一、预处置的作用及目的
1.预处置系统的重要性
反浸透系统包括原水的预处置、反渗透设备、后处置三环节。RO系统对原水的预处置有它特定的请求。由于原水的品种繁多,其成分也十分复杂,针对原水水质状况及RO系统回收率等主要工艺设计参数的请求,选择适宜的预处置工艺系统,减少对RO膜的污堵、结垢,避免RO膜脱盐率、产水率的降低,特别是针对目前水源日趋匮乏、水质日趋恶化,选择一个正确的预处置系统,将直接影响整个水处置系统的功用。众所周知,RO系统运转失败,多数状况是由于预处置系统功用不完善形成的。为了确保反渗透过程的正常运行,必需对原水实行严厉的预处置。
2.反渗透系统的水源
反渗透原水的品种很多,有各种自然水、市政水和工业废水等。自然水包括地表水和地面水两种。地表水的范围很广,包括江河、湖泊、水库、海洋等。公开水则存在于土壤和岩石内,由雨水和地表水经过地层的渗流而构成。市政二级污水、电厂冷却排污水等工业水源将成新的途径。水源的选择将直接影响到水处置工艺确实定和水处置本钱。
3.预处置的目的
使渗浸透膜性能降低的主要要素有:
(1)膜发作化学降解,如芳香族聚酰胺受氯等氧化剂及强酸强碱的毁坏;
(2)膜外表难溶盐结垢;
(3)膜受进水悬浮物、胶体污堵;
(4)膜受微生物、菌藻等黏附、腐蚀后形成污堵与膜降解;
(5)大分子有机物对膜污堵以及小分子有机物被膜吸附。
反浸透效率与寿命与原水预处置效果紧密相关,预处置的目的就是要把进水对膜的污染、结垢、损伤等降到最低,从而使系统产水量、脱盐率、回收率及运转本钱最优化。因而,良好的预处置对RO安装长期平安运转是非常重要的。其目的细分为:
(1)除去悬浮固体,降低浊度;
(2)控制微生物的生长;
(3)抑止与控制微溶盐的堆积;
(4)进水温度和pH的调整;
(5)有机物的去除;
(6)金属氧化物和硅的沉淀控制。
4.预处置的目的
为了保证反浸透系统的水回收率、透过水质量、透过水流量的稳定、运转费用的最低化、膜运用寿命的最佳化等,必需实行完善的预处置。详细的目的为:
(1)避免膜外表发作污染,即必需尽量去除悬浮固体、微生物、胶体物质及有机物,从而避免这些物质在膜外表堆积或污堵在膜元件水流通道;
(2)避免膜外表发作结垢,即必需尽量抑止难溶盐如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2以及铁、锰、铝、硅化合物等在膜外表的堆积;
(3)避免膜接受物理和化学损伤,即必需尽量防止高温、极端的酸性水或碱性水、氧化剂等对膜的影响。
5.反浸透系统进水指标
原水水质指标的全剖析,关于反浸透系统工程是最根底也是最重要的工作,也是肯定预处置工艺流程最重要的化学指标依据。
(1)SDI
反浸透预处置中采用污泥密度指数(SDI),有时也称为污介入数(FI)来判别进水中胶体和颗粒物质的污染水平。这个办法比浊度测定更能反映水质状况,它曾经被反浸透行业普遍接纳和认可,是反浸透预处置系统中必需检测的重要指标。在RO系统日常运转中,倡议每天测定3次结果供剖析。东丽的设计导则请求进水的SDI≤5。而普通洁净的井水的SDI1,则不用实行去除胶体的预处置。
SDI是在2.1Kg/c㎡(30psi)的给水压力下,单位时间与单位面积内0.45μm特定滤膜被污堵的百分率。测试办法如下:
(a)将SDI测试设备组装;
(b)将SDI测试设备与测试点衔接(测试点通常选在压力稳定的RO低压进水口前);
(c)将微滤膜片装入测试过滤器并将给水的压力稳定在2.1Kg/cm2(30psi)之内,留意:将膜片正向平展置于测试仪内,用少量净水将膜片完整湿融,不允许有气泡存在于膜片与测试仪之间,以免影向测试效果。
(d)在过滤器下放置一只ml量筒,准备搜集过滤水;
(e)开阀门,测定搜集ml水样所需时间Ti,并使水继续流;
(f)15分钟后,再测定搜集ml水样所需时间Tf;假如搜集ml水样的时间超60秒,则标明膜面被污堵,无需再继续实行测试;
(g)关闭阀门,将测试过滤器中的膜片取出以便进一步的剖析;
(2)温度、pH
进水的温度是影响反浸透系统产水量的重要要素,关于温度较低或较高的原水可依据膜元件的温度运用请求采取恰当的措施予以调理。
另外调理pH是控制碳酸钙结垢的最简单的办法,经过测定及计算浓水的拉格朗日饱和指数(LSI)或史蒂夫戴维斯稳定指数(SDSI),能够判别碳酸钙结垢的可能性。但是过低或过高pH值可能会形成膜损伤,请参考膜元件技术标准书有关pH的范围请求。
(3)生物污染评价
进水是生物污染来源之一,微生物进入反浸透系统时会在膜外表吸附或繁衍,特别是在浓缩侧由于有机物等营养物的大量积存而发作微生物污染的现象。浓水中总细菌数的疾速增加是微生物污染的特征之一,对膜元件实行解剖,剖析细菌数量、种类以及TOC、蛋白、ATP等可证明微生物污染的存在。
(4)氧化剂
由于聚酰胺反浸透膜材质自身不能接受氧化剂,所以进水中必需去除游离氯、高锰酸盐、过硫酸盐、六价铬、过氧化物、臭氧等氧化剂。
(5)油分及有机溶剂
反浸透的进水中不得含有油分和有机溶剂。油分会附着在膜外表形成透过水量降低,有机溶剂会在膜外表发作相别离而毁坏机能层。
(6)化学污染物
反渗透的进水中不得含有阳离子高分子絮凝剂、阳离表面活性剂、环氧树脂涂料及阴离子换树脂的溶出物,这些化学物质会在膜外表构成化学污染,形成透过水量的降低。膜外表固然与新膜看上去很接近,但ppb单位的极微量的缘由物质也会造成透过水量的降低,而且普通的化学清洗也无法使膜恢复性能。