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國內(nèi)RO水處理技術(shù)問題改進(jìn)措施

更新時(shí)間:2009-11-17 13:52 來源: 作者: 閱讀:1927 網(wǎng)友評論0

1.反滲透設(shè)備在應(yīng)用中存在的問題

反滲透除鹽較其他除鹽裝置,如:蒸發(fā)器、電滲析、復(fù)床等,有著獨(dú)到的特點(diǎn)和優(yōu)勢,反滲透國產(chǎn)化的工作也日益得到重視。隨著反滲透技術(shù)應(yīng)用的增多,出現(xiàn)的問題也日益嚴(yán)重。筆者近年來對反滲透水處理裝置的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛調(diào)研,共收集了全國各地各行業(yè)的RO水處理裝置99套資料,其中全套國外引進(jìn)的76套,部分國產(chǎn)、部分引進(jìn)的設(shè)備共同組成的有13套,全套設(shè)備均為國產(chǎn)的有10套。經(jīng)整理研究發(fā)現(xiàn),全套進(jìn)口的正常使用率為30%;部分國產(chǎn)、部分引進(jìn)的設(shè)備正常使用率為60%;全套國產(chǎn)的正常使用率為10%.上述問題的出現(xiàn)主要有以下幾方面原因:

①全套進(jìn)口設(shè)備由于原水水質(zhì)的不同,缺乏技術(shù)論證及工藝修改,照搬照抄,不適合我國實(shí)情。所以反滲透進(jìn)水一定要根據(jù)原水水質(zhì)的不同進(jìn)行預(yù)處理,以滿足設(shè)備對進(jìn)水水質(zhì)的要求。

②有些技術(shù)能力較差的企業(yè),不懂得反滲透裝置膜元件及其數(shù)量的合理選擇,膜元件的合理排列等,造成部分膜元件在非正常情況下運(yùn)行。

③國產(chǎn)膜質(zhì)量不過關(guān)。膜的質(zhì)量的好壞直接影響到鹽及其它雜質(zhì)的去除率,美國陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的Filmtec復(fù)合膜,其截留率可穩(wěn)定在90%以上。

④運(yùn)行管理不嚴(yán)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),壓力要處于膜的可承受的工作壓力范圍,防止超強(qiáng)度,超負(fù)荷運(yùn)行,使膜產(chǎn)生機(jī)械性損傷,導(dǎo)致泄漏發(fā)生。當(dāng)反滲透系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,出現(xiàn)制水量銳減,制水水質(zhì)惡化或者壓差增高時(shí),說明膜已需要清洗,此時(shí)應(yīng)將機(jī)器轉(zhuǎn)換成清洗狀態(tài),使系統(tǒng)自行清洗,即可恢復(fù)膜的功能。

2.技術(shù)改進(jìn)

2.1機(jī)械過濾器的設(shè)計(jì)

進(jìn)口設(shè)備正常使用率低的主要原因是預(yù)處理設(shè)備沒有結(jié)合我國原水水質(zhì)差的特點(diǎn),機(jī)械過濾器反沖洗不徹底,上層濾砂結(jié)塊,SDI(污染指標(biāo))升高,造成了膜的污堵,影響系統(tǒng)運(yùn)行。RO裝置一般要求SDI<4(各膜元件生產(chǎn)商對SDI有不同的要求),要達(dá)到上述要求,筆者通過調(diào)研及實(shí)踐提出以下建議:

2.1.1機(jī)械過濾器的選擇

結(jié)合我國原水水質(zhì)及設(shè)備材質(zhì)、填料的情況,建議使用雙層過濾料過濾器。從過濾的機(jī)理來說,應(yīng)由大而小,而實(shí)際上機(jī)械過濾器都是通過上層最細(xì)的砂層來截留,故最上層砂容易堵塞、結(jié)塊,水頭損失增長快。若在砂上層再添加顆粒狀無煙煤則增加容污能力,運(yùn)行周期長,水頭損失增長較慢,實(shí)踐中應(yīng)用效果良好。

2.1.2機(jī)械過濾器的反沖洗

機(jī)械過濾器由于內(nèi)部裝填石英砂比重較大,反沖不易,許多系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定是忽視了反沖洗徹底、干凈這個(gè)過程,系統(tǒng)上設(shè)置的反沖裝置均達(dá)不到反沖洗強(qiáng)度的要求,這是許多水處理設(shè)備生產(chǎn)廠及工程公司存在的問題。經(jīng)筆者與某處理設(shè)備有限公司共同研究及實(shí)踐,采用氣、水反復(fù)沖洗的方法,機(jī)械過濾器污堵后的反沖洗效果十分明顯,砂層清洗情況十分干凈,性能恢復(fù)良好,具體措施是:

①在設(shè)計(jì)反沖洗裝置時(shí),反沖泵、管道必須符合反沖洗量的要求,反沖洗強(qiáng)度為12~15L/(s·m2);

②采用壓縮空氣擦洗濾料,使濾料表面的污泥等物脫落,其強(qiáng)度為18~25L/(s·m2)、

2.1.3內(nèi)部填料的選擇

內(nèi)部填料,根據(jù)其排水結(jié)構(gòu)的不同可選用不同粒徑的石英砂,但最上層石英砂粒徑應(yīng)在0.3mm.在最上部裝填0.5~1.0mm顆粒無煙煤,其高度不低于200mm.

2.2活性碳吸附的應(yīng)用

活性碳吸附器主要有二個(gè)功能:①吸附水中部分有機(jī)物,吸附率為60%左右;②吸附水中余氯。對于直接抽取地下水的用戶,可取消活性碳,若硬度較大則選用軟水器,地表水則必須使用活性碳,因?yàn)樗袣⒕鷦┗钚杂嗦染哂休^強(qiáng)的氧化性,會(huì)損壞RO膜,根據(jù)RO系統(tǒng)進(jìn)水要求余氯<0.1mg/L,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脫除余氯并不是單純的吸附作用,而是在其表面發(fā)生催化作用,所以活性碳不存在吸附飽和的問題,只是損失碳而己。

2.3混凝藥劑的選擇

在機(jī)械過濾器前加入各種凝聚劑及高分子絮凝劑,以去除水中懸浮物、膠體等雜質(zhì),但如果不根據(jù)水源實(shí)情,一味地添加,不僅改善不了水質(zhì),相反會(huì)因藥劑本身或藥劑中所含雜質(zhì)而使水中帶入對RO膜有害的物質(zhì),國內(nèi)有許多制藥廠水處理系統(tǒng)存在上述問題。所以藥劑的選擇大有講究。根據(jù)RO膜的特點(diǎn):

①凝聚劑應(yīng)避免使用鋁鹽類。鋁鹽類凝聚劑使凝聚過程中易產(chǎn)生鋁膠,進(jìn)入RO表面后不易清洗;

②不應(yīng)使用陽離子型高分子絮凝劑。RO膜為陰離子型,陽離子型高分子絮凝劑易與膜結(jié)合生成一種難以清洗的高分子膜。如果不重視上述情況,輕則減短膜壽命,重則部分膜元件報(bào)廢。同時(shí)藥劑之間的兼容性也不容忽視,如選用了ST高分子絮凝劑應(yīng)配合ArgoAF150ul同時(shí)使用。

2.4RO系統(tǒng)的探討

2.4.1保安過濾器的重要性

保安過濾器主要目的是為了保證RO進(jìn)水不損壞膜組件,一般選用過濾孔徑為5μm,根據(jù)前后壓差來確定調(diào)換濾芯,壓差控制在58.8kPa以內(nèi)。

目前國內(nèi)系統(tǒng)均選用線繞或折迭二種一次性濾芯,即使前后壓差不大的濾芯,使用時(shí)間也不宜過長,因?yàn)闉V芯易滋長細(xì)菌,建議采用14~15t/(h·m2)(m2為濾芯過濾面積。)

2.4.2阻垢劑的使用

反滲透膜污染可分為:生物污染、懸浮物污染、化學(xué)污染、膠體污染、細(xì)菌污染等。目前反滲透系統(tǒng)中阻垢劑使用最多的為六偏磷酸鈉,但六偏磷酸鈉易分解成磷酸根,而磷酸根又是細(xì)菌的營養(yǎng)源,所以使用不當(dāng)易造成生物污染。另外六偏磷酸鈉不易溶解,本身的結(jié)垢也影響系統(tǒng)的運(yùn)行。筆者調(diào)研了幾家系統(tǒng)運(yùn)行良好的廠家,發(fā)現(xiàn)均使用英國產(chǎn)FLOCON260產(chǎn)品,該產(chǎn)品做為阻垢劑同時(shí)具有:

①可抑制細(xì)菌生長而延長清洗周期;

②可防止原水中溶解和不溶解的鐵形成鐵膠而影響系統(tǒng)運(yùn)行和造成膜不可逆污染;

③提高了飽和臨界值(LSI值可達(dá)2.5),對絕大部分原水可以不加酸,對小部分原水也可大量減少酸的投加,從而降低了反滲透出水中CO2;

④藥劑的成份穩(wěn)定,可以長時(shí)間存放及開蓋使用。為了保證RO系統(tǒng)的正常運(yùn)行,除了選用適宜的阻垢劑品種之外,還應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)對加藥量進(jìn)行計(jì)算,英國Argo已開發(fā)成套軟件,只需將原水水質(zhì)輸入電腦,各種藥劑用量由程序確定。

2.4.3大流量沖洗的配置

反滲透在水質(zhì)分離過程中,膜表面含有許多污染物,由于水分離方向與水流方向呈90°關(guān)系,所以膜表面污染物部分可通過大量沖洗來去除,實(shí)際上原來國產(chǎn)組裝設(shè)備均忽視了該清洗裝置,而進(jìn)口設(shè)備上均配備了清洗裝置。目前筆者接觸的一些水處理設(shè)備工程公司,均已開發(fā)PLC自控大流量沖洗系統(tǒng),該套裝置有利于RO膜使用壽命的延長。[FS:PAGE]

2.4.4化學(xué)清洗液的選擇

RO系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下,每年只需清洗3、4次,不同的污染應(yīng)選用不同的藥劑。國內(nèi)一般選用檸檬酸及EDTA為主要成份,但往往清洗效果不佳,而進(jìn)口清洗液清洗效果明顯。如蚌埠第一制藥廠,由于淮河水污染嚴(yán)重,操作管理又存在一些問題,結(jié)果造成RO膜嚴(yán)重污堵,通過3、4次酸洗堿洗,均無明顯效果。針對上述情況,筆者與設(shè)備生產(chǎn)廠分析了污堵原因,基本判定為生物污染,大膽使用有針對性的進(jìn)口化學(xué)清洗藥劑FIOCLEANMC11后,基本恢復(fù)原有性能,且加強(qiáng)管理后運(yùn)行至今性能穩(wěn)定。

2.4.5反滲透裝置的設(shè)計(jì)

RO裝置設(shè)計(jì)計(jì)算有一套復(fù)雜的計(jì)算方式,目前國外各膜元件商均已開發(fā)了專用軟件,只要設(shè)計(jì)人員根據(jù)原水水質(zhì)報(bào)告及各膜元件性能初步確定方案,然后將原水水質(zhì)輸入電腦,由程序軟件來驗(yàn)證初步方案的可行性,若不行則發(fā)出警告,并告之哪一部分設(shè)計(jì)不合理。另外設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)膜元件使用手冊中的要求,注意設(shè)計(jì)應(yīng)配備的各種保護(hù)措施。

2.5混床紫外線殺菌器及膜濾的選用

混床是提高水質(zhì)的最終手段,紫外線殺菌器能殺滅水中的細(xì)菌,然后通過膜濾,去除細(xì)菌尸體,這幾套設(shè)計(jì)均可采用常規(guī)產(chǎn)品,在此不作敘述。

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