反滲透系統已廣泛應用于市政廢水處理,但磷是自然界的豐度元素,存在于許多化合物中,所以必須采取針對磷酸鹽結垢的預防措施。
在天然水和廢水中,含磷化合物以以下形式存在:
?顆粒狀磷酸鹽;
?正磷酸鹽(PO43-),根據pH值的不同,正磷酸鹽的表現形態為H3PO4, H2PO4-, HPO42-,和PO43-,在中性廢水 中,H2PO4-和HPO42-為主要成份;
?聚合磷酸鹽,這是紡織品洗滌劑或其它洗滌產品中的重要成份,因產品的種類而異,一般含有2~7個磷原子;
?有機磷,它是生命體的必需元素。
zui常見的含磷礦為磷灰石,這是含有各種OH-, Cl-,和F-基團的磷酸鈣,其它的含磷礦物質有時含有鋁或鐵。下列含磷化合物的溶解度偏低,會引起RO/NF的運行出現結垢。
化合物 分子式 pKsp
過鈣磷石 CaHPO4-2H2O 6.68
磷酸鈣 Ca3(PO4)2 28.9
酸性磷酸鈣 Ca4H(PO4)3-3H2O 46.9
堿性磷灰石 Ca5(PO4)3OH 57.74
氟化磷灰石 Ca5(PO4)3F 60
磷酸氨鎂 MgNH4PO4 12.6
* APO4 20
磷酸鐵 FePO4 15
磷酸鈣和磷灰石在中性或堿性條件下,不易溶解,但可以溶解在酸中。*和磷酸鐵在中等酸性條件下,也不易溶解,這樣在預處理階段,除去鋁和鐵就十分重要,由于磷化學的復雜性,也就難以預測發生磷酸鹽垢的極限值。
為了降低磷酸鹽垢的風險,降低正磷酸根的同時還應及其注重降低鈣、氟和鋁的濃度,市面上也有適宜的阻垢劑可供選 擇。建議采用的預防措施是將進水pH減低到6。