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超濾膜案例

發布時間:2024-11-30 19:06:43

Ⅰ 處理的是垃圾滲濾液,超濾出來的水可以直接進反滲透

對於垃圾滲濾液,現在流行的深度處理工藝都是超濾+反滲透。正常來說,超濾的出水已經很不錯了,這個時候進反滲透完全沒有問題的。所以,你提出的這個方案是成熟可行的。
但是,在實際運行當中,滲濾液對超濾膜的要求非常高,再者,由於滲濾液高污染,超濾膜的壽命將大大減少!並且隨著垃圾場的運營年限的加長,滲濾液越難處理,超濾膜越容易出現問題。所以,在實際運行當中,超濾膜更換的頻率很高的。
反滲透進水有以下幾種要求。

⑴細菌

由於細菌會以醋酸纖維為食物,因此醋酸膜易受細菌侵襲,對原水必須徹底殺菌,對於復合膜,雖然其不受細菌侵襲,但細菌黏膜會造成膜的污堵,一般可採取加氯殺菌,加氯量要根據需氯實驗加以確定。

醋酸纖維膜素要求給水中含有殘余氯,以防細菌滋生,而氯含量過高又會破壞膜,最大允許連續余氯的含量為1mg/L。

復合膜抗氯性差,一般不允許含有餘氯,採取加氯殺菌後,需加偏亞硫酸鈉,它可水解為亞硫酸氫鈉或經活性碳過濾消除余氯。

使用偏亞硫酸鈉偏亞硫酸氫鈉除余氯的反應如下

Na2S2O5+H2O→2NaHSO3

NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4

理論上,1.34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯,然而一般在溶解氧的情況下,對苦鹹水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。

Na2S2O5在涼爽乾燥的儲存條件下,貨架上的有效期為4~6個月,溶液的有效期則隨濃度而改變,見下表。

溶液濃度/%(質量) 最長有效期/天 溶液濃度/%(質量) 最長有效期/天

2 3 20 30
10 7 30 180

當採用地下水做水源時,未被污染的地下水細菌含量很少,在這種情況下採用復合膜則即不需加氯也無需除氯。

氯為什麼會起殺菌作用?當氯加到水裡面後,就會發生下面的反應

Cl2+H2O→HClO+HCl

HClO→H+ +ClO-

HClO為次氯酸,ClO-為次氯酸根,由於H+能被水裡的鹼度中和,最後水中只剩下 HClO及ClO-。兩者在水裡所佔百分數主要決定於水的PH值,但水的溫度也有影響,PH值小 於7時,水中HClO佔75%,ClO-佔25% ,溫度降低時HClO所佔比例還要大,在0℃時HClO增加到83%,而ClO-減到17%。

對於氯氣的殺菌機理有不同的說法,但比較合理的解釋是:它所生成的次氯酸產生殺菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一個中性分子,可以擴散到帶負電的細菌表面,並穿過細菌的細胞膜進入細菌內部,HClO分子進入細菌後由於Cl原子氧化作用破壞了細菌的某種酶的系統(酶是一種蛋白質成分的催化劑,細菌的氧分要經過它的作用才能被吸收),最後導致細菌的死亡,而次氯酸根ClO-雖然也包括一個氯原子,但它帶負電,不能靠近帶負電的細菌,所以也不 能穿過細菌的細胞膜進入細菌內部,因此很難起殺菌作用,這種說法還可以說明水溫低和PH值低時殺菌效果比較好的現象。

從上面的化學方程式可以看出,加入水中的氯氣只有1/2變成HClO的成分,另外的1/2在水中產生Cl-,不起殺菌作用。

採用加HClO時的反應如下

HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)

從方程式可以看出一個分子的HClO的作用相當於一個分子的 Cl2。

(2)含鐵量

鐵的氧化速度取決於鐵的含量水中溶解氧的濃度和PH值,PH值越高氧化速度越快,因此,降低PH值可以防止氧化。給水最大允許含鐵量於含氧量和PH值的關系如下表示。

(3)顆粒物質

不允許大於5um的顆粒物質進入高壓泵及反滲透組件,這一點必須確保,以免損壞設備。

(4)SDI和濁度

SDI必須小於5,越小越好,濁度應小於0.2NTU(最大允許濁度為1NTU)

(5)油和脂

水中不允許含有油和脂。

(6)有機物

水中的有機物RO膜的影響最為復雜,一些有機物對膜的影響不大,而另一些則可能造成膜的有機污染,對於地表水應盡量在凝聚澄清過程中 去除有機物,還可以採用活性碳過濾進一步降低有機物含量。

(7)SiO2

濃水不允許析出SiO2 ,當SiO2 過飽和則可能聚合而形成不溶解的膠體硅或者硅膠而引起結垢。

純水25℃時,無定形硅的溶解度約為100 mg/L(以SiO2計),溶解度隨溫度呈直線變化,0℃時為0 mg/L,到40℃時增加到160 mg/L,在中性PH值條件下,溶解的只是硅膠;在鹼性溶液中,無定形硅的溶解度較中性溶液大,主要原因是由於硅酸電離,然而在有鋁出現時,溶解度可能降低很多,原因是由於硅酸鋁的溶解度極小的緣故。

如果 SiO2的濃度太高,則需要預處理或者降低回收率,防止形成硅垢的方法如下。

① 控制系統回收率。這是一種最容易的防硅垢的方法,靠降低系統回收率使濃水中SiO2的濃度降低到(在給定PH值和溫度下)SiO2的飽和溶解度以下。

② 採用石灰軟化。一般可降低給水中50%的SiO2或者澄清器中多加些氯化鐵和鋁酸鈉。

③ 溫度控制。因為無定形SiO2的溶解度取決於溫度,提高水的溫度可以防止SiO2結垢,也可以將提高溫度與降低系統回收率結合使用。

出現硅垢必須立即清洗,硅垢一旦形成非常難於出除。

(1) 防垢

必須防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。

膜結垢是由於給水中的微溶鹽在給水濃縮時超過了溶度積而沉澱 到膜上,在苦鹹水中,CaCO3和CaSO4通常都需要處理,其他鹽類SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根據計算來確定在濃水中是否會超過溶解度極限。

如果微溶鹽 超過了溶解極限,需要採取以下一種或幾種方法。

① 降低系統回收率,避免超過溶度積。

② 採取離子交換法軟化除去鈣離子。

③ 加酸去除碳酸或重碳酸離子。

④ 加阻垢劑。

對於大多數水都存在CaCO3結垢趨勢,確定給水的CaCO3結垢趨勢,對苦鹹水一般採用Langelier飽和指數(LSI)。

確定是否結CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要計算濃水中這些鹽是否超過了它們的溶度積,各個鹽的溶度積與濃水中相應鹽的離子積比較

當IPb>Ksp 有沉澱生成

當IPb=Ksp 無沉澱生成

當 IPb<Ksp 處於臨界狀態

為防止結垢,建議IPb≤0.8Ksp。

一般,微溶鹽的溶解度隨溶液離子強度增加而增加,對大多數苦鹹水中遇到的微溶鹽 Ksp作為離子強度函數的數據可供利用。

因為RO過程中微溶鹽的結垢趨勢是由最濃的水流來決定的,所以 Ksp是根據濃水流的離子強度來確定。

(2) 進水參數方面的要求

① 水溫。反滲透膜元件對進水的水溫均有一定的要求,以海德能公司為例,除了其生產的拿高溫膜元件外,其生產的復合膜要求將進水溫度控制在0~45℃,其生產的醋酸纖維素膜要求將進水溫度控制在0~40℃。

② 最高進水壓力。反滲透膜元件對最高壓力有一定的要求,海德能公司生產的苦鹹水用工業膜最高進水壓力為600psi(4.16Mpa),其生產的海水淡化膜最高進水壓力為1200 psi(8.27Mpa)。

③ 每支膜最高進水流量。反滲透膜元件對最高進水流量有一定的要求,海德能公司8″膜元件的最高進水流量為75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高進水流量為16 gpm(3.6t/h)。

④ 單支膜元件最高壓力損失。考慮到單支膜元件的壓力差太高時會造成膜元件的機械損傷,因而對單支膜元件最高壓力損失有一定要求,海德能公司要求系統中任何一支膜元件上的最高壓力損失不能超過68.9 Mpa(10 psi)。

⑤ 濃縮水與透過水量之比。考慮到膜的耐污染能力等方面的因素,對每支膜的濃縮水與透過水量之比是有一定要求的,以海德能公司為例,均要求單支膜元件上濃縮水與透過水量的最小比例為5:1。

Ⅱ 反滲透膜,超濾膜一般能用多少年

反滲透膜的正常使用壽命為3-5年左右,反滲透膜的使用壽命與多個因素相關,比較重要的因素有膜本身的化學穩定性、水流速度,可清洗性、進水水源水質、進水水源的預處理、經常清洗的頻率、操作水平等等。
超濾膜能夠使用3年,不同的材質濾膜,使用的年限是不一樣的,當然這也是要看使用情況而定的。各地水質的不同可能使用壽命也不同。做好定時順沖洗、反沖洗、化學清洗外,保持較低的工作壓力,增加前置過濾提高進水水質等也會大大延長超濾膜壽命。

水處理過程中,超濾壓差迅速上升什麼原因怎樣解決

看下水中是否含油類膠泥,可能來自焦化酚氰廢水,常規的氯洗或者酸洗難降低TMP。可以回採用浸沒式超濾膜答技術與反滲透技術,但需要注意焦化酚氰廢水尚不宜直接進入膜回系統。我曾看到過西門子的浸沒式超濾膜技術的案例,你可以上網搜索了解下。

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