自從污水處置場污水回用單元建成投用,車間技術(shù)人員為延長設(shè)備運轉(zhuǎn)周期,提升新穎水回用率,降低污水排放。結(jié)合生產(chǎn)運轉(zhuǎn)理論,重復(fù)琢磨研討,經(jīng)過努力攻克了反滲透膜在污水回用運轉(zhuǎn)中的關(guān)鍵技術(shù),完成生產(chǎn)運轉(zhuǎn)目的。
1、工程概略
工業(yè)污水處理場按污水的性質(zhì)劃分為含油污水系統(tǒng)和含鹽污水系統(tǒng)和清凈廢水系統(tǒng)。各系統(tǒng)設(shè)計處置量均為600m3/h,污水總回用量為965m3/h。含油污水經(jīng)回用途理后生產(chǎn)循環(huán)水補充水及雜用水550m3/h。清凈廢水系統(tǒng)采用前處置、超濾和反滲透污水深度處置工藝,生產(chǎn)鍋爐補給原水415m3/h,流程見圖1。
經(jīng)過表1中數(shù)據(jù)能夠看出:反滲透膜在污水回用深度處置工藝中占重要位置,對水質(zhì)雜物處置起關(guān)鍵作用。
2、反滲透膜運轉(zhuǎn)后的污染狀況
污水處置場清凈廢水系統(tǒng)按工藝操作規(guī)程和操作卡,運轉(zhuǎn)3個月后停車實施系統(tǒng)清洗作業(yè)。翻開一段反滲透膜殼進水端板檢查發(fā)現(xiàn),在第一根膜入口端部膜上附有彈性、潤滑黃白色稀薄狀泥,不易清算;在膜殼內(nèi)側(cè)積有白色垢狀物。翻開二段入口端板檢查,除發(fā)現(xiàn)白色垢狀物外,未發(fā)現(xiàn)其它污堵物,如圖2所示。
3、污染產(chǎn)生緣由及剖析
反滲透膜污染產(chǎn)生的可能緣由有以下7種:
1)遭到清凈廢水中的懸浮物或難溶鹽的污染,這些污染介質(zhì)可能是硫酸鈣沉淀、金屬(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)氧化物沉淀、硅堆積物、合成有機物(如:阻垢劑/分散劑,陽離子聚合電解質(zhì))、微生物(藻類、霉菌、真菌)等物質(zhì)。
2)反滲透阻垢劑類型選用不當(dāng),加藥量不精確,造成系統(tǒng)產(chǎn)水量疾速降落,系統(tǒng)壓差明顯增加,增大了反滲透膜被污染的幾率。
3)反滲透保安過濾器濾芯精度選擇不當(dāng)。精度不夠,起不到過濾效果;反之,會增加被污染的時機。
4)反滲透預(yù)處置系統(tǒng)中絮凝劑及助凝劑選擇不當(dāng)形成膜元件被嚴重污染,而殺菌劑的選擇不當(dāng)則使得反滲透系統(tǒng)脫鹽率嚴重損傷。
5)生物污泥的存在。當(dāng)膜元件外表覆有微生物污泥時,膜元件應(yīng)去除的鹽類將陷于黏層中,不易被水沖帶走,為微生物繁衍提供了豐厚的營養(yǎng)物質(zhì)。同時反滲透進水前預(yù)處置時參加的阻垢劑等又能促進微生物生長。
6)由于濃差極化的存在使料液浸透壓增大,有效推進力減小,形成透水速度和脫鹽率降落,增大被污染的系數(shù)。
7)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)操作管理存在缺陷
a.未按操作規(guī)程操作;
b.工藝運轉(zhuǎn)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)調(diào)整不及時,沒有針對性;
c.添加藥劑計量未作優(yōu)化;
d.系統(tǒng)到達清洗條件后未及時清洗。
反滲透膜元件被污染后,會造成系統(tǒng)產(chǎn)水量疾速降落,系統(tǒng)進出口壓差增大,脫鹽率嚴重降落,出水指標呈現(xiàn)動搖或存在個別指標不達標,形成出水水質(zhì)不合格。
理解反滲透膜元件上稀薄狀泥和垢狀物的屬性,對控制工藝運轉(zhuǎn)中藥劑種類和添加量,提升設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和延長運轉(zhuǎn)周期有重要參考價值。為此,將少量稀薄物分別置于盛有31%HCl和42%NaOH燒杯中攪拌,未發(fā)現(xiàn)變化。從膜殼內(nèi)側(cè)取少量白色垢狀物置于盛有31%HCl燒杯中,有氣泡生成,并很快溶解消逝。從化驗結(jié)果剖析,反滲透膜元件遭到混合污染,污堵物質(zhì)為一種生物粘泥及無機碳酸垢物。
4、改良的技術(shù)和管理措施
4.1 藥劑投加量和投加方式的改良
為保證反滲透系統(tǒng)的平安牢靠連續(xù)運轉(zhuǎn),在污水進入反滲透系統(tǒng)之前,需求連續(xù)投加阻垢劑和復(fù)原劑,沖擊式投加非氧化性殺菌劑,并對接口位置實施調(diào)整。
4.1.1 阻垢劑
由于生物濾池產(chǎn)水中增加投入HCl,使反滲透系統(tǒng)進水的pH值維持在6~9的下限,進水堅持微酸性,改動了水中的酸堿均衡,同時阻垢劑的投加位置也由原低壓泵出口改至低壓泵進口,見圖3。應(yīng)用低壓泵葉輪的高速轉(zhuǎn)動使阻垢劑分散平均,充沛發(fā)揮其作用,避免保安過濾器及反滲透系統(tǒng)內(nèi)結(jié)垢。但在抑止結(jié)垢的同時,增加了水中的離子濃度,反滲透系統(tǒng)的脫鹽負荷增大,產(chǎn)水電導(dǎo)率略有增大,濃水側(cè)增大明顯,所以給水進入反滲透系統(tǒng)前需加阻垢劑,藥劑投加濃度控制在3~5mg/L。這樣給水經(jīng)反滲透處置后,其濃水中各種離子被濃縮4倍,減少了反滲透膜被污染的時機。
4.1.2 復(fù)原劑
反滲透系統(tǒng)采用的是聚酰胺復(fù)合膜,這種膜對氯只能耐受1000mg/(L·h)。由于超濾運轉(zhuǎn)時投加NaClO殺菌,造成超濾產(chǎn)水中含有余氯,因而需求在反滲透給水中投加復(fù)原劑,加藥劑量控制在3~5mg/L。脫除給水中的余氯,可維護反滲透膜免遭不可逆轉(zhuǎn)的氧化損壞。復(fù)原劑投加位置由低壓泵出口、保安過濾器進口改至保安過濾器出口、高壓泵進口,見管線接口表示圖。在流程上,延長超濾產(chǎn)水中余氯的存續(xù)時間,改動了保安過濾器內(nèi)的水環(huán)境,避免保安過濾器中微生物的滋生和繁衍,減少了反滲透系統(tǒng)進水中微生物的量。
4.1.3 非氧化性殺菌劑
為抑止水中細菌繁衍,采用沖擊式投加方式,投加次數(shù)由每周投加1次,改為每天投加3次。按班次投加,每次投加20~30min,加藥劑量約1L。標準白班投加時間(14:00-15:00),即在每天水溫最高時段,亦是微生物最活潑的、最宜繁衍的時段投加藥劑,以對反滲透給水做更徹底的殺菌處置。
4.2 對反滲透膜元件清洗
為避免反滲透膜進一步污堵造成其無法正常工作,以至局部或一切膜元件報廢,形成宏大經(jīng)濟損失,當(dāng)生產(chǎn)運轉(zhuǎn)中呈現(xiàn)下列情形之一時必需對反滲透膜元件實施清洗。
1)在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降至正常值的10%~15%。
2)為了維持正常的產(chǎn)品水流量,經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加了10%~15%。
3)產(chǎn)品水質(zhì)降低10%~15%;鹽透過率增加10%~15%。
4)運用壓力增加10%~15%。
5)反滲透各段間的壓差增加明顯。
清洗步驟如下:
1)系統(tǒng)沖洗。
定期用反滲透產(chǎn)品水(也可用契合反滲透進水規(guī)范的預(yù)處置水或過濾水)沖洗反滲透膜組件和系統(tǒng)管道。
2)配制清洗液。
準繩上用反滲透產(chǎn)品水配制。清洗劑應(yīng)充沛溶解并混合平均,然后調(diào)理pH(酸洗普通用氨水調(diào)理,堿洗普通用鹽酸調(diào)理),并重復(fù)確認清洗溫度能否適宜。
3)低流量輸入清洗液。
清洗液以盡可能低的壓力置換元件內(nèi)的原水,其壓力僅需到達足以補充進水至濃水的壓力損失即可,即壓力必需低到不會產(chǎn)生明顯的浸透產(chǎn)水。視狀況排放局部剛開端循環(huán)回來的清洗液,以避免清洗液的稀釋。
4)循環(huán)。
當(dāng)原水被完整置換后,讓清洗液循環(huán)回清洗水箱并保證清洗液溫度恒定,循環(huán)時間普通為120min。對回流清洗液視狀況實施處置。假如回流清洗液已明顯變色或變濁則應(yīng)排放掉,重新配置清洗液;若回流清洗液pH變化時,調(diào)整pH。必要時改換清洗液。
5)浸泡。
中止清洗泵的運轉(zhuǎn),讓膜元件完整浸泡在清洗液中。普通狀況可浸泡2h,對頑固的污染物,需求延長浸泡時間。
6)反復(fù)步驟4)、5)若干次,最后用反滲透產(chǎn)品水或合格的預(yù)處置出水沖洗系統(tǒng)內(nèi)的清洗液。
4.3 生產(chǎn)管理措施
1)強化員工技藝培訓(xùn),熟習(xí)和理解工藝操作流程和操作規(guī)程,具備各種毛病應(yīng)急處置才能。
2)嚴厲控制反滲透各項運轉(zhuǎn)參數(shù),如:進水水質(zhì)、產(chǎn)水流量、濃水流量、段間壓差、回收率等;定期校準反滲透觸及的各種儀表設(shè)備。
3)按修正后的運轉(zhuǎn)參數(shù)定期實施預(yù)防性清洗或化學(xué)清洗。
4)做好技術(shù)儲藏,照實記載運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題,剖析問題,不時總結(jié),調(diào)整運轉(zhuǎn)至最優(yōu)化。
5、結(jié)論
參照設(shè)計文件,針對反滲透膜可能被污染的途徑及采取的措施,車間全體員工和技術(shù)人員經(jīng)過生產(chǎn)理論,對工藝參數(shù)實施改良和優(yōu)化,細化生產(chǎn)管理措施,使設(shè)備運轉(zhuǎn)周期由工藝包廠家在操作手冊中規(guī)則的23個月延長到36個月設(shè)備反清洗一次,反滲透膜被污染的幾率大幅降低,提升了工業(yè)用水反復(fù)應(yīng)用率,降低工業(yè)廢水排放量,提升設(shè)備經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。.