• 反渗透(RO)纯水系统在工程应用中存在的技术问题及改进措施


  • 一.反渗透设备在应用中存在的问题
          反渗透除盐较其他除盐装置,如:蒸发器、电渗析、复床等,有着独到的特点和优势,反渗透国产化的工作也日益得到重视。随着反渗透技术应用的增多,出现的问题也日益严重,主要有以下几方面原因:
    ①全套进口设备由于原水水质的不同,缺乏技术论证及工艺修改,照搬照抄,不适合我国实情。所以反渗透进水一定要根据原水水质的不同进行预处理,以满足设备对进水水质的要求。
    ②有些技术能力较差的企业,不懂得反渗透装置膜元件及其数量的合理选择,膜元件的合理排列等,造成部分膜元件在非正常情况下运行。
    ③国产膜质量不过关。膜的质量的好坏直接影响到盐及其它杂质的去除率,美国陶氏化学公司生产的Filmtec复合膜,其截留率可稳定在90%以上。
    ④运行管理不严。系统运行时,压力要处于膜的可承受的工作压力范围,防止超强度,超负荷运行,使膜产生机械性损伤,导致泄漏发生。当反渗透系统运行一段时间后,出现制水量锐减,制水水质恶化或者压差增高时,说明膜已需要清洗,此时应将机器转换成清洗状态,使系统自行清洗,即可恢复膜的功能。
    二.技术改进措施
    2.1机械过滤器的设计
          进口设备正常使用率低的主要原因是预处理设备没有结合我国原水水质差的特点,机械过滤器反冲洗不彻底,上层滤砂结块,SDI(污染指标)升高,造成了膜的污堵,影响系统运行。RO装置一般要求SDI<4(各膜元件生产商对SDI有不同的要求),要达到上述要求,应从以下几个方面进行技术改进和完善:
    2.1.1机械过滤器的选择
          结合我国原水水质及设备材质、填料的情况,建议使用双层过滤料过滤器。从过滤的机理来说,应由大而小,而实际上机械过滤器都是通过上层最细的砂层来截留,故最上层砂容易堵塞、结块,水头损失增长快。若在砂上层再添加颗粒状无烟煤则增加容污能力,运行周期长,水头损失增长较慢,实践中应用效果良好。
    2.1.2机械过滤器的反冲洗
    机械过滤器由于内部装填石英砂比重较大,反冲不易,许多系统运行不稳定是忽视了反冲洗彻底、干净这个过程,系统上设置的反冲装置均达不到反冲洗强度的要求,这是许多水处理设备生产厂及工程公司存在的问题。根据我司在工程实践应用经验,采用气、水反复冲洗的方法,机械过滤器污堵后的反冲洗效果十分明显,砂层清洗情况十分干净,性能恢复良好,具体措施是:
    ①在设计反冲洗装置时,反冲泵、管道必须符合反冲洗量的要求,反冲洗强度为12~15L/(s•m2);
    ②采用压缩空气擦洗滤料,使滤料表面的污泥等物脱落,其强度为18~25L/(s•m2)、
    2.1.3内部填料的选择
          内部填料,根据其排水结构的不同可选用不同粒径的石英砂,但最上层石英砂粒径应在0.3mm.在最上部装填0.5~1.0mm颗粒无烟煤,其高度不低于200mm.
    2.2活性碳吸附的应用
          活性碳吸附器主要有二个功能:①吸附水中部分有机物,吸附率为60%左右;②吸附水中余氯。对于直接抽取地下水的用户,可取消活性碳,若硬度较大则选用软水器,地表水则必须使用活性碳,因为水中杀菌剂、活性余氯具有较强的氧化性,会损坏RO膜,根据RO系统进水要求余氯<0.1mg/L,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脱除余氯并不是单纯的吸附作用,而是在其表面发生催化作用,所以活性碳不存在吸附饱和的问题,只是损失碳而己。
    2.3混凝药剂的选择
          在机械过滤器前加入各种凝聚剂及高分子絮凝剂,以去除水中悬浮物、胶体等杂质,但如果不根据水源实情,一味地添加,不仅改善不了水质,相反会因药剂本身或药剂中所含杂质而使水中带入对RO膜有害的物质,国内有许多制药厂水处理系统存在上述问题。所以药剂的选择大有讲究。根据RO膜的特点:
    ①凝聚剂应避免使用铝盐类。铝盐类凝聚剂使凝聚过程中易产生铝胶,进入RO表面后不易清洗;
    ②不应使用阳离子型高分子絮凝剂。RO膜为阴离子型,阳离子型高分子絮凝剂易与膜结合生成一种难以清洗的高分子膜。如果不重视上述情况,轻则减短膜寿命,重则部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视,如选用了ST高分子絮凝剂应配合ArgoAF150ul同时使用。
    2.4反渗透(RO)系统的技术探讨
    2.4.1保安过滤器的重要性
    保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件,一般选用过滤孔径为5μm,根据前后压差来确定调换滤芯,压差控制在58.8kPa以内。
          目前国内系统均选用线绕或PP棉一次性滤芯,即使前后压差不大的滤芯,使用时间也不宜过长,因为滤芯易滋长细菌,建议采用14~15t/(h•m2)(m2为滤芯过滤面积。)
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