矿井水反渗透系统阻垢剂成分与阻垢机制

X703%TD926.5; 矿井水反渗透浓水中阻垢剂可以抑制Ca2+、Mg2+结晶沉淀导致双碱法投药量高、除硬效果差,影响后续蒸发结晶分盐效果.探究反渗透系统中阻垢剂成分及阻垢机制是实现Ca2+、Mg2+脱稳、解决深度除硬与零排放问题的关键.本文首先测定反渗透浓水水质条件,通过超滤分级、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(EEM)分析得出溶解性有机物主要为分子量<3 kDa且含有羧基、醇/酚羟基与不饱和烃结构的微生物代谢产物和类腐殖酸物质;根据13C和31P核磁共振(NMR)谱化学位移特征(甲基碳、季碳和C—PO3H2结构),确定阻垢剂主要成分为...

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Published in工程科学学报 Vol. 46; no. 6; pp. 1004 - 1011
Main Authors 李曈, 徐梦兰, 赵悦, 任舒阳, 王霄, 郭开祥, 李从举
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083%北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083%国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 102209 01.06.2024
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 102209
Subjects
antiscaling mechanism
reverse osmosis concentrate
阻垢机制
antiscalant
阻垢剂
核磁共振
羟基乙叉二膦酸
hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid
反渗透浓水
nuclear magnetic resonance
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2023.07.20.004

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Summary:X703%TD926.5; 矿井水反渗透浓水中阻垢剂可以抑制Ca2+、Mg2+结晶沉淀导致双碱法投药量高、除硬效果差,影响后续蒸发结晶分盐效果.探究反渗透系统中阻垢剂成分及阻垢机制是实现Ca2+、Mg2+脱稳、解决深度除硬与零排放问题的关键.本文首先测定反渗透浓水水质条件,通过超滤分级、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(EEM)分析得出溶解性有机物主要为分子量<3 kDa且含有羧基、醇/酚羟基与不饱和烃结构的微生物代谢产物和类腐殖酸物质;根据13C和31P核磁共振(NMR)谱化学位移特征(甲基碳、季碳和C—PO3H2结构),确定阻垢剂主要成分为羟基乙叉二膦酸(HEDP);吸附去除88.55％总磷和38.86％COD后,双碱滴定结果表明,Ca2+沉淀完全所需CO32-的投加量从2845.8减少至826.8 mg?L-1,表明HEDP主要阻止Ca2+结晶成垢;重新利用HEDP复配,CO32-投加量仅增加至1626.3 mg?L-1,说明吸附去除的部分有机物具有一定分散作用,可以抑制溶液中Ca2+结晶团聚.HEDP与溶解性有机物的协同阻垢机制,为矿井水反渗透浓水中Ca2+、Mg2+深度去除提供重要理论依据和调控策略.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2023.07.20.004