排气阀，或拧松滤池夹套螺纹，充分排气后关闭排气阀或拧 紧池夹套螺纹 用带有刻度的 500ml 量筒接取虑过水以测量透过滤膜的水量 全开球阀，测量从球阀全开到接满 l00ml 和 500ml 水样的所需时间并记录 五分钟后，再次测量收集 100ml 和 500ml 水样的所需时间，10 分钟及 15 分 钟后再分别进行同样测试 如果接取 100ml 水样所需的时间超过 60 秒， 则意味着约 90的滤膜面积被 堵塞，此时已无需再进行实验 实验结束并打开滤池后，最好将实验后的滤膜保存好，以备以后参考