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                国内RO水处理技术问题改进措施

                更新日期:2015年10月25日 大字 小字
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                  1.反渗透设备在应用中存在的问题
                   反渗透除盐较其他除盐装置,如:蒸发器、电渗析、复床等,有着独到的特点和优势,反渗透国产化的工作也日益得到重视。随着反渗透技术应用的增多,出现㊣ 的问题也日益严重。笔者近年来对反渗透纯水设备的应用进行了广泛调研,共收集了全国各地各行业的RO水处理装置99套资料,其中全套国外引进的76套,部分国产、部分引进的设备共同组成的有13套,全套设备均为国产的有10套。经整理研究发现,全套进口的正常使用率为30%;部分国产、部分引进的设备正常使▓用率为60%;全套国产的正常使用率为10%.上述问题的出现主要有以下几方面原因:
                    ①全套进口设备由于原水水质的不同,缺乏技术论证及工艺修改,照搬照抄,不适合我国实情。所以反渗透进水一定要根据原水水质的不同进行预处理,以满足设备对进水水∩质的要求。
                    ②有些技术能力较差的企业,不懂得反渗透设备膜元件及其数量的合理选择,膜元件的合理排列等,造成部分膜元件在非正常情况下运行。
                    ③国产膜质量不过关。膜的质量的好☉坏直接影响到盐及其它杂质◤的去除率,美国陶氏化学公司生产的Filmtec复合膜,其截留率可稳定在90%以上。
                    ④运行管理◆不严。系统运行时,压力要处于膜的可承受的工作压力范围,防止超强度,超负荷运行,使膜产生机械性损伤,导致泄漏发生。当反渗透系统运行一段时间后,出◣现制水量锐减,制水水质恶化或者压差增高时,说明膜已需要清洗,此时应将机器转换成清洗状态,使系统自行清洗,即可恢复膜的功能。
                    2.技术改进
                    2.1机械过滤器的设计
                    进口设备正常使用率低的主要原〖因是预处理设备没有结合我国原水ㄨ水质差的特点,机械过滤器反冲洗不彻底,上层滤砂结块≡,SDI(污染指标)升高,造成了膜的污堵,影响系统运行。RO装置一般要求SDI<4(各膜元件生产商对SDI有不同的要求),要达到上述要求,笔者通过调研及实践提出以下建议:
                    2.1.1机械过滤器〇的选择
                    结合我国原水水质及设备材质、填料的情况,建议使用双层过滤料过滤器。从过滤的机理来说,应由大而小,而实际上机械过滤器都是通过上层最细的砂层来截留,故最上层砂容易堵塞、结块,水头损失增长快。若在砂上层再添加颗粒状无烟煤则增加容污能力,运行周期长,水头损失增长较慢,实践中应用效果良好。
                    2.1.2机械过滤器的反冲洗
                    机械过滤器由于内部装填石英砂比重较大,反冲不易,许多系统运行不稳定是忽视了反冲洗彻底、干净这个过程,系统上设置@的反冲装置均达不到反冲洗强度的要求,这是许多水处理设备生产厂及工程公司存在的问题。经笔者与某处理设备有限公司共同研究及实践,采用气、水反复冲洗的方法,机械过滤ω 器污堵后的反冲洗效果十分明显,砂层清洗情况十分干净,性能恢复良好,具体措施是:
                    ①在设计反冲洗装置时,反冲泵、管道必须符合反冲洗量的要求,反冲洗强度为12~15L/(s·m2);
                    ②采用压缩空气擦洗滤料,使滤料表面的污泥等物脱落,其强度为18~25L/(s·m2)、
                    2.1.3内部填料的选择
                    内部填料,根据其排水结构的不同可选用不同粒径ぷ的石英砂,但最上层石英砂粒径应♀在0.3mm.在最上部装填0.5~1.0mm颗粒无烟煤,其高度不低于200mm.
                    2.2活性碳吸附的应用
                    活性碳吸附器主要有二个功能:①吸附水中部分有机物,吸附率为60%左右;②吸附水中∮余氯。对于直接抽取地下水的用户,可取消活性碳,若硬度较大则选√用软化水处理设备,地表水则必须使用活性碳,因为水中杀菌剂活性余氯具有较强的氧化性,会损坏RO膜,根据RO系统进水要求余氯<0.1mg/L,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脱除余氯并不是单纯的吸附作用,而是在其表面发生催化作用,所以活性碳不存在》吸附饱和的问题,只是损失碳而己。
                    2.3混凝药剂的选择
                    在机械过滤器前加入各种凝聚剂及高分子絮凝剂,以去除水中悬浮物、胶体等杂质,但如果不根据水源实情,一味№地添加,不仅改善不了水质,相反会因药剂本身或药剂中所含杂质而使水中带入对RO膜有害的物质,国内有许多制药厂水处理系统存在上述问题。所以药剂的选择大有讲究。根据RO膜的特点:
                    ①凝聚剂应避免使用铝盐类。铝盐类凝聚剂使凝聚过程中易产生铝胶,进入RO表面后不易清洗;
                    ②不应使用阳离子型高分子絮凝剂。RO膜为╱阴离子型,阳离子型高分子絮凝剂易与膜结合生成一种难以清洗的高分子膜。如果不重视上述情况,轻则减短膜寿命,重则部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视,如选用了ST高分子絮凝剂应配合ArgoAF150ul同时使用。
                    2.4RO系统的探』讨
                    2.4.1保安过滤器的重要性
                    保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件,一般选用过滤孔径为5μm,根据前后压差来确定调换滤芯,压差控制在58.8kPa以内。
                    目前国内系统均选用线绕或折迭二种一次性滤芯,即使前后压差不大的滤芯,使用时间也不宜∏过长,因为滤芯易滋长细菌,建议采用14~15t/(h·m2)(m2为滤芯过滤面积。)
                    2.4.2阻垢剂的使用
                    反渗透膜污染可分为:生物污染、悬浮物污染、化学污染、胶体污染、细菌污染等。目前反渗透系¤统中阻垢剂使用最多的为六〓偏磷酸钠,但六偏磷酸钠易分解成磷酸根,而磷酸根又是细菌的营养源,所以使用不当易造成生@物污染。另外六偏磷酸钠不易溶解,本身的结垢也影响系统的运行。笔者调研了几家系统运行良好的厂家,发现均使用英国产FLOCON260产品,该产品做为阻垢剂同时具有:
                    ①可抑制细菌生长而延长清洗周期;
                    ②可防止原水中♀溶解和不溶解的铁形成铁〓胶而影响系统运行和造成膜不可逆污染;
                    ③提高了饱和临界值(LSI值可达2.5),对绝大部分原水可以不加酸,对小部分原水也可大量减少酸的投加,从而降低了反渗透出水中CO2;
                    ④药剂的成份稳定,可以长时间存放及开盖使用。为了保证RO系统的正常运行▲,除了选用适宜的阻垢剂品种之外,还应根据原水水质对加药量进行计算,英国Argo已开发♀成套软件,只需将原水水质输入电脑,各种药剂用量由程序确定。
                    2.4.3大流量冲洗的配置
                    反渗透在水质分离过程中,膜表面含有许多▂污染物,由于水分离方向与水流方向呈90°关系,所以膜表面污染物部分可通过大量冲洗来去↑除≡,实际上原来国产组装设备均忽视了该清洗装置,而进口设备上均配备了清洗装置。目前笔者接触的一些水处理设备工程公司,均已开发PLC自控大流量冲洗系统,该套装置有利于RO膜使用寿命的延长。[FS:PAGE]
                    2.4.4化学清洗液〒的选择
                    RO系统在正常运行情况下,每年只需清洗3、4次,不同的污染应选用不》同的药剂。国内一般选用柠檬酸及EDTA为主要成份,但往往清洗效果不佳,而进口清洗液清洗效果明显。如蚌埠ξ 第一制药厂,由于淮河水污染严重,操作管理又存在一些问题,结果造成RO膜严卐重污堵,通过3、4次酸洗碱洗,均无明显效果。针对上述情况,笔者与设备生产厂分析了污堵原因,基本判定为生物污染,大胆使用有针对性的进口化学清洗药剂FIOCLEANMC11后,基本恢⊙复原有性能,且加强管理后运行至今性能稳◆定。
                    2.4.5反渗透装置的设计
                    RO装置设计计算有一套复杂的计算方式,目前国外各╱膜元件商均已开发了专用软件,只要设计人员根据原水水质报告及各膜元件性能初步确定方案,然后将原水水质输入电脑,由程序软件来验证初步方案的可行性,若不行则发出警︼告,并告之哪一部分设计不合理。另外设计者应根据膜元件使用手册中的要求,注意设计♂应配备的各种保护措施。
                    2.5混床紫外线杀菌器及膜滤的选用
                    混床是提高水质的最终手段,紫外线杀菌器能杀灭水中的细菌,然后通过膜滤,去除细菌尸体,这几套设计均可采用常规产品,在此不作叙★述。