反渗透膜表面上因溶质或其他被截留物质形成浓差极化时,膜的传递性能以及分离性能均将迅速衰减。为了减小浓差极化的影响,除工艺设计要充分考虑外,具体运行中也可采取一些改善对策,以防止反渗透系统出现浓差极化现象。具体作法如下。
(1)增高流速 首先可以采用化工上常用的增加骚动的措施。也就是说设法加大流体流过膜面的线速度,其中也包括采用层流薄层流道法。
(2)填料法 如将29~100μm的小球放入被处理的液体中,令其共同流经反渗透器以减小膜边界层的厚度而增大透过速度。小球的材质可用玻璃或甲基丙烯酸甲酯制作。此外,对管式反渗透器来说,也可向进料液中填加微形海绵球,不过,对板框式和螺旋卷式膜组件而言,加填料的方法是不适宜的,主要是因为有将流道堵塞的危险。
(3)装设湍流促进器 所谓湍流促进器一般是指可强化流态的多种障碍物。例如对管式膜组件而言,内部可安装螺旋挡板。对板框式或螺旋卷式的膜组件可内衬网栅等物以促进湍流。实验表明,这些湍流促进器的效果很好。
(4)脉冲法 主要作法是在流程中增设一脉冲发生装置,使液流在脉冲条件下通过膜分离装置。脉冲的振幅和频率不同,其效果也不一样。对流速而言,振幅越大或频率越高,透过速度也越大。虽然动力增加了25%~50%,但是,换来了透过速度提高了70%的得益,有相当的经济价值。
(5)搅拌法 是目前应用广泛,特别是在测试装置中必定使用的一种方法。其主要作法是在膜面附近增设搅拌器,也可以把装置放在磁力搅拌器上回转使用。实验表明,传质系数与搅拌器的转数成直线关系。
(6)加分散阻垢剂 为防止反渗透膜结垢,某厂过去曾以加硫酸或盐酸来调节pH值,但因酸系统的腐蚀和泄漏使操作者很感麻烦。现在改用一种PTP-0100的高效分散阻垢剂可免去加酸的麻烦,并使系统运行正常。