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反渗透预处理设备设计原则指导方案(下)

发布日期:

2021-09-13 08:02:35

栏目:

膜法水处理资讯

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五、针对原水是含有微粒和胶体的地表水的反渗透预处理设计

在预处理系统中设置石灰预软化工艺,并在澄清器中辅助投少量的铝酸钠,以增加澄清效果。

在多介质过滤或细砂过滤等预处理工艺环节之前,增设投加混凝剂/助凝剂、沉降、澄清等预处理组合工艺。

在反渗透膜分离系统之前,设置微滤或超滤预处理设备,以去除原水中该类污染物。

 反渗透膜系统不允许有大于5微米的颗粒物质进入,因为反渗透给水中的颗粒物质在系统运行过程中会把反渗透膜的超薄屏障层滑伤,进而导致膜系统盐透过率增加和系统脱盐率下降。



六、针对原水含有细菌及微生物或系统已有微生物滋长的反渗透预处理系统设计

在反渗透给水系统上间断投加被允许使用的非氧化性化学杀菌剂,在反渗透预处理系统中增设紫外线消毒工艺。

在预处理系统中增设微滤或超滤工艺。

优化反渗透装置的结构设计,减少微生物的孳生地带;如在反渗透装置配管设计时,尽量减少水流死角;再如在设计系统连接管道时,尽量减少在停机时造成部分管道局部积水状态的高--高形式的设计和连接;在适当的管道低段增设排放阀等。

在处理湖、河及海水时,在预处理系统中设计投加硫酸铜(0.1PPM)工艺,以控制微生物、藻类的生长和污染。

一般说来,反渗透系统要求原水细菌总数要控制在10000cfu/ml以下。

七、针对原水是稍差的城市自来水或自备水源的反渗透处理系统设计

预处理系统中考虑设置还原剂(亚硫酸氢钠)计量投加装置或设置活性炭吸附过滤器,用以消除给水尚存的自由氯,以防止由于水中氧化性物质的长期存在而导致的反渗透膜的表面活性层性能退化。一般说来,在小型反渗透系统中均选择设置活性炭过滤器,而在大型系统中一般都考虑在预处理系统中计量投加还原剂。

在选择系统需投加的阻垢剂品种时,应考虑所投加的阻垢剂与给水前期投加的絮凝剂和凝聚剂是否兼容。

一般从历史上看,为了保证混凝效果,在之前一般以地表水为水源的自来水厂和自备水源系统中,都选用了投加阳离子絮凝剂,故此,在为反渗透系统选择阻垢剂时,一定要注意药品的兼容性,若一旦原水在预处理过程中使用了阳离子型絮凝剂,在后续反渗透系统中就要坚决避免使用阴离子型阻垢剂;若不能避免,则后续工艺投加阴离子阻垢剂就可能与过滤水中尚存的阳离子型絮凝剂发生反应,且由于药剂投加而形成的反应物会以胶体化合物的形式沉积在膜表面上,进而对反渗透膜形成污染。目前,在市场上一些国外药剂生产厂家一般都能提供与其阻垢剂相兼容的有机絮凝剂,这样系统使用起来就特别安 全。

八、针对原水是处于还原状态(缺氧)且含有二价铁、锰和硫化氢及氨盐的反渗透预处理系统设计

 当将反渗透系统处理处于还原状态、且含有铁锰离子的原水时,设计者更应该注意防止铁锰氧化物形成的膜污染。这是因为原水在经过预处理氧化工艺处理后-即当水中氧含量在5PPM以上时,二价铁、锰离子会变成不溶性氢氧化物的溶胶,虽然一般情况下通过混凝、沉降及介质过滤等组合工艺可将该类污染物去除。

然而,在实际的反渗透水处理工程中,铁在反渗透膜系统中污堵的产生案例往往很多。多年的工程实践表明,当原水PH值为7.7以上时,即便反渗透给水中铁含量为0.1PPM、且在SDI测试值小于5的情况下,也可能发生铁的膜污染问题,这是因为铁的氧化速率与铁含量,水中溶解氧的浓度及PH值等因素密切有关,所以在预处理系统中应注意对原水中铁离子含量的控制。

工程实践证明:一般情况下,原水PH值较低时,反渗透给水中铁离子的允许含量可以稍高:在原水PH<6.0,溶解氧含量<0.5ppm,原水铁含量在4ppm以下时,反渗透膜系统基本上不可能发生铁污染;当原水溶解氧含量在0.5- 5ppm之间,PH6.0-7.0时,水中铁离子的安 全允许含量应在0.5ppm以下;当原水溶解氧含量为5ppm以上,且PH >7.7时,反渗透给水中的铁离子的安 全允许浓度仅为0.05ppm

另外,在处理含铁的地下水对原水进行氧化处理时,请勿采用加氯工艺,因为水中的铁在被氯化时所形成的胶体铁很难去除,进而对反渗透膜形成污染。

地下水中硫化氢可以通过氯化及氧化的方法将之去除,但该方法的实际效果与被处理水源的PH值密切相关。在原水PH低于6.4时,原水加氯可使硫化氢转变成硫酸成分存在于水中;但在原水PH值高于6.4时,在对原水氯化过程中,会有一部分硫化氢被氧化成胶体硫。

工程实践证明:在PH7~10时,两种反应成分约各占百分之五十。然而,一旦原水系统中有胶体硫形成就非常难以去除,其对反渗透膜的污染较大,所以在实际反渗透工程应用中要特别谨慎。



另外,也可以使原水在进入反渗透系统之前,采用脱气或气提的方法将原水中的大部分硫化氢去除。

九、针对原水中可能含有微量油和脂的反渗透预处理系统设计

反渗透给水中不能含有油和脂,因为原水中油和脂的存在均可能会使反渗透膜的芳香聚酰胺活性层在应用过程中发生化学降解,并引起膜性能的退化,同时,油脂在膜表面上的附着更容易使水中的其它污染物在膜表面滞留,从而引起反渗透膜的其它污染。

在进行反渗透系统设计时,当给水中油和脂的含量在0.1PPM以上时,就应根据具体情况选择油水分离、化学凝聚、活性炭吸附过滤或超滤膜分离等工艺对其进行去除。

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