『壹』 直饮水的净化过程
整个流程如下:
(1) 絮凝剂:
根据城市管网供水的特点及原水水质报告,如果自来水水质浊度较高,应加入适量的高分子有机絮凝剂或碱式氯化铝絮凝剂,使原水中的藻类、胶体、颗粒及部分有机物等凝聚为较大的颗粒以便后面的砂滤滤去。
(2) 机械过滤器(又称压力式过滤器):
利用过滤器中所装填料来截留水中的悬浮物粘胶质颗粒,使水得到净化的水处理传统方法之一,它作为反渗透及离子交换系统前的预处理设备,结合投药进行化学凝聚,填料为无烟煤和石英砂,机械过滤器具有吸附和过滤两层作用,经加药后能除去水中的胶体有机物、悬浮物、澡类等。
(3) 活性炭吸附(过滤)器:
吸附法是用含有多孔的固体物质使水中污染物被吸附在固体孔隙内而去除的方法,一般用来除去水中的余氯、胶体微粒、有机物、微生物等,常用来对水进行脱色、除臭;活性炭是吸附法中常用的一种吸附剂其物理特性在活化过程中晶格间生成的孔隙形成各种形状和大小的微细孔,构成巨大的比表面积,因而具有很强的物理吸附能力,良好的活性炭的比表面积一般在1000m2/g以上;活性炭一般是用木质、煤质、果壳(核)等含碳物质通过化学法、物理法活化而成,对水中游离氯吸附率高达99%以上,对在机物及色度也有较高的去除率,活性炭过滤器下层也是一号石英砂垫层。
(4) 软化水箱:
软化法是利用离子交换树脂与水中的钙镁离子进行交换,将水中的钙镁离子去除。当水流经树脂后的出水硬度超过某一规定值后,离子交换树脂饱和,不再起软化作用,为恢复离子交换树脂的交换能力,需要对离子交换树脂进行再生(又称还原),使出水水质稳定。
(5) 精密过滤器和保安过滤器:
精密过滤器使用5um的绕线式滤芯对进入滤器水中的悬浮物、颗粒以及其它物质具有很好的滞留作用;保安过滤器使用1um的PP(聚丙烯)滤芯,保证RO膜不会因此而损坏精滤又称为保安过滤,它是原水进入反渗透膜前的最后一道处理工艺,其作用是防止上道过滤工序有泄漏,将部分微粒渗入反渗透膜,使膜阻塞。
(6) 阻垢系统:
用于控制反渗透系统中沉淀结垢及减少堵塞,其适用于膜分离系统中碳酸盐、硫酸盐、金属氢氧化物用易结垢盐类及水体,延长系统清洗周期、延长膜的使用寿命,降低设备运行成本。常用六偏磷酸钠做阻垢剂。
(7) 高压泵:
反渗透膜是利用向浓溶液侧施加高压来实现溶剂由高浓度向低浓度处流动的。
(8) 反渗透主机:
反渗透主机的主要部分是RO膜组件,本系统采用的RO膜组件分别为世界上最稳定可靠的美国海德能公司生产的膜组件。
(9) 中间水箱:
当一级反渗透出水直接作为二级反渗透进水使用时,容易导致二级高压泵时常启停,使二级高压泵的工作状态不能持续稳定的运行。故在中间水箱设置压力式液位传感器,并通过设置来调节一级高压泵同二级高压泵的开闭。
(10) 碱液加药系统:
由于反渗透膜产水偏酸性,经过二级反渗透处理后PH值较小。为了满足工艺用水中对纯水PH值的要求。在二级前须加入适量的NaOH液,调整PH值,同时膜元件进水PH值为中性是最合适的,对于膜元件的长期性能稳定及产水量、脱盐率都有好处。
(11) 药洗系统:
反渗透膜元件使用时间较长时,必然会有产水量下降,压力降增大的情况产生,因为它已受到一定的污染,如无机物污垢堵塞,微生物繁殖滋生等。该药洗系统可以再生反渗透膜元件,使受污染的膜转入正常运行。
(12) 灭菌系统:
尽管整个纯化水系统通过以上的各个流程处理,使水质达到了供水水质的要求,但为了防止管道上的滞留水及容器管道内壁滋生细菌而影响供水质量,在反渗透处理单元进出口的供水管道末端均应设置大功率的紫外线杀菌器,以保护反渗透处理单元免受水系统可能产生的微生物污染,杜绝或延缓管道系统内微生物细胞的滋生。
紫外线杀菌和臭氧灭菌系统均能保证灭菌的有效性。
『贰』 反渗透膜用盐酸酸洗需要多长时间
格瑞水务为您解答:
清洗步骤: 一 准备:
1. 系统停止运行,将开关转至手动档;
2. 检查清洗管路、阀门,保证清洗通路循环,同时关闭浓水调节阀 3. 检查清洗过滤器滤芯完好,清洗泵运转正常
4. 清洗箱加水(水位到水箱一半位置,水用预处理合格水,最好用反渗透产品水)
5. 启动清洗泵,检查清洗通路循环情况,排除滴漏现象
二 先用碱洗:
1.
启动清洗泵,将片碱放入清洗箱(注意:要少量,分批放入),控制清洗液PH值为:12,测试清洗回水PH值,如PH值变化较大,如:9以下,则将清洗回水直接排掉(可通过浓水调节阀排掉),然后重新勾兑碱液,一直到
清洗回水PH值没有太大变化时,再进行下一步。
2.
循环清洗:启动清洗泵10分钟,测试清洗回水PH值有无变化,如有变化,则继续清洗,如没变化,则停止清洗泵,10分钟后再启动清洗泵清洗10分钟,按此步骤循环清洗1-2小时,一直到PH值无变化将清洗液排放。
3. 说明:为了达到最好碱洗效果,有条件的客户可将碱液加热至 30℃左右。
三 冲洗:清洗箱加水(水用预处理合格水),启动清洗泵,冲洗系统内残
留碱液 排放,直到出水PH值为:7 。(为了彻底将残留碱液清除,可能要用5-8箱水)
四 再用酸洗:
1. 清洗箱加水(水位到水箱一半位置,水用预处理合格水)
2. 启动清洗泵,将盐酸放入清洗箱(注意:要少量,分批放入),控制清洗液PH值为:
2,测试清洗回水PH值,如PH值变化较大,如:5以上,则将清洗回水直接排掉(可通过浓水调节阀排掉),然后重新勾兑酸液,一直到
清洗回水PH值没有太大变化时,再进行下一步。
3.
循环清洗:启动清洗泵10分钟,测试清洗回水PH值有无变化,如有变化,则继续清洗,如没变化,则停止清洗泵,10分钟后再启动清洗泵清洗10分钟,按此步骤循环清洗1-2小时,一直到PH值无变化将清洗液排放。
五 冲洗:清洗箱加水(水用预处理合格水),启动清洗泵,冲洗系统内
残留酸液 排放,直到出水PH值为:7 。(为了彻底将残留酸液清除,可能要用5-8箱水)
六 开机:
1. 停止清洗泵,将清洗管路阀门关闭 2. 打开浓水调节阀(阀板开度大于原来开度)
3. 自动开机,调整高压泵后总进水阀门和浓水调节阀,使浓水流量不小于5M3/H, 淡水流 量 10 M3/H。
七 注意:
1. 精密滤芯每两个月更换一次 2. 无阻垢剂严禁开机
3. 酸碱为危险品,注意操作安全。
『叁』 反渗透废水的处理方法
一种反渗透污水处理方法:把经过一级处理后的浊环水排 放到浊环水蓄水池,进行预处理,预处理的步骤依次为:
I测出浊环水的PH值,根据浊环水蓄水池引出水的PH值投加碱液, 把浊环水的PH值调节到7-7.5;
II把调节好PH值的浊环水送入安装着微孔曝气盘的曝气池,在曝气 池内缓漫流动,停留25-35分钟,采用曝气氧化法除铁离子,以满足反渗 透对进水中铁离子含量的要求,在曝气池投放次氯酸钠;
III把曝气池的水经提升水泵送到安装着搅拌机的机械反应池,在机 械反应池内投放絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺进行搅拌混凝,使 药剂与水混合均匀,形成矾花;
IV机械反应池的水自流入安装着泥耙和渣浆泵的斜板沉淀池,在斜板 沉淀池去除水中的大部分悬浮物; 把经过上述预处理的水分为两部分,一部分水送到内装填无烟煤和石 英砂的过滤器滤去水中的杂质,送入勾兑水池;
另一部分水送入臭氧反应 池,依次进行下述的处理;
a在臭氧反应池与臭氧混合,对水中的有机物采用臭氧杀菌、消毒、 除色,氧化水中少量有机污染物;
b水经过臭氧化应池与多介质过滤器的 联接管道时由加液泵投加絮凝剂聚合氯化铝;
c臭氧反应池内引出的并加 有絮凝剂聚合氯化铝的水送入装有石英砂和无烟煤的多介质过滤器,多介 质过滤器出水综合污染质数SDI值在5以下;
d多介质过滤器的出水利用 余压自动流入装有滤芯的微滤器,截留多介质过滤器过滤后水中20μm以 上的颗粒;
e从微滤器出来的水到保安过滤器之间的管道上,安装有管道 混合器,由计量药泵从计量箱中分别抽取还原剂和阻垢剂加到管道混合器 中使水在流动过程中与药剂混合,还原水中氧化性物质;
f加有还原剂和阻 垢剂的水进入内装滤芯的保安过滤器,由保安过滤器截留水中5μm以上的 颗粒,使水质符合反渗透进水的要求;
g从保安过滤器出来的水用高压泵 打入装有过滤膜元件的压力容器的一级反渗透机组,进行初步除盐,初步 除盐的水,一部分水直接输出,一部分送入勾兑水池与过滤器出来的水进 行勾兑后,作为净环水。
『肆』 反渗透废水的处理方法
一种反渗透污水处理方法:把经过一级处理后的浊环水排
放到浊环水蓄水池,进行预处理,预处理的步骤依次为:
I测出浊环水的PH值,根据浊环水蓄水池引出水的PH值投加碱液,
把浊环水的PH值调节到7-7.5;
II把调节好PH值的浊环水送入安装着微孔曝气盘的曝气池,在曝气
池内缓漫流动,停留25-35分钟,采用曝气氧化法除铁离子,以满足反渗
透对进水中铁离子含量的要求,在曝气池投放次氯酸钠;
III把曝气池的水经提升水泵送到安装着搅拌机的机械反应池,在机
械反应池内投放絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺进行搅拌混凝,使
药剂与水混合均匀,形成矾花;
IV机械反应池的水自流入安装着泥耙和渣浆泵的斜板沉淀池,在斜板
沉淀池去除水中的大部分悬浮物;
把经过上述预处理的水分为两部分,一部分水送到内装填无烟煤和石
英砂的过滤器滤去水中的杂质,送入勾兑水池;
另一部分水送入臭氧反应
池,依次进行下述的处理;
a在臭氧反应池与臭氧混合,对水中的有机物采用臭氧杀菌、消毒、
除色,氧化水中少量有机污染物;
b水经过臭氧化应池与多介质过滤器的
联接管道时由加液泵投加絮凝剂聚合氯化铝;
c臭氧反应池内引出的并加
有絮凝剂聚合氯化铝的水送入装有石英砂和无烟煤的多介质过滤器,多介
质过滤器出水综合污染质数SDI值在5以下;
d多介质过滤器的出水利用
余压自动流入装有滤芯的微滤器,截留多介质过滤器过滤后水中20μm以
上的颗粒;
e从微滤器出来的水到保安过滤器之间的管道上,安装有管道
混合器,由计量药泵从计量箱中分别抽取还原剂和阻垢剂加到管道混合器
中使水在流动过程中与药剂混合,还原水中氧化性物质;
f加有还原剂和阻
垢剂的水进入内装滤芯的保安过滤器,由保安过滤器截留水中5μm以上的
颗粒,使水质符合反渗透进水的要求;
g从保安过滤器出来的水用高压泵
打入装有过滤膜元件的压力容器的一级反渗透机组,进行初步除盐,初步
除盐的水,一部分水直接输出,一部分送入勾兑水池与过滤器出来的水进
行勾兑后,作为净环水。
『伍』 水处理设备工作原理
水处理设备工作原理:
RO-反渗透预处理工艺主要为活性炭和精滤。渗透是一种回自然现象:水通过答半透膜,从低溶质浓度一侧到高溶质浓度一侧,直到溶剂化学位达到平衡。平衡时,膜两侧压力差等于渗透压。这就是渗透效应(Osmosis)现象。
反渗透是指如果在高浓度的一边加压,便能把以上提及的渗透效应停止并反转,使水份从高浓度迫往低浓度的一边,把水净化。这种现象称为反渗透(逆渗透),这种半透膜称为逆渗透膜。
(5)反渗透膜加碱液目的扩展阅读:
设备特点
反渗透水处理设备能过滤掉水中的细菌、病毒、重金属、农药、有机物、矿物质和异色异味等,是一种纯水,无需加热即可饮用。它所过滤出的水量的成本很低。生产的纯水品质高、卫生指标理想。
反渗透水处理设备是采用先进的反渗透除盐技术来制备去离子水,是一种纯物理过程的制备技术。反渗透纯水机组具有能长期不间断工作,自动化程度高,操作方便,出水水质长期稳定,无污染物排放,制取纯水成本低廉等优点。反渗透膜技术在国内医药、生物、电子、化工、电厂、污水处理等领域得到了广泛的运用。
『陆』 你好。反渗透阻垢剂属于酸性还是中和性呀。反渗透阻垢剂会不会造成混
反渗透阻垢剂一般为酸性的,少数是碱性的,例如美国科氏反渗透阻垢剂K-75的PH值为4-5.反渗透版阻垢剂的投加量很少,权一般每吨进水添加为2-5克反渗透阻垢剂,这嘛少的加入量不会改变进水的PH值。但是,反渗透系统过滤后的产水一般为酸性,PH值4.4-7.因为反渗透膜对气体不过滤,全透过。二氧化碳透过膜形成碳酸。所以反渗透产水要经过除碳器后,在进混床。因科盛华。
『柒』 急:高分求助:水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么ORP会升高
各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理,去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分,降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质,使RO膜获得可靠的运行保证。
对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低,在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理,除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内,还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI(15分钟)值应小于3。
5.1化学预处理
为了改善反渗透系统的操作性能,在进水中可以加入添加下列一些药剂:酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。
1 加酸-防止结垢
在进水中可以加入盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)来降低pH。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件,而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高,所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用,商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心,在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138℃。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中,以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度,直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸(无添加剂)购买非常方便,商品盐酸一般含量为30-37%。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向,即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度,表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中,LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值,水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pH。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小(水壶中的水垢就是这样形成的),随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液(一般是硫酸或盐酸)即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2(表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位)。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀,一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5(比较保守的设计是LSI为+1.8)。
2 加碱-提高脱除率
在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高pH。一般使用的碱剂只有氢氧化钠(NaOH),购买方便,而且易溶于水。一般不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100%的片碱,也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意,pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中,一级RO产水供给二级RO作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理,二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因:
a.在pH8.2以上,二氧化碳全部转化为碳酸根离子,碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体,会随透过液自由进入RO产水,对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。
b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。
c.二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。
d.硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。
加碱应用有一个特例,通常被叫做HERO(高效反渗透系统)过程,将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(比如硬度、碱度、铁、锰等)。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。
3 脱氯药剂-消除余氯
RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。
亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。SBS溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。
SBS脱氯反应:
·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)
·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)
·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl
采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。
SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。
脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。
CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。
在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。
4 阻垢剂和分散剂
许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。
采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。
如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。
六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。
阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。
最常见的结垢性无机盐有:
◆ 碳酸钙(CaCO3)
◆ 硫酸钙(CaSO4)
◆ 硫酸锶(SrSO4)
◆ 硫酸钡(BaSO4)
不太常见的结垢性矿物质有:
磷酸钙(Ca3(PO4)2)
氟化钙(CaF2)
分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。
需要分散剂处理的污染物有:
● 矿物质结垢
● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)
● 聚合硅酸
● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)
● 生物性污染物
硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。
理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。
阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。
注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。
下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。
选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:
● 与相关RO膜的兼容性如何?
● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?
● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?
● 推荐添加量和最大添加量是多少?
● 有没有特殊的排放问题?
● 是否适于饮用水应用(有必要时)?
● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?
● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?
表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度
垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值
碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8
硫酸钙
400%
230%
硫酸锶
1,200%
800%
硫酸钡
8,000%
6,000%
氟化钙
12,000%
未给出
硅酸
300 ppm 或更高
100%
铁
5 ppm
未给出
铝
4 ppm
未给出
5.2软化预处理
原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。
1石灰软化
在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O
非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:
CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓
石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。
通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。
只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。
2树脂软化
a.强酸型树脂软化
使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。
b.弱酸型树脂脱碱度
主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。
HCO3-+H+=H2O+CO2
一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。
● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;
● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;
弱酸型树脂处理的缺点是:
● 残余硬度
如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。
另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。
● 处理过程中水会发生pH变化
因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。
5.3去除胶体和颗粒物
1介质过滤
从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。
在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。
2除铁、锰——氧化过滤
通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:
4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2
4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2
由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。
处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。
海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。
Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。
3 微絮凝
如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。
为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。
当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。
4微滤/超滤
采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。
● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。
● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。
● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。
● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。
● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。
『捌』 超纯水设备运行中的维护方法有几种
1、严格控制进水水质,保证装置在符合进水指标要求的水质条件下进行,进水水质不符合要求,极容易造成反渗透膜的污堵,使得耗材很快失效,严重影响出水水质。
2、反渗透的总进水量由RO进水调节阀来控制,在反渗透进水量没有变化的情况下,禁止乱动RO进水调节阀,严禁全开或全闭。RO浓排调节阀用来调整系统回收率,若回收率没有变化,也禁止乱动浓排调节阀,绝对禁止全开或全闭。 水处理设备 环保水处理设备 软水设备
3、装置不得长时间停运,每天至少运行2小时,如准备停机72小时以上,应用化学清洗装置向组件内充装1%严硫酸氢纳和18%甘油实施保护。
4、反渗透装置每次停机后启动都应让装置在进水压力小于0.4Mpa条件下冲洗10分钟。
5、操作压力控制,应在满足产水量与水质的前提下,取尽量低的压力值,这样有利于降低膜的水通量衰减,减少膜的更换率。 水处理设备 环保水处理设备 软水设备
6、操作工应在每小时对运行参数进行记录,检测纯水设备的使用情况和出水水质。主要记录内容如下:进水:PH值,电导率,压力,SDI,水温。产水:电导率,流量,PH值;浓水:流量,压力以及各段进水压力。
7、当反渗透设备发生高低压报警时,先检查保安过滤器至高压泵之间的手动阀开度是否太小,然后检查RO进水调节阀及浓排阀是否正常,再按高低压报警复位按钮,重新启动纯净水生产设备。
8、进水温度控制,应根据实际用水量,取临界压力(进水压力低于该值脱盐率产生明显下降的压力值)不能满足产水与水质要求的低温度作为该时间段内的进水温度,这样可以降低膜水量的衰减。
『玖』 这几天清洗反渗透,共三台,清洗第一台碱洗一遍酸洗两遍无效果,加上杀菌有效果而且效果勉强可以,现在清
这个问题比较复杂。
首先,你要清楚反渗透的污染情况,是专有机物污染、结垢污染还属是无机物污染要有大体的判断;一般地可以打开膜壳看看端盖处。
其次,影响化学清洗的因素有很多,有清洗的药剂、PH值、温度、流量、循环时间、浸泡时间等;
第三,清洗的过程操作也比较重要,在清洗中应关注PH值的变化,清洗流量变化,清洗液颜色变化,清洗过程中的加温等等。
第四,清洗后的处理也很重要,比如清洗后用温度较高的产品水进行冲洗有利于恢复系统性能。
所以,如果你要想把系统洗好,一些基本的内容要告诉大家知道,我觉得最少有以下几个方面:
1、清洗泵流量、扬程,清洗的流量、温度、压力;
2、污染的大体情况(打开膜壳现象,反渗透运行时一段、二段压差);
3、清洗和杀菌的药剂是什么;
4、反渗透膜数量(压力容器数量,如果分段的话则要知道一二段的膜壳数量);
5、清洗中的现象(比如酸洗PH值变化,碱洗颜色变化等);
6、其它的现象。
有了这些之后,我们再进行交流!
谢谢!