滲透膜表面結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生在濃水中的難溶鹽濃度達(dá)到飽和值時(shí)候。難溶鹽結(jié)垢概率從大到小，順序如下：
CaCO3 > CaSO4 > Silica > SrCO3 > BaSO4 > SrSO4 > CaF2 > CaSiO3 > MgSiO3 > MgSiO3 > Ca3(PO4)2 > Fe(OH)2
雖然CaSO4 的溶解度大于BaSO4 和SrSO4，但是自然水體中的 Ca2+ 含量通常遠(yuǎn)大于 Ba2+ 和 Sr2+ ，這樣 CaSO4 結(jié)垢概率大于BaSO4 和 SrSO4。另一方面要注意, BaSO4 和 SrSO4 沉淀后很難溶解，一定盡量避它們發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。
大多數(shù)的難溶鹽沉淀是CaCO3 結(jié)垢，因?yàn)樗恋砜於易匀凰w中含量高。CaCO3、SrCO3、BaCO3 沉淀可以通過加入酸、阻垢劑、軟化器沖洗和降低回收率來防止發(fā)生。
CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2 沉淀的防止也可以采用阻垢CaCO3 的方法，但不包括加酸方法。實(shí)際上投加硫酸降低PH值阻止CaCO3 結(jié)垢，但增加了硫酸鹽沉淀的風(fēng)險(xiǎn)。
加酸法
碳酸鈣與酸反應(yīng)的化學(xué)平衡式如下：
CaCO3 + H+ = Ca2+ + HCO3-
水中加酸后，H+增加，化學(xué)動(dòng)平衡向右移動(dòng)，CaCO3 更多轉(zhuǎn)變?yōu)?Ca(HCO3)2 。酸要使用食品級(jí)別以上的*酸。經(jīng)常采用的酸種類有硫酸和鹽酸，有CaSO4、 SrSO4、 BaSO4 結(jié)垢可能的水中*好投加鹽酸。
為了避免CaCO3 結(jié)垢，濃水中PH值應(yīng)低于飽含pH值(pHs)，用朗格利爾指數(shù)（LSI）來表示這個(gè)關(guān)系（海水通常用 S & DSI 指數(shù)）
LSI = pH - pHS (TDS < 10,000㎎/L)
pHs = (9.3 + A + B) - (C + D)
這里 ; A = (Log10 [TDS] - 1) / 10
B = -13.12 ×Log10 (℃ + 273) + 34.55
C = Log10 [Ca2+ 以 CaCO3計(jì)] - 0.4
D = Log10 [alkalinity as CaCO3]堿度，以CaCO3計(jì)
單位是 moles/L 除了 TDS單位 是 ㎎/L.
(參考 : ASTM D3739-88 對(duì)反滲透LSI飽和指數(shù)的計(jì)算和調(diào)整)
S & DSI = pH - pCa - pAlk - K
這里 : pCa 是鈣離子摩爾濃度的負(fù)對(duì)數(shù).
pAlk 是堿度摩爾濃度的負(fù)對(duì)數(shù).
K 是與溫度和離子強(qiáng)度有關(guān)的常數(shù)
(參考 : ASTM D4582-86對(duì)反滲透S & DSI飽和指數(shù)的計(jì)算和調(diào)整)
濃縮系數(shù) 用來計(jì)算原水中的成分的濃縮倍數(shù)
濃縮系數(shù) =1/（1 – 回收率）
回收率 = 產(chǎn)水量 / 進(jìn)水量
更準(zhǔn)確的方法是用濃差極化因子（Beta）來計(jì)算潛在的結(jié)垢可能性濃縮系數(shù)=濃差極化因子/（1 – 回收率）
濃縮系數(shù) = Beta 值 / 1 – 回收率
濃差極化因子的大小和膜表面水流的湍流程度有關(guān)，從1.13-1.2不等，其意味著膜表面的鹽濃度比通道主體濃度高13%-20%左右。
為了控制CaCO3 結(jié)垢， LSI 或 S & DSI 數(shù)值須小于零. 通常規(guī)律進(jìn)水中PH到6.0，濃水中LSI 可以小于零。如果進(jìn)水中投加高質(zhì)量的阻垢劑，濃水中的LSI允許高至1.8(阻垢劑的功效和加入量要參考阻垢劑的說明*新阻垢劑的功效更高，其允許LSI值也更高)。這樣可以減少加酸量，同時(shí)減弱了管路被腐蝕現(xiàn)象。
阻垢劑的投加
阻垢劑被吸附在晶核周圍從而阻止難溶鹽與晶核接觸以減緩難溶鹽形成。通過這種方法阻止晶體長大從濃水中形成懸浮物析出。許多阻垢劑對(duì)于阻止碳酸鹽垢，硫酸鹽垢和硫酸鈣垢的效率如下面介紹。
六偏磷酸鈉(SHMP) 因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜而被廣泛用作阻垢藥品，可是須小心，不要讓六偏磷酸鈉水解。通常每隔3天要配一次溶液保持藥效，水解不僅降低了阻垢效果，而且可能會(huì)有磷酸鈣形成的危險(xiǎn)。六偏磷酸鈉在濃水中濃度應(yīng)在20㎎/L左右，這樣進(jìn)水中的濃度計(jì)算方法如下公式: 20㎎/L × (1 –回收率).
有機(jī)磷酸鹽 水解現(xiàn)象較弱但價(jià)格比SHMP 貴。它的阻垢和分散作用功效接近于SHMP.
聚丙烯酸 (PAA) 在阻垢和分散方面的作用都很好。PAA 的分子量一般在2000到5000之間。高分子量的PAA范圍在 6000 到 25000之間，其分散性能很好，但阻垢能力不是很好?？傮w來講， PAA 的功效好于SHMP. 但是，當(dāng)濃水中有陽離子特別是高價(jià)陽離子如鋁離子和鐵離子存在時(shí)有可能還會(huì)發(fā)生沉淀現(xiàn)象。
混合型阻垢劑 常見的是高分子量和低分子量的PAA混合，或者是低分子量的PAA或有機(jī)磷酸鹽的混合。其分散和阻垢性能都很出色。
世界上有許多阻垢劑的生產(chǎn)商,關(guān)于阻垢劑的化學(xué)特性和與RO膜的兼容性，請(qǐng)與各個(gè)阻垢劑供應(yīng)商聯(lián)系咨詢。通常阻垢劑在濃水側(cè)的濃度允許高至50ppm。
應(yīng)該用反滲透產(chǎn)品水溶解阻垢藥劑，因?yàn)樵锌赡艽嬖诘拟}離子會(huì)與阻垢劑反應(yīng)。要警惕阻垢劑溶液箱中生長微生物，還要注意投加陰離子阻垢劑時(shí)水中不要存在過多陽離子聚合物。
強(qiáng)酸型陽離子軟化器
對(duì)中小型反滲透設(shè)備系統(tǒng)利用軟化器可以去除 Ca2+, Mg2+,Ba2+, Sr2+ 和 Fe2+，從而有效地防止結(jié)垢。樹脂交換飽和后用飽和食鹽水再生。再生后沖洗水的排放要考慮環(huán)保問題。
弱酸型陽離子軟化器
弱酸陽離子樹脂只能去除和重碳酸鹽有關(guān)的Ca2+, Ba2+ 和 Sr2+ 并釋放 H+,這樣 pH *低到 4.2 樹脂不能再交換。因此它只是部分軟化，更適合重碳酸根含量較高的原水。
使用弱酸軟化器的優(yōu)點(diǎn)：
-減少了再生時(shí)酸的消耗，減少運(yùn)行費(fèi)用和環(huán)保影響
-去除了重碳酸鹽，降低了反滲透產(chǎn)水的電導(dǎo)
硬度不能全部去除
軟化水的PH值從3.5到6.5 ，根據(jù)樹脂的飽和度而變化。
可以并聯(lián)幾臺(tái)軟化器使用以避免出水的PH值低于4.2 ，或脫CO2或加堿調(diào)節(jié)PH值。
石灰軟化
石灰 [Ca(OH)2] 和碳酸氫鈣及碳酸氫鎂化學(xué)反應(yīng)去除硬度的反應(yīng)式如下：
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + 2CaCO3↓ + 2H2O
非碳酸鹽硬度可以投加碳酸鈉（蘇打）來去除，反應(yīng)式如下：
CaCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + CaCO3↓
石灰和蘇打軟化法還可以去除部分硅，如果用石灰和氧化鎂的混合物可以把硅降到1mg/l. 同樣，石灰軟化還可以降低鋇鍶和腐質(zhì)酸等有機(jī)物，其出水應(yīng)調(diào)節(jié)PH值。 一般只有規(guī)模大于 200m3/h(120萬 gpd)的苦咸水系統(tǒng)才用該方法。
保護(hù)性快速?zèng)_洗
一些小型反滲透設(shè)備系統(tǒng)沒有阻垢劑投加裝置而用保護(hù)性快速?zèng)_洗保護(hù)反滲透膜。這些小系統(tǒng)經(jīng)常在低回收率25% 條件下運(yùn)行，持續(xù)1-2年才換膜。*簡(jiǎn)單的快速?zèng)_洗方法就是開大濃水閥門調(diào)低工作壓力。短時(shí)間多次的快速?zèng)_洗比長間隔低頻率沖洗更有效。舉例，每隔30分鐘沖洗30秒鐘，在經(jīng)常性的沖洗基礎(chǔ)上，也可以定期用化學(xué)藥品清洗膜。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)回收率, pH值和溫度
適當(dāng)?shù)亟档突厥章?，提高進(jìn)水溫度和調(diào)節(jié)PH值高低，可成功地控制濃水中難溶鹽在飽和值以下，防止難溶鹽沉淀。
為以上措施更定量地使用，濃水中難溶鹽的飽和值需要根據(jù)實(shí)際情況按以下公式計(jì)算，只有防止硅結(jié)垢時(shí)可能會(huì)同時(shí)使用以上三種方法。因?yàn)榈突厥章试黾恿四芎?，提高PH增加CaCO3 結(jié)垢危險(xiǎn)。對(duì)于小系統(tǒng)低回收率結(jié)合保護(hù)性快沖是傳統(tǒng)的控制結(jié)垢方法。