電磁阻垢技術(shù)在膜法海水淡化系統(tǒng)中的應用研究

電磁阻垢技術(shù)在膜法海水淡化系統(tǒng)中的應用研究

海水的淡化是一個重要的補充和戰(zhàn)略水源。1阻垢技術(shù)的組成電磁阻垢技術(shù)是水處理行業(yè)研究較多的一種物理阻垢技術(shù)，利用電場和磁場有機結(jié)合的方法，主要由頻率發(fā)生器和水處理器兩部分組成。目前針對此項技術(shù)的機理研究、裝置研究及應用研究均較多。1.1增大結(jié)垢傾向研究者們對電磁阻垢機理方面的猜想，普遍認為電磁處理可以使點狀、絮狀結(jié)晶增多，增大結(jié)垢傾向，國內(nèi)外的多項研究證明了這一點。李海燕等但也有與其不同的研究結(jié)果，認為磁場可以延緩結(jié)垢或者提高反應時結(jié)垢因素濃度。韓勇等1.2關于代理開發(fā)在裝置研發(fā)方面，國內(nèi)多家研究機構(gòu)進行裝置研發(fā)，同時對影響其作用的相關參數(shù)進行了探討。青島科技大學劉炳成教授團隊重慶大學熊蘭教授1.3在循環(huán)水系統(tǒng)中的應用在商用電磁裝置應用方面，相關人員對電磁裝置在電廠的應用進行了跟蹤，有些取得了一定效果，也有未達到預期的情況。MarttiLatva等在電廠的大型水循環(huán)中，電磁阻垢也取得了一定效果。李明東等但是，對于電磁阻垢應用于電廠循環(huán)水系統(tǒng)，也有相關研究者發(fā)現(xiàn)不能獲得理想的阻垢效果。張強等電磁阻垢裝置的長期使用效果還未見相關報道，但是根據(jù)實驗室及大部分水循環(huán)系統(tǒng)使用經(jīng)驗，電磁阻垢裝置在阻垢方面有良好的效果，可以部分或者完全替代阻垢劑的使用，在防腐蝕方面也有顯著作用。海水淡化裝置無論是熱法還是膜法，都需要大量使用阻垢劑進行裝置防垢，若可以將電磁阻垢大規(guī)模用于海水淡化系統(tǒng)中，替代阻垢劑的使用，對于降低海水成本、降低藥劑的環(huán)境影響具有重要作用。2磁場對結(jié)垢的影響海水淡化的濃鹽水濃度較高，容易結(jié)垢，常出現(xiàn)的垢主要是碳酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋇等。國內(nèi)外研究者研究了磁場對海水中易結(jié)垢離子的影響，發(fā)現(xiàn)磁場可以影響結(jié)垢的量、成垢的晶型及成垢的時間等。FathiAlimi等有些研究者對磁場影響的時間進行了探討。BaliMahmoud等研究結(jié)論發(fā)現(xiàn)，磁場對海水離子結(jié)垢與循環(huán)水類似，磁場的添加可以影響結(jié)垢量、促進晶型向疏松型發(fā)展、可能延遲結(jié)垢時間。3在海水淡化系統(tǒng)在磁場對海水結(jié)垢因子的影響基礎上，海水淡化的研究者開始將電磁阻垢裝置用于整個系統(tǒng)。海水淡化應用較廣的主要有兩種方式，一種是蒸餾法，一種是反滲透法。文章重點關注電磁阻垢技術(shù)在反滲透系統(tǒng)的應用情況。3.1膜表面不易結(jié)垢JingqiuSun等天津工業(yè)大學李建新團隊葛紅花等方燕等Pelekani,C.等以上研究具有一致性，發(fā)現(xiàn)使用電磁裝置后可以減緩膜系統(tǒng)的污染和結(jié)垢，認為磁場改變了結(jié)垢物質(zhì)的晶型，使膜表面不易結(jié)垢。但是有的研究與以上研究者的想法不同，認為結(jié)垢物質(zhì)晶型的改變會改變膜表面垢的形態(tài)，從而影響膜的性能。3.2膜性能得到改進清華大學朱安娜等MarekGryta等哈爾濱工業(yè)大學韓海波等以上研究認為磁場效應不能阻止結(jié)垢，但是結(jié)垢晶型的改變，直接或間接影響了膜表面狀態(tài)，使得膜的性能得到改進。3.3抗污染效果不明顯但是也有研究者發(fā)現(xiàn)電磁阻垢裝置并不能獲得預想的效果，CorbettB.E.WenbinJiang等4膜系統(tǒng)結(jié)垢效果電磁裝置在反滲透系統(tǒng)應用還是處于實驗研究階段，且多數(shù)是在苦咸水方面，在大型海水反滲透系統(tǒng)中應用的未見報道。根據(jù)對各研究者實驗結(jié)果及原理的分析，可以發(fā)現(xiàn)電磁裝置阻垢機理是以形成松散的晶型為主，可以促進晶體在溶液內(nèi)形成而不是管壁，反滲透膜系統(tǒng)為壓力系統(tǒng)，溶液中形成的晶體可能會堵塞膜內(nèi)水流通道，造成阻垢效果不明顯情況，但由于其晶型的改變，松散的結(jié)垢對于膜的清洗恢復更友好，而且其疏松性可能提升膜的脫鹽效果，從而延緩膜性能衰減。實驗研究中的電磁裝置形式和頻率多種多樣，小型實驗多為永磁體，中試裝置電磁裝置為主，實驗結(jié)果也有不同，電磁裝置的頻率及裝置的形式可能影響磁場