Механизмдействияингибиторовприобразованииосадкакарбонатакальциявобратноосмотическихаппаратах
Authors: Pervov A. , Andrianov A. 
Published: September 2019

Знание механизма образования осадков малорастворимых солей на обратноосмотических мембранах чрезвычайно важно при выборе мероприятий по их предотвращению и сокращению расхода концентрата. Проведенные исследования позволили сформулировать новый взгляд на механизм образования кристаллических отложений и роль ингибиторов в предотвращении этого процесса. В основе разработки экспериментальной методики лежит представление о том, что первая фаза кристаллизации зародышеобразование является гомогенной, т. е. происходит в застойных зонах в объеме концентрата при высоких значениях пересыщения по карбонату кальция. После образования кристаллы выносятся из застойных зон и осаждаются на поверхности мембраны, как и другие взвешенные частицы, содержащиеся в обрабатываемой воде. Представлены результаты изучения процесса адсорбции молекул полимерных ингибиторов на поверхности кристаллов при зародышеобразовании и кристаллическом росте на мембране. Приведены экспериментально полученные зависимости скорости адсорбции ингибиторов от их дозы, скорости образования карбоната кальция, скорости зародышеобразования от общей поверхности зародышевых кристаллов. Изучение микрофотографий показало зависимость размера и количества кристаллов от значения пересыщения в застойной зоне при зародышеобразовании, а также от эффективности ингибитора. Представлена методика, позволяющая определить концентрации растворенных солей в застойных зонах мембранного аппарата и значения пересыщения, соответствующие началу процесса кристаллизации, без добавления различных ингибиторов и с их использованием.

Knowledge of the mechanism of precipitation of slightlysoluble salts on reverse osmosis membranes is extremely important while choosing measures to prevent it and reduce the consumption of concentrate. The conducted studies provided for enunciating a fresh approach to the mechanism of crystalline deposit formation and the role of inhibitors in preventing this process. The development of the experimental technique is based on the idea that the first crystallization phase crystal nucleation is homogeneous, that is, occurs in stagnant zones in the concentrate volume at high oversaturation with calcium carbonate. Upon the formation the crystals are removed from the stagnant zones and settled on the membrane surface like other suspended particles present in the treated water. The results of studying the adsorption of polymer inhibitor molecules on the crystal surface during nucleation and crystalline growth on the membrane are presented. The experimentally obtained dependences of the rate of adsorption of inhibitors on the dose of inhibitors, the rate of formation of calcium carbonate, the rate of nucleation, and on the total surface of the germinal crystals are given. The study of micrographs of crystals showed the dependence of the size and number of crystals on the oversaturation value in the stagnant zone during nucleation as well as on the effectiveness of the inhibitor. A method is presented that allows determining the concentration of dissolved salts in the stagnant zones of the membrane apparatus and the oversaturation values corresponding to the onset of the crystallization process eliminating the addition and use of various inhibitors.