Подходы к разработке и оценке композитных ингибиторов солеотложений с пониженным содержанием фосфора для установок обратного осмоса

Аннотация

Рассмотрены проблемы выбора и оптимизации состава ингибиторов солеотложений для установок обратного осмоса и нанофильтрации. Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения фосфорной нагрузки на природные водоемы при сохранении высокой эффективности ингибирования осадкообразования карбоната кальция и гидроксида железа (III) – двух наиболее распространенных видов отложений в концентратном канале рулонных мембранных элементов. Представлены результаты сравнительных испытаний семи индивидуальных ингибиторов на основе фосфонатов и полимеров, а также четырнадцати композитных рецептур на их основе. Эксперименты выполнены в статических условиях на модельных растворах, имитирующих состав обратноосмотического концентрата по карбонатной жесткости и содержанию ионов железа. Установлено, что по отношению к карбонату кальция наиболее эффективными остаются фосфорсодержащие ингибиторы, однако композитные составы с высоким содержанием сополимера AA/MA и малыми добавками НТФ (рецептуры № 9, № 10) демонстрируют выраженный синергизм, позволяя снизить дозу фосфоната в 4–7 раз без потери эффективности. В отношении гидроксида железа полимерные ингибиторы незначительно уступают фосфонатам, а композиция № 1 (80% AA/MA, 20% AA/AMPS) является наиболее эффективной среди составов без фосфонатов и сопоставима с рецептурой, содержащей 30% НТФ. Показана возможность частичной или полной замены фосфонатов полимерными компонентами при сохранении требуемых эксплуатационных характеристик, что соответствует принципам разработки экологически безопасных («зеленых») антискалантов.

Ключевые слова

водоподготовка , обратный осмос , нанофильтрация , антискалант , ингибитор солеотложений , рулонный мембранный элемент , эффективность ингибирования