污水处理(lǐ)中关于反渗透你需要知道的几个问题
1.反渗透系统应多(duō)久清洗一次?
一般情况下,当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理(lǐ)程度有(yǒu)直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可(kě)能(néng)為(wèi)每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可(kě)能(néng)要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
2. 什么是SDI?
目前行之有(yǒu)效的评价RO/NF系统进水中胶體(tǐ)污染可(kě)能(néng)的最好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI,又(yòu)称污堵指数),这是在RO设计之前必须确定的重要参数,在RO/NF运行过程中,必须定期进行测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTM D4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理(lǐ)的有(yǒu)效技术有(yǒu)多(duō)介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚電(diàn)介质有(yǒu)时能(néng)增强上述物(wù)理(lǐ)过滤、降低SDI值的能(néng)力。
3 一般进水应该选用(yòng)反渗透工艺还是离子交换工艺?
在许多(duō)进水条件下,采用(yòng)离子交换树脂或反渗透在技术上均可(kě)行,工艺的选择则应由经济性比较而定,一般情况下,含盐量越高,反渗透就越经济,含盐量越低,离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及,采用(yòng)反渗透+离子交换工艺或多(duō)级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成為(wèi)公认的技术与经济更為(wèi)合理(lǐ)的水处理(lǐ)方案,如需深入了解,请咨询水处理(lǐ)工程公司代表。
4. 反渗透膜元件一般能(néng)用(yòng)几年?
膜的使用(yòng)寿命取决于膜的化學(xué)稳定性、元件的物(wù)理(lǐ)稳定性、可(kě)清洗性、进水水源、预处理(lǐ)、清洗频率、操作管理(lǐ)水平等。根据经济分(fēn)析通常為(wèi)5年以上。
5. 反渗透和纳滤之间有(yǒu)何區(qū)别?
纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液體(tǐ)分(fēn)离技术,反渗透可(kě)以脱除最小(xiǎo)的溶质,分(fēn)子量小(xiǎo)于0.0001微米,纳滤可(kě)脱除分(fēn)子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透,用(yòng)于处理(lǐ)后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理(lǐ)井水和地表水。纳滤适用(yòng)于没有(yǒu)必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理(lǐ)系统,但对于硬度成份的脱除能(néng)力很(hěn)高,有(yǒu)时被称為(wèi)“软化膜”,纳滤系统运行压力低,能(néng)耗低于相对应的反渗透系统。
6. 膜技术具有(yǒu)怎样的分(fēn)离能(néng)力?
反渗透是目前最精密的液體(tǐ)过滤技术,反渗透膜对溶解性的盐等无机分(fēn)子和分(fēn)子量大于100的有(yǒu)机物(wù)起截留作用(yòng),另一方面,水分(fēn)子可(kě)以自由的透过反渗透膜,典型的可(kě)溶性盐的脱除率為(wèi)>95~99%。操作压力从进水為(wèi)苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。纳滤能(néng)脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分(fēn)子量大于200~400的有(yǒu)机物(wù),溶解性固體(tǐ)的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或 CaCl2)脱除率為(wèi)20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,為(wèi)90~98%。超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米)的大分(fēn)子有(yǒu)分(fēn)离作用(yòng)。所有(yǒu)的溶解性盐和小(xiǎo)分(fēn)子能(néng)透过超滤膜,可(kě)脱除的物(wù)质包括胶體(tǐ)、蛋白质、微生物(wù)和大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)。多(duō)数超滤膜的截留分(fēn)子量為(wèi)1,000~100,000。微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下,悬浮物(wù)和大颗粒胶體(tǐ)能(néng)被截留而大分(fēn)子和溶解性盐可(kě)自由透过微滤膜,微滤膜用(yòng)于去除细菌、微絮凝物(wù)或总悬浮固體(tǐ)TSS,典型的膜两侧的压力為(wèi)1~3bar.
7. 谁销售膜清洗剂或提供清洗服務(wù)?
水处理(lǐ)公司可(kě)以提供专用(yòng)膜清洗剂和清洗服務(wù),用(yòng)户可(kě)根据膜公司或设备供应商(shāng)的建议自行購(gòu)买清洗剂进行膜清洗.
8. 反渗透膜进水最大允许二氧化硅浓度多(duō)少?
最大允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂,通常在不加阻垢剂时浓水端最高允许浓度為(wèi)100ppm,某些阻垢剂能(néng)允许浓水中的二氧化硅浓度最高為(wèi)240ppm,请咨询阻垢剂供应商(shāng)。
9. 铬对RO膜有(yǒu)何影响?
某些重金属如铬会对氯的氧化起到催化作用(yòng),进而引起膜片的不可(kě)逆性能(néng)衰减。这是因為(wèi)在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子,这种破坏作用(yòng)就更强。因此,应在预处理(lǐ)部分(fēn)将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。
10. RO系统一般需要何种预处理(lǐ)?
通常的预处理(lǐ)系统组成如下,粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂,然后经多(duō)介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂,最后在高压泵入口之前安装保安滤器。保安滤器的作用(yòng)顾名思义,它是作為(wèi)最终的保险措施,以防止偶然大颗粒对高压泵叶轮和膜元件的破坏作用(yòng)。含颗粒悬浮物(wù)较多(duō)的水源,通常需要更高程度的预处理(lǐ),才能(néng)达到规定的进水要求;硬度含量高的水源,建议采用(yòng)软化或加酸和加阻垢剂等,对于微生物(wù)及有(yǒu)机物(wù)含量高的水源,还需要使用(yòng)活性炭或抗污染膜元件。
11. 反渗透能(néng)脱除微生物(wù)如病毒和细菌吗?
反渗透(RO)非常致密,对病毒、噬菌體(tǐ)和细菌具有(yǒu)非常高的脱除率,至少在3log以上(脱除率>99.9%)。但是还须注意的是,在很(hěn)多(duō)情况下,膜产水侧仍可(kě)能(néng)会出现微生物(wù)再次滋生,这主要取决于装配、监测和维护的方式,就是说,某一个系统的脱除微生物(wù)的能(néng)力关键取决于系统设计、操作和管理(lǐ)是否恰当而不是膜元件本身的性质。
12. 温度对产水量有(yǒu)何影响?
温度越高,产水量越高,反之亦然,在较高的温度条件下运行时,应调低运行压力,使产水量保持不变,反之亦然。关于产水量变化的温度校正系数TCF请查阅相关章节。
13. 什么是颗粒和胶體(tǐ)污染?如何测定?
反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶體(tǐ)的污堵就会严重影响膜的产水量,有(yǒu)时也会降低脱盐率。胶體(tǐ)污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶體(tǐ)的来源因地而异,常常包括细菌、淤泥、胶體(tǐ)硅、铁腐蚀产物(wù)等,预处理(lǐ)部分(fēn)所用(yòng)的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚電(diàn)介质,如果不能(néng)在澄清池或介质过滤器中有(yǒu)效的除去,也可(kě)能(néng)引起污堵。此外阳离子性的聚電(diàn)介质也会与阴离子性的阻垢剂反应,其沉淀物(wù)会污堵膜元件,水中这类污堵倾向或预处理(lǐ)是否合格采用(yòng)SDI15进行评价,请参考相关章节的详细介绍。
14. 不作系统冲洗,最長(cháng)允许停机多(duō)久?
如果系统使用(yòng)阻后剂,当水温在20~38℃之间,大约4小(xiǎo)时;在20℃以下时,大约8小(xiǎo)时;如果系统未用(yòng)阻垢剂,约1天。15. 怎样才能(néng)使膜系统的能(néng)耗降低?
采用(yòng)低能(néng)耗膜元件即可(kě),但应注意到它们的脱盐率比标准膜元件略低。
15. 反渗透纯水系统能(néng)否频繁的启停?
膜系统是按连续运行作為(wèi)设计基准的,但在实际操作时,总会有(yǒu)一定频度的开机和停机。当膜系统停机时,必须用(yòng)其产水或经过预处理(lǐ)合格的水进行低压冲洗,从膜元件中置换掉高浓度但含阻垢剂的浓水。还应采取措施预防系统内水漏掉而引入空气,因為(wèi)元件失水干掉的话,可(kě)能(néng)会产生不可(kě)逆的产水通量损失。如果停机小(xiǎo)于24小(xiǎo)时,则无需采取预防微生物(wù)滋生的措施。但停机时间超过上述规定,应采用(yòng)保护液作系统保存或定时冲洗膜系统。
16. 膜元件上安装盐水密封圈其方向怎样确定?
要求膜元件上的盐水密封圈装在元件进水端,同时开口面向进水方向,当给压力容器进水时,其开口(唇边)将进一步张开,完全封住进水从膜元件与压力容器内壁间的旁流。
17. 怎样从水中脱除硅?
水中硅以两种形态存在,活性硅(单體(tǐ)硅)和胶體(tǐ)硅(多(duō)元硅):胶體(tǐ)硅没有(yǒu)离子的特征,但尺度相对较大,胶體(tǐ)硅能(néng)被精细的物(wù)理(lǐ)过滤过程所截留,如反渗透,也可(kě)以通过凝聚技术降低水中的含量,如混凝澄清池,但是那些需要依靠离子電(diàn)荷特征的分(fēn)离技术,如离子交换树脂和连续電(diàn)去离子过程(CDI),对脱除胶體(tǐ)硅效果十分(fēn)有(yǒu)限。
活性硅的尺寸比胶體(tǐ)硅小(xiǎo)得多(duō),这样大多(duō)数的物(wù)理(lǐ)过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅,能(néng)够有(yǒu)效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续電(diàn)去离子过程。
18. pH对脱除率、产水量和膜寿命有(yǒu)何影响?
反渗透膜产品对应pH范围,一般為(wèi)2~11,pH对膜性能(néng)本身的影响很(hěn)小(xiǎo),这是与其它膜产品不同的显著特点之一,但是水中许多(duō)离子本身的特性受pH的影响巨大,例如当柠檬酸等类的弱酸在低pH条件下,主要呈非离子态,而在高pH值下出现解离而呈离子态。由于同一离子,荷電(diàn)程度高,膜的脱除率高,荷電(diàn)程度低或不荷電(diàn),则膜的脱除率低,因此pH对某些杂质的脱除率影响十分(fēn)巨大。
19. 进水TDS和電(diàn)导率之间关系怎样?
当获得进水電(diàn)导率数值时,必须将其转化成TDS数值,以便能(néng)在软件设计时输入。对于多(duō)数水源,電(diàn)导率/TDS的比率為(wèi)1.2~1.7之间,為(wèi)了进行ROSA设计,海水选用(yòng)1.4比率而苦咸水选用(yòng)1.3比率进行换算,通常能(néng)够得到较好的近似换算率。
20. 怎样知道膜是否已受到污染?
以下是污染的常见症状:
在标准压力下,产水量下降為(wèi)了达到标准产水量,必须提高运行压力v进水与浓水间的压降增加v,膜元件的重量增加v膜脱除率明显变化(增加或降低)
当元件从压力容器内取出时,将水倒在竖起的膜元件进水侧,水不能(néng)流过膜元件,仅从端面溢出(表明进水流道完全堵塞)。
21. 怎样防止膜元件原包装内的微生物(wù)滋生?
当保护液出现混浊时,很(hěn)可(kě)能(néng)是因為(wèi)微生物(wù)滋生之故。用(yòng)亚硫酸氢钠保护的膜元件应每三个月查看一次。当保护液出现混浊时,应从保存密封袋中取出元件,重新(xīn)浸泡在新(xīn)鲜保护液中,保护液浓度為(wèi)1%(重量)食品级亚硫酸氢钠(未经钴活化过),浸泡约1小(xiǎo)时,并重新(xīn)密封封存,重新(xīn)包装前应将元件沥干。
22. RO膜元件和IX离子交换树脂的进水要求有(yǒu)哪些?
理(lǐ)论上讲,进入RO和IX系统应不含有(yǒu)如下杂质:
悬浮物(wù)、胶體(tǐ)、硫酸钙、藻类、细菌、氧化剂,如余氯等、油或脂类物(wù)质(必须低于仪器的检测下限)、有(yǒu)机物(wù)和铁-有(yǒu)机物(wù)的络合物(wù)、铁、铜、铝腐蚀产物(wù)等金属氧化物(wù)、进水水质对RO元件和IX树脂的寿命及性能(néng)将产生巨大的影响。
23. RO膜能(néng)脱除哪些杂质?
RO膜能(néng)够很(hěn)好地脱除离子和有(yǒu)机物(wù),反渗透膜比纳滤膜有(yǒu)更高的脱除率,反渗透通常能(néng)脱除给水中99%的盐份,进水中的有(yǒu)机物(wù)的脱除率≥99%。
24. 怎样知道你的膜系统该用(yòng)何种清洗方法进行清洗?
為(wèi)了获得最好的清洗效果,选择能(néng)对症的清洗药剂和清洗步骤非常重要,错误的清洗实际上还会恶化系统性能(néng),一般来说,无机结垢污染物(wù),推荐使用(yòng)酸性清洗液,微生物(wù)或有(yǒu)机污染物(wù),推荐使用(yòng)碱性清洗液。
25. 為(wèi)什么RO产水的pH值低于进水的pH值?
当了解到CO2、HCO3-和CO3=之间的平衡,就能(néng)够找到这一问题的最好答(dá)案,在密闭的體(tǐ)系内,CO2、HCO3-和CO3=的相对含量随pH值的变化而变化,低pH值条件下,CO2占主要部份,在中等pH值范围内,主要為(wèi)HCO3-,高pH值范围内,主要為(wèi)CO3=。由于RO膜可(kě)以脱除溶解性的离子而不能(néng)脱除溶解性的气體(tǐ),RO产水中的CO2含量与RO进水中CO2的含量基本相同,但是HCO3-和CO3=常常能(néng)够减少1~2个数量级,这样就会打破进水中CO2、HCO3-和CO3=之间的平衡,在系列反应中,CO2将与H2O结合发生如下反应平衡的转移,直到建立新(xīn)的平衡。
HCO3- + H+ H2OàCO2 +
如果进水中含有(yǒu)CO2,则RO的产水pH值总会降低,对于大多(duō)数RO系统反渗透产水的pH值将有(yǒu)1~2个pH值的下降,当进水碱度和HCO3-高时,产水的pH值下降就更大。
為(wèi)数极少的进水,含较少的CO2、HCO3-或CO3=这样看到产水pH值的变化就少,某些國(guó)家和地區(qū),对于饮用(yòng)水pH值有(yǒu)规定,一般為(wèi)6.5~9.0,根据我们的理(lǐ)解,这是為(wèi)了防止输水管路的腐蚀,而饮用(yòng)低pH值的水,本身不会引起任何健康问题,众所周知,许多(duō)市售含碳酸饮料其pH值在2~4之间。
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