废水零排放膜浓缩的难题—硅酸盐结垢

反渗透进水中SiO2浓度根据浓水侧最大溶解度和浓缩倍数决定，一般为20ppm。前提条件：水中含氧量（DO）<0.5mg/L、pH<6时，铁离子、铝离子<0.05mg/L，因为铁、铝离子含量对硅酸盐结垢影响较大。

硅结垢的发生大多数为水中存在铝或铁。铁和铝会与硅发生反应，形成难溶金属硅酸盐（硅酸铝和硅酸铁），而且所形成的金属硅酸盐会改变SiO2溶解度，从而进一步快速污堵膜元件。

即使水中的硅浓度较低（10ppm），50ppb浓度的铝，也会引起系统性能的下降。

如果存在硅的话，应保证水中没有铝或铁，并且推荐使用1μm的保安滤器滤芯，同时采取预防性的酸性清洗措施。

常规的化学清洗对硅酸盐垢基本无效，而氢氟酸可以有效地清洗硅酸盐结垢，即使在低温、低浓度下，氢氟酸对硅酸盐垢也有较好的溶解力。

可采用0.1%的HF+0.4%HCI混合进行化学清洗，或采用0.1%NaF+0.4%HCI。

注意：

（1）清洗液浓度须根据实际污堵情况进行调整，建议进行试验性清洗后确定适宜清洗浓度；

（2）氢氟酸具有极强的腐蚀性，吸入蒸汽或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。估计人摄入1.5g 氢氟酸可致立即死亡，吸入高浓度的氢氟酸酸雾，会引起支气管炎和出血性肺水肿，也可经皮肤吸收而引起严重中毒，因此化学清洗时必须做好防护措施且须专业人员进行操作。

（1）控制进水SiO2浓度及控制反渗透系统的回收率，使浓水中的SiO2浓度降低，避免超过溶度积，是防止SiO2结垢的主要方法；

（2）采用增加或加强预处理工艺，如用石灰软化，可降低给水中50%的SiO2，或是进行石灰－纯碱软化预处理时添加氧化镁或铝酸钠以减少进水中的SiO2浓度；

（3）适当提高水温（不得超过40℃），有助于提高SiO2的溶解度，减缓硅酸盐结垢；

（4）适当提高进水的pH有助于提高SiO2的溶解度，减缓硅酸盐结垢；

（5）预处理投加对硅结垢有针对性的阻垢分散剂，不同阻垢分散剂的浓水侧允许最大SiO2浓度不同，详情请咨询阻垢剂厂商；

（6）可使用强碱性阴离子交换树脂吸附或采用切割分子量小于10000的超滤膜去除胶体硅。