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【摘 要】 随着化工行业在不断的发展,本文主要通过静态阻垢试验、兼容性试验以及现场应用实验等进行研究,能够对几种膜用阻垢剂的综合性能进行分析,將其试验的结果进行探究,在于外国同类产品相比中,TS系列膜用阻垢具有比较好的使用效果,并且在市场中占据着很大的优势,因此将TS系列膜用阻垢剂的使用性能应用到污水回用反渗透系统中,促进污水处理。
【关键词】 污水回用;反渗透;膜用阻垢剂
在使用TS系列膜用阻垢机处理污水中,采用的是先进的FLOCON135膜用阻垢剂,在对污水回系统处理中遇到的问题表现在:在清洗的过程中一般周期在15d左右,这就相对比一般污水系统清理的周期相对要短;在使用FLOCON135膜用阻垢剂中逐渐的开始加药,这就使得在反渗透系统衰减的速度在加快;在污水清理的过程中,反渗透系统的一段、二段运行压差在增加,并且速度比较快;另外在使用的过程中由于采用化学清洗的次数比较多,这就出现了反渗透系统的脱盐率在明显的下降。因此针对这种现状,本文通过使用新的膜用阻垢剂应用于污水反渗透系统中,提高了综合性能,在多种试验中,促进该系统的稳定运行,加强了对污水反渗透的结果。
一、试验研究
1、试验用水
在实验用水中,主要采用的是某一开发区污水处理厂上游的原水最为介质进行研究,其水质主要含钙离子,149.36mg/L,镁离子68.23mg/L,硬度是6.51mmol/L氯离子是872.14mg/L,PH=6.5碱度是3.54mmol/L,电导率2653uS/cm,浊度1.17mg/L;铁1.45mg/L,总磷是含量是2.34mg/L,COD50mg/L。根据这些水质的研究进行具体的试验。
2、试验研究
针对水质情况,选择了合适的膜用阻垢剂TS系列-150、TS-191\TS-52738以及FLOCON135进行了循环水静态阻垢试验研究,在具体的试验中将现场的原水质在加入药浓缩4倍以上的永亮,然后在60摄氏度的水浴保温12h后加入药量为13mg/L的条件下进行试验,在水质研究中根据钙浓度的变化,然后计算绝对阻垢率以及相对阻垢率,在实验中遇到的公式有:
因此,通过计算表明,在绝对阻垢率中,它计算的结果与系统原先使用的FLOCON135进行对比,TS-150;TS-191.TS-52738的阻垢性能比较接近,试验的效果好,在TS-150的静态阻垢性能是最好的。在实验中对阻垢率的结果如表1所示:
表1 实验中阻垢率结果
项目 Ca2+/(mg·L-1) 绝对阻垢率/% 相对阻垢率/%
浓缩4倍水 50.47 - -
空白对照 210.74 - -
FLOCON135处理后 520.45 87.04 81.13
TS-150处理后 541.13 6.12 86.17
TS-52738处理后 531.28 88.96 84.35
3、静态兼容性试验
根据水质变化,采用静态兼容性试验研究,对现场的水质在加药中,在原水中加入5mg/L的聚合氯化铝和1mg/L的亚硫酸氢钠,在过滤中向滤液里计入3mg/L的膜用阻垢剂,对这些水质进行原水和浓缩4倍条件下进行兼容性的考察,其结果如表2所示:
表2 水质静态兼容性试验结果
项目 原水 浓缩4倍水
空白对照 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
FLOCON135 有轻微浑浊 浑浊,有白色絮状沉淀
TS-150 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
Ts-191 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
TS-52738 无明显沉淀现象 有轻微现象
从上表中可以观察到:FLOCON135的兼容性比较差,在水质的处理中可能会出现反渗透系统的进水端、浓水端产生不同程度的影响,在使用中,国产的膜用阻垢剂TS-150具有比较好的兼容效果,以及进行进一步试验。
二、污水回用反渗透的现场应用
1、对现场的水质进行工艺研究
在污水处理系统中,主要的流程是二级污水-CMF-微滤水箱-水泵-加药-工业用户-中间水箱-一级反渗透装置-一级RO高压泵;加碱-二级RO高压泵-二级反渗透装置-工业用户。其中在一级反渗透系统中,采用的是两套生产规模相同的反渗透设备。在进行了ROA和ROB进行对比试验研究后,结果表明:ROA使用得原有的阻垢剂FLOCON135,而ROB使用的是国产阻垢剂TS-150系统,在这两种方法中都对设备进行加药,然后在一个月的试验后,针对这两种设备的反渗透产水量、脱盐率、进水压力、压差等相关的因素进行对比分析,最终考察了这两种试验的使用性能,了解了阻垢剂的使用效果。
2、对两种设备的产水量进行对比
在使用这两种设备中,由于采用的是同一种原水,其水的温度、水质以及外在因素可以忽略不计,从中了解到产水量可以作为阻垢剂的重要部分之一,在通过这两种试验研究后,了解到这两种设备的产水量,都是以30d为一个周期进行对比分析。
3、观察这两种系统的脱盐率的变化
在采用了ROA和ROB系统中,了解到脱盐率的变化,具体如表3所示:
表3 ROA和ROB两种脱盐系统脱盐率对比
运行时间/d ROB系统脱盐率/% ROA系统脱盐率/%
0 84.12 76.31
5 84.23 77.21
15 87.15 76.35
25 85.36 74.36
30 85.39 75.29
从结果中表明:反渗透系统的脱盐率是评价反渗透系统产水的重要指标之一,在这两种系统中,ROB的脱盐率能够进一步的提升,因此这种现象就表明:在使用TS系统以及FLOCON135中,都具有良好的性能,但是在TS系统中脱盐率可以进一步提升,加强效果。
4、了解进水压力变化
在进行了ROA和ROB系统的一、二段进水压力变化了解后,在相同的水质条件下,一段进水压力的变化能够反应到反渗透膜对膜用阻垢剂的吸附效应,以及污染的情况,在采用TS-150吸附效果中,它相对于FLOCON135更有利于反渗透系统的运行。
在系统的运行中,由于ROB系统进水压力变化受到外界因素的干扰比较小。因此这就表明,TS-150的清洗成本比较低,并且相对于另外一种系统更具有影响的效果。在采用TS-150进行反渗透系统膜用阻垢剂的使用中,具有更高的综合性能。
三、总结
本文使用了TS-150和FLOCON135系统进行反渗透膜用阻垢剂的性能研究后,在使用静态阻垢试验以及静态兼容性试验中,其结果表明:TS-150的阻垢效果比较好,对污水的回用反渗透效果更好,并且不会造成二次污染,该系统在使用中不会对膜元件产生吸附的污染现象,并且设备保持了比较稳定的产水量,在较低的时间段内效果比较明显,在该设备的使用中降低了清洗的成本以及减少了吨水生产的成本,促进污水回用反渗透系统的有效使用,推动了工业大进一步发展。
【关键词】 污水回用;反渗透;膜用阻垢剂
在使用TS系列膜用阻垢机处理污水中,采用的是先进的FLOCON135膜用阻垢剂,在对污水回系统处理中遇到的问题表现在:在清洗的过程中一般周期在15d左右,这就相对比一般污水系统清理的周期相对要短;在使用FLOCON135膜用阻垢剂中逐渐的开始加药,这就使得在反渗透系统衰减的速度在加快;在污水清理的过程中,反渗透系统的一段、二段运行压差在增加,并且速度比较快;另外在使用的过程中由于采用化学清洗的次数比较多,这就出现了反渗透系统的脱盐率在明显的下降。因此针对这种现状,本文通过使用新的膜用阻垢剂应用于污水反渗透系统中,提高了综合性能,在多种试验中,促进该系统的稳定运行,加强了对污水反渗透的结果。
一、试验研究
1、试验用水
在实验用水中,主要采用的是某一开发区污水处理厂上游的原水最为介质进行研究,其水质主要含钙离子,149.36mg/L,镁离子68.23mg/L,硬度是6.51mmol/L氯离子是872.14mg/L,PH=6.5碱度是3.54mmol/L,电导率2653uS/cm,浊度1.17mg/L;铁1.45mg/L,总磷是含量是2.34mg/L,COD50mg/L。根据这些水质的研究进行具体的试验。
2、试验研究
针对水质情况,选择了合适的膜用阻垢剂TS系列-150、TS-191\TS-52738以及FLOCON135进行了循环水静态阻垢试验研究,在具体的试验中将现场的原水质在加入药浓缩4倍以上的永亮,然后在60摄氏度的水浴保温12h后加入药量为13mg/L的条件下进行试验,在水质研究中根据钙浓度的变化,然后计算绝对阻垢率以及相对阻垢率,在实验中遇到的公式有:
因此,通过计算表明,在绝对阻垢率中,它计算的结果与系统原先使用的FLOCON135进行对比,TS-150;TS-191.TS-52738的阻垢性能比较接近,试验的效果好,在TS-150的静态阻垢性能是最好的。在实验中对阻垢率的结果如表1所示:
表1 实验中阻垢率结果
项目 Ca2+/(mg·L-1) 绝对阻垢率/% 相对阻垢率/%
浓缩4倍水 50.47 - -
空白对照 210.74 - -
FLOCON135处理后 520.45 87.04 81.13
TS-150处理后 541.13 6.12 86.17
TS-52738处理后 531.28 88.96 84.35
3、静态兼容性试验
根据水质变化,采用静态兼容性试验研究,对现场的水质在加药中,在原水中加入5mg/L的聚合氯化铝和1mg/L的亚硫酸氢钠,在过滤中向滤液里计入3mg/L的膜用阻垢剂,对这些水质进行原水和浓缩4倍条件下进行兼容性的考察,其结果如表2所示:
表2 水质静态兼容性试验结果
项目 原水 浓缩4倍水
空白对照 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
FLOCON135 有轻微浑浊 浑浊,有白色絮状沉淀
TS-150 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
Ts-191 无明显沉淀现象 无明显沉淀现象
TS-52738 无明显沉淀现象 有轻微现象
从上表中可以观察到:FLOCON135的兼容性比较差,在水质的处理中可能会出现反渗透系统的进水端、浓水端产生不同程度的影响,在使用中,国产的膜用阻垢剂TS-150具有比较好的兼容效果,以及进行进一步试验。
二、污水回用反渗透的现场应用
1、对现场的水质进行工艺研究
在污水处理系统中,主要的流程是二级污水-CMF-微滤水箱-水泵-加药-工业用户-中间水箱-一级反渗透装置-一级RO高压泵;加碱-二级RO高压泵-二级反渗透装置-工业用户。其中在一级反渗透系统中,采用的是两套生产规模相同的反渗透设备。在进行了ROA和ROB进行对比试验研究后,结果表明:ROA使用得原有的阻垢剂FLOCON135,而ROB使用的是国产阻垢剂TS-150系统,在这两种方法中都对设备进行加药,然后在一个月的试验后,针对这两种设备的反渗透产水量、脱盐率、进水压力、压差等相关的因素进行对比分析,最终考察了这两种试验的使用性能,了解了阻垢剂的使用效果。
2、对两种设备的产水量进行对比
在使用这两种设备中,由于采用的是同一种原水,其水的温度、水质以及外在因素可以忽略不计,从中了解到产水量可以作为阻垢剂的重要部分之一,在通过这两种试验研究后,了解到这两种设备的产水量,都是以30d为一个周期进行对比分析。
3、观察这两种系统的脱盐率的变化
在采用了ROA和ROB系统中,了解到脱盐率的变化,具体如表3所示:
表3 ROA和ROB两种脱盐系统脱盐率对比
运行时间/d ROB系统脱盐率/% ROA系统脱盐率/%
0 84.12 76.31
5 84.23 77.21
15 87.15 76.35
25 85.36 74.36
30 85.39 75.29
从结果中表明:反渗透系统的脱盐率是评价反渗透系统产水的重要指标之一,在这两种系统中,ROB的脱盐率能够进一步的提升,因此这种现象就表明:在使用TS系统以及FLOCON135中,都具有良好的性能,但是在TS系统中脱盐率可以进一步提升,加强效果。
4、了解进水压力变化
在进行了ROA和ROB系统的一、二段进水压力变化了解后,在相同的水质条件下,一段进水压力的变化能够反应到反渗透膜对膜用阻垢剂的吸附效应,以及污染的情况,在采用TS-150吸附效果中,它相对于FLOCON135更有利于反渗透系统的运行。
在系统的运行中,由于ROB系统进水压力变化受到外界因素的干扰比较小。因此这就表明,TS-150的清洗成本比较低,并且相对于另外一种系统更具有影响的效果。在采用TS-150进行反渗透系统膜用阻垢剂的使用中,具有更高的综合性能。
三、总结
本文使用了TS-150和FLOCON135系统进行反渗透膜用阻垢剂的性能研究后,在使用静态阻垢试验以及静态兼容性试验中,其结果表明:TS-150的阻垢效果比较好,对污水的回用反渗透效果更好,并且不会造成二次污染,该系统在使用中不会对膜元件产生吸附的污染现象,并且设备保持了比较稳定的产水量,在较低的时间段内效果比较明显,在该设备的使用中降低了清洗的成本以及减少了吨水生产的成本,促进污水回用反渗透系统的有效使用,推动了工业大进一步发展。