电磁阻垢技术在膜法海水淡化系统中的应用研究

电磁阻垢技术在膜法海水淡化系统中的应用研究

海水的淡化是一个重要的补充和战略水源。1阻垢技术的组成电磁阻垢技术是水处理行业研究较多的一种物理阻垢技术，利用电场和磁场有机结合的方法，主要由频率发生器和水处理器两部分组成。目前针对此项技术的机理研究、装置研究及应用研究均较多。1.1增大结垢倾向研究者们对电磁阻垢机理方面的猜想，普遍认为电磁处理可以使点状、絮状结晶增多，增大结垢倾向，国内外的多项研究证明了这一点。李海燕等但也有与其不同的研究结果，认为磁场可以延缓结垢或者提高反应时结垢因素浓度。韩勇等1.2关于代理开发在装置研发方面，国内多家研究机构进行装置研发，同时对影响其作用的相关参数进行了探讨。青岛科技大学刘炳成教授团队重庆大学熊兰教授1.3在循环水系统中的应用在商用电磁装置应用方面，相关人员对电磁装置在电厂的应用进行了跟踪，有些取得了一定效果，也有未达到预期的情况。MarttiLatva等在电厂的大型水循环中，电磁阻垢也取得了一定效果。李明东等但是，对于电磁阻垢应用于电厂循环水系统，也有相关研究者发现不能获得理想的阻垢效果。张强等电磁阻垢装置的长期使用效果还未见相关报道，但是根据实验室及大部分水循环系统使用经验，电磁阻垢装置在阻垢方面有良好的效果，可以部分或者完全替代阻垢剂的使用，在防腐蚀方面也有显著作用。海水淡化装置无论是热法还是膜法，都需要大量使用阻垢剂进行装置防垢，若可以将电磁阻垢大规模用于海水淡化系统中，替代阻垢剂的使用，对于降低海水成本、降低药剂的环境影响具有重要作用。2磁场对结垢的影响海水淡化的浓盐水浓度较高，容易结垢，常出现的垢主要是碳酸钙、硫酸镁、硫酸钡等。国内外研究者研究了磁场对海水中易结垢离子的影响，发现磁场可以影响结垢的量、成垢的晶型及成垢的时间等。FathiAlimi等有些研究者对磁场影响的时间进行了探讨。BaliMahmoud等研究结论发现，磁场对海水离子结垢与循环水类似，磁场的添加可以影响结垢量、促进晶型向疏松型发展、可能延迟结垢时间。3在海水淡化系统在磁场对海水结垢因子的影响基础上，海水淡化的研究者开始将电磁阻垢装置用于整个系统。海水淡化应用较广的主要有两种方式，一种是蒸馏法，一种是反渗透法。文章重点关注电磁阻垢技术在反渗透系统的应用情况。3.1膜表面不易结垢JingqiuSun等天津工业大学李建新团队葛红花等方燕等Pelekani,C.等以上研究具有一致性，发现使用电磁装置后可以减缓膜系统的污染和结垢，认为磁场改变了结垢物质的晶型，使膜表面不易结垢。但是有的研究与以上研究者的想法不同，认为结垢物质晶型的改变会改变膜表面垢的形态，从而影响膜的性能。3.2膜性能得到改进清华大学朱安娜等MarekGryta等哈尔滨工业大学韩海波等以上研究认为磁场效应不能阻止结垢，但是结垢晶型的改变，直接或间接影响了膜表面状态，使得膜的性能得到改进。3.3抗污染效果不明显但是也有研究者发现电磁阻垢装置并不能获得预想的效果，CorbettB.E.WenbinJiang等4膜系统结垢效果电磁装置在反渗透系统应用还是处于实验研究阶段，且多数是在苦咸水方面，在大型海水反渗透系统中应用的未见报道。根据对各研究者实验结果及原理的分析，可以发现电磁装置阻垢机理是以形成松散的晶型为主，可以促进晶体在溶液内形成而不是管壁，反渗透膜系统为压力系统，溶液中形成的晶体可能会堵塞膜内水流通道，造成阻垢效果不明显情况，但由于其晶型的改变，松散的结垢对于膜的清洗恢复更友好，而且其疏松性可能提升膜的脱盐效果，从而延缓膜性能衰减。实验研究中的电磁装置形式和频率多种多样，小型实验多为永磁体，中试装置电磁装置为主，实验结果也有不同，电磁装置的频率及装置的形式可能影响磁场