清洗步骤的完善
对于反渗透系统变更水源后膜元件积垢组分的变化,将原有系统先酸洗后碱洗的方案改变为行酸洗,充分清洗掉膜表面污垢层的松散结垢成分,并进一步通过渗透溶解作用降低膜表面结垢层的机械强度;然后,通过第二阶段碱洗,将膜表面致密垢层外包裹的有机组分和微生物清洗去除;此后,通过第三阶段酸洗,采用大流量循环和小流量浸泡的方式,适当延长清洗时间,促进膜表面致密结垢层充分松散脱落,在不对膜元件脱盐层造成较大损伤的前提下尽量恢复膜元件的通量水平和运行压力。
反渗透系统运行方案
1、运行方案调整
按照以往系统的运行经验,连续使用固定的几套反渗透系统,而其余反渗透系统作为备用系统。但是,这种运行模式会加速备用反渗透系统内滋生微生物并进而导致系统污堵的几率和风险。虽然可以通过定期对反渗透系统进行低压冲洗来减缓这种趋势,但利用低压冲洗即浪费宝贵的淡水资源也不能处于系统末端的二段膜元件表面能够被完全冲洗干净。
因此,从生产运行方案入手,安排所有备用反渗透系统三天切换运行一次,并定时安排倒换运行反渗透,所有反渗透系统随时处于热备用状态。同时,根据温度升高反渗透系统产水通量升高,运行压力降低的理论,在满足反渗透给水温度上限的要求下,尽量提高反渗透系统给水温度,降低膜元件过流阻力,减少给水泵能耗,提高系统回收率。
1、要不断根据反渗透系统给水水质和结垢倾向组分的变化,及时调整反渗透系统的生产运行和化学清洗方案,系统能够长周期稳定连续运行;
2、反渗透清洗的根本目的是在不损伤膜元件脱盐层工作性能的前提下,安全、、快速地恢复膜元件及系统的工作性能。因此,要不断利用和学习新知识、新理论,逐步完善有针对性地化学清洗方案;
3、给水水质和预处理系统运行好坏是影响反渗透系统能否优化运行的重要条件,要尽多掌握来水水质的组分和变化规律等情况,并结合预处理系统处理能力和处理效率等参数,合理地制定反渗透系统的运行和药剂投加方案。
反渗透化学清洗
反渗透在化学水处理的应用中,虽然在前期做了充分的准备和处理,但是由于客观原因以及一些不可避免的因素在操作中还会产生一定的污垢还会造成微生物的污染,所以为了恢复反渗透良好的透水性以及良好的脱盐性能,尽量可能的延长反渗透的寿命,就需要我们对反渗透准备进行定期的化学清洗,据相关的规定以及多年的从业经验,我们一般对反渗透设备的化学清理情况大致为一年两到三次。但是在反渗透运行中,需要严格按照规定执行,如果出现在其他条件不变的情况下,产水量减少或者脱盐率下降,要考虑的就是结垢或者微生物的污染,所以经过相关的核定后,要加入相关的化学试剂进行处理。
反渗透膜分离技术
反渗透膜清洗剂的选择和使用。酸性的清洗剂主要选择盐酸、柠檬酸等,碱性的清洗剂以氢氧化钠为主,对于无机盐形成的垢,如碳酸钙、氧化物等,可以通过盐酸清洗的方式,对于硫酸盐以及有机物垢的清除,选择氢氧化钠溶液,解除膜的污染,恢复膜的处理能力。对于反渗透膜的碱洗过程中,需要加入活性洗涤剂,防止改变膜的酸碱度,而影响到膜处理效果。反渗透膜具有方向性和分离的作用特点,经过反渗透膜后,有机物比无机物易于分离渗透,电解质溶液很容易分离处理,无机物离子的半径和反渗透膜的作用效果有关。一般的溶质对膜的物理性质的影响不大,反渗透膜对烃类的分离速度不同,因此,对原水进行反渗透的膜分离处理,需要对原水实施预处理,提高膜分离处理的效率。否则会对反渗透膜产生不利的影响。
将渗滤液从调节池提升至反渗透系统的原水罐,并投加H2SO4,投加量为1.0~1.5L/m3去除难溶性碳酸盐类无机物,消除对膜的污染。
原水罐出水由水泵加压后进入石英砂过滤器,过滤精度50μm。砂滤器进、出水压差超过25kPa时执行反冲洗程序,反冲洗周期约100h,对于SS值比较低的原水,砂滤运行100h后若压差未超过25kPa也须进行反冲洗,避免石英砂过度压实及板结现象,两者以先到时间自动激活反冲洗程序。砂滤反冲洗采用气、水结合,先气洗、再水洗,冲洗时间一般为5min、并可根据运行状态另行设定,冲洗废水排至调节池。
砂滤出水后进入芯式过滤器,过滤精度为10μm,采用10μmPP熔喷滤芯,进出口压力达到200kPa时更换滤芯。在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止结垢现象对膜系统的污染,阻垢剂为聚合物和盐的混合物,投加量为115mg阻垢剂和1mg硅酸盐。
DTRO
经过芯式过滤器的渗滤液经高压泵进入膜柱。设高压柱塞泵1台,泵后设减震器1个,用于吸收泵产生的压力脉冲,给反渗透膜柱提供平稳的压力;设高压在线泵各2台。由于高压泵流量难以膜柱所需水量,故通过在线泵将膜柱出口一部份浓缩液回流至膜柱,以膜表面足够的流量(每只膜柱不低于0.8m3/h)。膜材料为有机复合膜,设46支膜柱、单支面积9.405平方米。膜柱组出水分为浓缩液和透过液,浓缩液端设控制阀1个,用于控制膜组内的压力。透过液进入二级膜柱进一步处理,浓缩液排入浓缩液储池,用于回灌处理。
3.3 二级DTRO
经DTRO膜系统处理后的透过液直接通过二级高压泵进入二级DT膜系统,高压泵设变频控制,使其频率和输出流量将根据透过液流量传感器反馈值自动匹配,同时在入口管路设浓缩液自补偿装置,使二级系统的运行不受系统产水量的影响。
二级TRO设9支膜柱、单支面积9.405m2。二级浓缩液端也设控制阀1个,用于控制膜组内的压力。第二级膜柱浓缩液排向级系统的进水端,以提高系统的回收率,透过液排入脱气塔。