張文學

國電滎陽煤電一體化有限公司 河南省滎陽市國電大道 1 號 450119

摘要：本文介紹了一種新型的物理水處理技術——海卓帕斯水處理器，闡述了其工作原理，及阻垢、殺菌、絮凝三種功能。通過在我公司反滲透系統上進行阻垢應用測試的分析， 說明海卓帕斯水處理器在一定條件下可以代替反滲透阻垢劑，保證反滲透安全、正常運行。

關鍵詞：海卓帕斯 物理技術 阻垢功能 反滲透 正常運行

一、海卓帕斯水處理器的工作原理

海卓帕斯水處理器在交變電場的作用下產生頻率為 120~200KHz 的電磁波，將電磁波直 接作用于水：不受管道距離和管材類型的限制，不受水流速度和溫度的影響。該設備所產生 的特殊電磁波以水為載體傳遍整個水系統，并改變鈣、鎂等離子的物理特性，使碳酸鈣成為 懸浮于水中的離子團（而不在設備內壁形成硬垢），通過過濾裝置或沉淀排污等將其去除， 從而達到防垢的目的^[1~4]。

水流經過強電磁波環時，電磁波能殺滅絕大多數藻類孢子和細菌，使藻類無法再繁衍， 解決了細菌滋生和粘泥附著的問題。

海卓帕斯水處理器產生的交變電場信號

二、海卓帕斯水處理器的功能

海卓帕斯水處理器具有水垢處理、滅藻殺菌、物理絮凝能力。具體分析如下：

2.1、功能一——除垢防垢

在海卓帕斯水處理器信號的作用下，可促進碳酸鈣在水體中結晶析出，這種條件下形成 的碳酸鈣較松軟（文石結構碳酸鈣），可隨水流排出，不會在管壁等表面結垢；若系統已經 有老垢存在，在海卓帕斯水處理器信號的作用下，老垢也會逐漸脫除，并且管壁、水箱等容器表面不會再有新的水垢生成。此外，海卓帕斯的信號對其他離子垢可以有效抑制，如硫酸 鈣、磷酸鈣等^[5~7]。

自然結晶的碳酸鈣晶體           海卓帕斯促進形成的碳酸鈣晶體 

方解石結構                       文石結構    

2.2、功能二——殺菌滅藻

海卓帕斯水處理器通過交變電場的信號作用，使得細菌及藻類孢子的表面形成純水環境，利用濃差擴散的作用，細菌及藻類孢子表面的水分子不斷地向其體內滲透，最終導致孢 子細胞壁破裂，達到殺死細菌及藻類孢子的目的^[8~11]。

細胞“爆破”全過程

2.3、功能三——絮凝降濁

使水或液相中懸浮物顆粒集聚變大或者形成絮團，加快固液分離的過程，該現象我們稱之為絮凝。

海卓帕斯水處理器通過交變電場作用對水中帶電荷的膠體及懸浮物進行干擾，促使他們抱團變大，通過沉淀或過濾等方式將其與水體分離，從而實現了絮凝降濁的目的。

絮凝過程示意圖

三、海卓帕斯水處理器在我廠RO系統上應用分析

國電滎陽電廠有兩套反滲透，進水流量為80噸/小時，回收率設計為70%。在2016年9月6號在1號RO膜組前安裝海卓帕斯水處理器，2號膜組未安裝。其中；2016年9月26日將1號RO膜的阻垢劑減少50%，運行期間，1號膜的脫鹽率，壓差，產水量均與前期運行無明顯差別；2016年10月15日1號反滲透停止使用阻垢劑，運行至11月6日。運行期間1號膜主要運行參數沒有變化。說明1號膜在未加阻垢劑的條件下，沒有出現水垢附著的現象。

根據所有運行數據和水質數據，我們確定海卓帕斯水處理器在反滲透膜前的除垢阻垢效果，完全能滿足反滲透安全、正常運行。以下是9月6日至11月6日的運行數據及水質監測的統計和分析。

3.1、反滲透運行數據分析圖表

2016.9.6-11.06 1,2號反滲透膜的脫鹽率

2016.9.6-11.06 1,2號反滲透膜的段間壓差

2016.9.6-11.06 1,2號反滲透膜的產水流量

3.2、反滲透水質化驗數據分析圖表

2016.9.26-11.06 1,2號反滲透進水，膜濃水水質化驗

從數據可以看出前期除垢過程中1#膜濃水數據波動較大，但在阻垢過程中，特別是在沒有化學藥劑干擾后，濃水數據更加平穩，而且都始終明顯低于2#膜。同時，模組運行參數沒有發生下降。這符合海卓帕斯水處理器的工作特性：促進形成松軟文石狀碳酸鈣，可以隨水流出。一方面沒有形成水垢粘附于膜表面，另一方面，硬度和堿度等指標的下降也有助于濃水的再利用。

根據以上功能和原理，我們可以利用海卓帕斯的物理絮凝能力，幫助前處理設備提高攔截能力，特別對于中水回用項目。利用水垢處理能力在反滲透膜前安裝，最大可能延長膜堵塞狀況，可以免去阻垢劑，降低濃水的硬度、堿度等指標，提升回用的可能。

附1：除垢過程數據

除垢過程的反滲透濃水水質檢測可以清晰看到老水垢溶解過程（大約持續了兩周 左右）：

SH-COMO水質檢測結果（2016-9-13日水樣）：

以上檢測呈現如下：

1、兩濃水的硬度指標有明顯區別，堿度區別不大。

2、 1#的電導率比 2#略低。

3、 我們另檢測了 2#膜濃水中的 SO

4，幾乎沒有，所以不再監測該指標。

分析如下：

1、現場實際回收率在70%左右，所以濃水濃縮在3倍以上。1#膜的脫鹽率略高于2#膜的，說明1#膜濃水中的離子量會略高于2#膜的。1#膜濃水電導率反而比2#低，應該是部分離子受到海卓帕斯信號作用在濃水中結合減少了電性導致的。

2、現場加阻垢劑對堿度影響不大，對硬度影響較大，所以2#膜堿度不到3倍，說明有碳酸鈣在膜表面生成。也證明1#膜表面也有碳酸鈣垢存在。硬度更低是因為和阻垢劑形成晶體。

3、1#膜的堿度比2#膜的略低，硬度反而高的原因是1#膜表面的碳酸鈣在海卓帕斯設備信號的作用下不斷去除。而中間有以碳酸氫鈣形式溶解于水中的過程，另外，海卓帕斯的信號會使得阻垢劑無法正常和鈣鎂離子結合，我們受阻垢劑的干擾也不容易促進更多碳酸鈣生成，所以硬度會增加。同時，原水中現有的鈣鎂離子和碳酸氫根會在海卓帕斯信號作用下結合，所以1#膜的硬度高出2#膜很多，堿度略微下降。

結論：

1、1#系統反滲透膜上有部分水垢已經開始溶解。

2、阻垢劑對除垢速度有一定阻礙。

3、減藥過程中，1#硬度和堿度會呈現下降狀態。

4、除垢結束后，1#膜的濃水數據會更低于 2#膜，而膜的運行狀態提升。

5、除垢結束后，防垢過程 1#膜的濃水數據會發生改變。

附 2：現場一號膜安裝相片

國內部分工程案例

……

境外電廠項目主要集中在以下國家和地區：

參考文獻

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