RO シリカ スケーリング: 制御、溶解性、およびスケール防止剤
シリカは、逆浸透における制御が最も難しいスケールです。非晶質シリカ (SiO₂) の溶解度は、中性 pH および 25 °C でわずか約 120 ～ 150 mg/L であり、濃縮物がそれを超えると、シリカは重合してガラス状の洗浄がほぼ不可能な膜スケールになります。 濃縮シリカをその溶解度未満に保つ（回収限界）、より温かい水またはより高い pH の水を流す（溶解度が上昇する）、特殊なシリカのスケール防止剤/分散剤を添加する、または前処理でシリカを除去することによって、これを制御します。
シリカのスケーリングが難しい理由
給水が RO アレイを通じて濃縮されると、溶解したシリカ (ケイ酸) も濃縮されます。溶解度の限界を超えると、 重合して非晶質シリカとして堆積する 後端の膜は、通常の酸またはアルカリ洗浄ではほとんど触れない硬いガラス質の層です。炭酸スケールとは異なり、 シリカスケールは主に予防の問題であり、洗浄の問題ではありませんしたがって、RO 設計により濃縮物はシリカの制限値以下に保たれます。
シリカの溶解性とそれを変えるもの
非晶質シリカの溶解度はおおよそ次のとおりです。 120 ～ 150 mg/L (SiO₂ として) 中性付近の pH および 25 °C で、次の条件で変化します。
- 温度↑→溶解度↑ （温かい水にはより多くのシリカが含まれます）。
- pH: 溶解度は 6 ～ 8 でほぼ横ばいですが、急激に上昇します pH ~9 ～ 10 以上 （シリカはイオン化します）、高 pH RO はこれを利用します。
- 鉄、アルミニウム、マンガンはシリカの重合を触媒しますしたがって、微量金属でさえシリカスケールのスケールを急激に悪化させます。最初に金属を除去してください。
シリカスケールの制御方法
- 回復を制限する したがって、濃縮シリカは溶解度限界、つまり主要なレバー未満に留まります。
- 温度やpHを上げる プロセスが許容する範囲で溶解度の上限を引き上げます。
- 特殊シリカスケール防止剤/分散剤を投与する — 通常のアニオン性スケール防止剤はシリカに対してはほとんど効果がありません。専用のシリカ分散剤が重合シリカの分散を維持し、より高い回収率を実現します。
- 前処理でシリカを除去 — マグネシウム塩による石灰の軟化によりシリカが共沈します (高回収率および ZLD システムに先立って使用されます)。
- 鉄・アルミニウム・マンガンを除去 まず第一に、それらはシリカスケールを触媒するからです。
スケール防止剤の選択と投与
シリカ特有のスケール防止剤を選択し、RO フィードに継続的に投与します。一般的なプログラムにも、 単三/アンプ または PCA 共沈金属用の分散剤。予測と飼料分析により、最大の安全な回収量と用量を確認します。当社の資料を参照してください。 RO スケール防止剤の選択と投与ガイド。シリカスケールが形成された場合、長時間の高 pH 洗浄によってのみ除去されます (RO膜洗浄).
シリカの溶解度を上昇または低下させるもの
| 因子 | シリカの溶解度への影響 | 実用化 |
|---|---|---|
| より高い温度 | 増加します | 温かい飼料はより多くのシリカを許容します |
| pH > ~9.5 | 急激に増加 | シリカ用高pH RO |
| pH 6 ～ 8 | ～フラット（低） | 標準 RO — 限界回復 |
| 鉄/アルミニウム/マンガン | 重合を触媒する | 前処理で除去する |
| シリカスケール防止剤 | シリカを分散状態に保ちます | より高いリカバリを実行する |
見る
よくある質問
RO におけるシリカの溶解限界はどれくらいですか?
非晶質シリカは、中性付近の pH および 25 °C で約 120 ～ 150 mg/L (SiO2 として) まで溶解します。逆浸透システムは、（回収の制限、温度/pHの上昇、またはシリカスケール防止剤の投与によって）濃縮シリカをこの制限値以下に保ちます。これは、一度制限値を超えると、シリカが重合して除去が非常に困難な硬いスケールになるためです。
逆浸透におけるシリカスケールの発生をどのように防ぐのですか?
回収を制限することで濃縮シリカを溶解度以下に保ちます。可能であれば温度または pH を上げます (特に pH ～ 9.5 を超えると溶解度が上昇します)。特殊なシリカスケール防止剤/分散剤を投与します。鉄、アルミニウム、マンガンはシリカの重合を触媒するため、前処理で除去します。高回収率および ZLD システムでは、マグネシウムによる石灰軟化によってシリカも除去されます。
通常のスケール防止剤はシリカスケールを阻止しますか?
うまくいきません。一般的なアニオン系スケール防止剤は、炭酸塩スケールや硫酸塩スケールに対しては効果がありますが、堆積メカニズムが異なるシリカに対してはほとんど効果がありません。シリカの制御には、専用のシリカスケール防止剤/分散剤に加え、回収、温度と pH の管理、触媒金属の除去が必要です。
RO膜からシリカスケールはどのように除去されるのですか?
シリカスケールは掃除が非常に困難です。これは、長時間の高 pH (アルカリ性) 洗浄 (場合によっては温かい洗浄) によってのみ除去されますが、その場合でも除去は不完全です。これが、シリカが洗浄ではなく予防によって管理される理由です。手順については、RO 膜洗浄ガイドを参照してください。
VCYCLETECH はシリカ用 RO スケール防止剤を供給していますか?
はい。 VCYCLETECH は、シリカや金属酸化物分散剤を含む RO スケール防止剤および分散剤を中国から工場直送で供給し、すべてのバッチに COA、無料サンプルおよび OEM/ODM サービス、さらに予測サポートを提供します。給水分析を電子メールで sales@vcycletech.com に送信してください。
メーカーについて
VCYCLETECH は、中国を拠点とする水処理化学薬品のメーカーです。RO スケール防止剤および膜洗浄剤、スケールおよび腐食防止剤、凝固剤、凝集剤、殺生物剤および消泡剤です。ISO 9001 / 14001 / 45001 認証を取得しており、すべてのバッチおよび OEM/ODM サービスに COA が付いています。私たちのを参照してください 品質と認証.
参考文献
関連: ROケミカル · 単三/アンプ · PCA · 逆浸透 · RO アンチスケール剤の選択