自从污水处置场污水回用单元建成投用,车间技术人员为延长设备运转周期,提升新颖水回用率,降低污水排放。结合生产运转理论,重复琢磨研讨,经过努力攻克了反渗透膜在污水回用运转中的关键技术,完成生产运转目的。
1、工程概略
工业污水处理场按污水的性质划分为含油污水系统和含盐污水系统和清净废水系统。各系统设计处置量均为600m3/h,污水总回用量为965m3/h。含油污水经回用途理后生产循环水补充水及杂用水550m3/h。清净废水系统采用前处置、超滤和反渗透污水深度处置工艺,生产锅炉补给原水415m3/h,流程见图1。
经过表1中数据能够看出:反渗透膜在污水回用深度处置工艺中占重要位置,对水质杂物处置起关键作用。
2、反渗透膜运转后的污染状况
污水处置场清净废水系统按工艺操作规程和操作卡,运转3个月后停车实施系统清洗作业。翻开一段反渗透膜壳进水端板检查发现,在第一根膜入口端部膜上附有弹性、润滑黄白色稀薄状泥,不易清算;在膜壳内侧积有白色垢状物。翻开二段入口端板检查,除发现白色垢状物外,未发现其它污堵物,如图2所示。
3、污染产生缘由及剖析
反渗透膜污染产生的可能缘由有以下7种:
1)遭到清净废水中的悬浮物或难溶盐的污染,这些污染介质可能是硫酸钙沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅堆积物、合成有机物(如:阻垢剂/分散剂,阳离子聚合电解质)、微生物(藻类、霉菌、真菌)等物质。
2)反渗透阻垢剂类型选用不当,加药量不精确,造成系统产水量疾速降落,系统压差明显增加,增大了反渗透膜被污染的几率。
3)反渗透保安过滤器滤芯精度选择不当。精度不够,起不到过滤效果;反之,会增加被污染的时机。
4)反渗透预处置系统中絮凝剂及助凝剂选择不当形成膜元件被严重污染,而杀菌剂的选择不当则使得反渗透系统脱盐率严重损伤。
5)生物污泥的存在。当膜元件外表覆有微生物污泥时,膜元件应去除的盐类将陷于黏层中,不易被水冲带走,为微生物繁衍提供了丰厚的营养物质。同时反渗透进水前预处置时参加的阻垢剂等又能促进微生物生长。
6)由于浓差极化的存在使料液浸透压增大,有效推进力减小,形成透水速度和脱盐率降落,增大被污染的系数。
7)系统运转操作管理存在缺陷
a.未按操作规程操作;
b.工艺运转和设备状态参数调整不及时,没有针对性;
c.添加药剂计量未作优化;
d.系统到达清洗条件后未及时清洗。
反渗透膜元件被污染后,会造成系统产水量疾速降落,系统进出口压差增大,脱盐率严重降落,出水指标呈现动摇或存在个别指标不达标,形成出水水质不合格。
理解反渗透膜元件上稀薄状泥和垢状物的属性,对控制工艺运转中药剂种类和添加量,提升设备运转平稳性和延长运转周期有重要参考价值。为此,将少量稀薄物分别置于盛有31%HCl和42%NaOH烧杯中搅拌,未发现变化。从膜壳内侧取少量白色垢状物置于盛有31%HCl烧杯中,有气泡生成,并很快溶解消逝。从化验结果剖析,反渗透膜元件遭到混合污染,污堵物质为一种生物粘泥及无机碳酸垢物。
4、改良的技术和管理措施
4.1 药剂投加量和投加方式的改良
为保证反渗透系统的平安牢靠连续运转,在污水进入反渗透系统之前,需求连续投加阻垢剂和复原剂,冲击式投加非氧化性杀菌剂,并对接口位置实施调整。
4.1.1 阻垢剂
由于生物滤池产水中增加投入HCl,使反渗透系统进水的pH值维持在6~9的下限,进水坚持微酸性,改动了水中的酸碱均衡,同时阻垢剂的投加位置也由原低压泵出口改至低压泵进口,见图3。应用低压泵叶轮的高速转动使阻垢剂分散平均,充沛发挥其作用,避免保安过滤器及反渗透系统内结垢。但在抑止结垢的同时,增加了水中的离子浓度,反渗透系统的脱盐负荷增大,产水电导率略有增大,浓水侧增大明显,所以给水进入反渗透系统前需加阻垢剂,药剂投加浓度控制在3~5mg/L。这样给水经反渗透处置后,其浓水中各种离子被浓缩4倍,减少了反渗透膜被污染的时机。
4.1.2 复原剂
反渗透系统采用的是聚酰胺复合膜,这种膜对氯只能耐受1000mg/(L·h)。由于超滤运转时投加NaClO杀菌,造成超滤产水中含有余氯,因而需求在反渗透给水中投加复原剂,加药剂量控制在3~5mg/L。脱除给水中的余氯,可维护反渗透膜免遭不可逆转的氧化损坏。复原剂投加位置由低压泵出口、保安过滤器进口改至保安过滤器出口、高压泵进口,见管线接口表示图。在流程上,延长超滤产水中余氯的存续时间,改动了保安过滤器内的水环境,避免保安过滤器中微生物的滋生和繁衍,减少了反渗透系统进水中微生物的量。
4.1.3 非氧化性杀菌剂
为抑止水中细菌繁衍,采用冲击式投加方式,投加次数由每周投加1次,改为每天投加3次。按班次投加,每次投加20~30min,加药剂量约1L。标准白班投加时间(14:00-15:00),即在每天水温最高时段,亦是微生物最活泼的、最宜繁衍的时段投加药剂,以对反渗透给水做更彻底的杀菌处置。
4.2 对反渗透膜元件清洗
为避免反渗透膜进一步污堵造成其无法正常工作,以至局部或一切膜元件报废,形成宏大经济损失,当生产运转中呈现下列情形之一时必需对反渗透膜元件实施清洗。
1)在正常压力下如产品水流量降至正常值的10%~15%。
2)为了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加了10%~15%。
3)产品水质降低10%~15%;盐透过率增加10%~15%。
4)运用压力增加10%~15%。
5)反渗透各段间的压差增加明显。
清洗步骤如下:
1)系统冲洗。
定期用反渗透产品水(也可用契合反渗透进水规范的预处置水或过滤水)冲洗反渗透膜组件和系统管道。
2)配制清洗液。
准绳上用反渗透产品水配制。清洗剂应充沛溶解并混合平均,然后调理pH(酸洗普通用氨水调理,碱洗普通用盐酸调理),并重复确认清洗温度能否适宜。
3)低流量输入清洗液。
清洗液以尽可能低的压力置换元件内的原水,其压力仅需到达足以补充进水至浓水的压力损失即可,即压力必需低到不会产生明显的浸透产水。视状况排放局部刚开端循环回来的清洗液,以避免清洗液的稀释。
4)循环。
当原水被完整置换后,让清洗液循环回清洗水箱并保证清洗液温度恒定,循环时间普通为120min。对回流清洗液视状况实施处置。假如回流清洗液已明显变色或变浊则应排放掉,重新配置清洗液;若回流清洗液pH变化时,调整pH。必要时改换清洗液。
5)浸泡。
中止清洗泵的运转,让膜元件完整浸泡在清洗液中。普通状况可浸泡2h,对顽固的污染物,需求延长浸泡时间。
6)反复步骤4)、5)若干次,最后用反渗透产品水或合格的预处置出水冲洗系统内的清洗液。
4.3 生产管理措施
1)强化员工技艺培训,熟习和理解工艺操作流程和操作规程,具备各种毛病应急处置才能。
2)严厉控制反渗透各项运转参数,如:进水水质、产水流量、浓水流量、段间压差、回收率等;定期校准反渗透触及的各种仪表设备。
3)按修正后的运转参数定期实施预防性清洗或化学清洗。
4)做好技术储藏,照实记载运转数据,发现问题,剖析问题,不时总结,调整运转至最优化。
5、结论
参照设计文件,针对反渗透膜可能被污染的途径及采取的措施,车间全体员工和技术人员经过生产理论,对工艺参数实施改良和优化,细化生产管理措施,使设备运转周期由工艺包厂家在操作手册中规则的23个月延长到36个月设备反清洗一次,反渗透膜被污染的几率大幅降低,提升了工业用水反复应用率,降低工业废水排放量,提升设备经济效益、社会效益和环境效益。.