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摘 要:某地的一家新材料公司在脱盐水系统运行了一段时间以后,反渗透系统保安过滤器滤芯发生了污堵现象。导致脱盐水系统造成了严重问题。在本文中我们将对污堵形成的原因做出详细的分析,并加以总结,探讨出相应的解决对策。将解决对策运用到实际工作中,就能有效的解决反渗透系统保安过滤器滤芯出现的污堵问题,使脱盐水系统正常快速的继续运行。
关键词:反渗透;保安过滤器滤芯;污堵原因;分析及处理
反渗透水处理系统在运行的时候,系统在设计上的不完善或者运行过程中没有做到严格控制,就会导致膜污染情况的发生。膜污染的种类有很多,而其中属微生物污染对整个处理系统造成的破坏性最大。使整个处理系统的运行受到严重影响。随着科技水平日益发展,这种膜污染在我国反渗透水处理系统的运行中所造成的影响日渐严重。
1 关于脱盐水系统的概念描述
福建某地新材料公司所使用的脱盐水站反渗透系统由A、B、C三组装置构成。以16:8的方式排列,每一套装置中含六芯装膜管24支,膜元件144支,均由日本东丽生产制造。产水量的设计值是137.5m3/h,系统的回收率是80%,RO的脱盐率是98%。该系统是在2014年5月份开始投入使用的,在使用了六个月以后,过滤器滤芯的更换次数逐渐增加。保安过滤器的气压差值不断上升,其差值达到5-6d的时候就必须更换滤芯。
保安过滤器中往往会产生一层比较厚的黏滑物质,这种物质颜色略黄,摸上去滑腻,气味还比较臭,而且非常容易刮落下来。这种污染物使保安过滤器造成了严重的堵塞。导致了气压差值的升高。而保安过滤器出口的压力一旦小于0.1Mpa,就会导致整个反渗透设备停止运行。
2 关于脱盐水系统中药剂的投放
2.1 絮凝剂
脱盐水系统是通过多个过滤器对地表水进行层层过滤后形成脱盐水,然后再加入到锅炉中的一个过程。脱盐水系统前期拖入运行时,为防止水中的胶体和各种悬浮物的含量过高,在原水处理之前投放絮凝剂聚合氯化铝。投放质量浓度大概是在2mg/L左右。从2014年11月开始不再进行投放。
2.2 具有氧化特性的杀菌剂
在反渗透过程中,进入其装置的水里一般都含有多种有机物和微生物,水的浓缩度越大,有机物和微生物的含量就越高,导致微生物的繁殖量增大,所以一定要做好微生物污染的防治工作。可以在原水开始处理之前对处理的地方进行氧化性杀菌剂次氯酸钠的投放。加药箱的质量配比分数控制在50%,按照10%计算有效成分,杀菌剂的质量浓度控制在1.5mg/L左右,投放不能间断。
2.3 非氧化特性的杀菌剂
要想使反渗透膜不受到微生物污染的影响,就必须要经常做好对整个系统的杀菌清理工作。每间隔半个月就要在入口的地方进行一次异噻类的杀菌剂TS-1151的投放,这是一种不带有氧化性质杀菌剂。采用冲击的方式进行投放,该药剂投放的质量浓度控制在20-50mg/L之间。
2.4 阻垢剂
在反渗透系统的补水过程中很容易形成污垢。处理这种污垢可以适当投入一些膜用阻垢剂。使整个系统能够安全顺利的进行工作。这种阻垢剂的全称为反渗透阻垢剂TS-1153,投入过程也是不能够间断的,配药的质量分数控制在10%,投放的质量浓度控制在2.5mg/L左右。
2.5 还原剂
还原剂在反渗透系统运行过程中也起到了非常重要的作用,不对于去除系统运行时残留的氯有很大帮助,避免反渗透膜产生氧化,还将其中的高价铁转换成亚铁。亚硫酸氢钠是反渗透系统中主要用到的还原剂。这种还原剂在投放时也要保证连续性,配药的质量分数控制在10%,投放的质量浓度控制在7mg/L左右。
3 反渗透系统中形成污堵的主要原因
3.1用排除的方法确定造成污染的原因
3.1.1对絮凝剂加入的量进行控制
脱盐水系统中的原水来自于地表,其进水浊度小于3NTU,超滤进水浊度大于1NTU,反渗透的进水浊度小于0.2NTU。自2014年5月系统中开始投放絮凝剂,到当年11月24日投放结束时,系统的浊度不但没有得到显著的改善,反渗透水的进水SDI也小于3,这种情况就很有可能是因为加入了过量的絮凝剂而导致的结果。
3.1.2药剂之间的兼容性
将现有已经配比好的絮凝剂和阻垢剂进行混合后,其混合溶液非常干净,看不到任何的杂质,这就排除了因试剂之间不兼容而造成污染的可能性。
3.1.3 反渗透系统中有没有结垢的现象
由于系统的回收率一直控制在75%左右,二段压差也相对比较低,增长并不是很明显。此外,因为阻垢剂在投放时也做到了严格的管理,基本上可以排除结垢现象的发生。
3.1.4机械污垢堵塞现象
由于反渗透设备的投入时间已经达到了半年以上,所以基本可以排除新系统在投入运行时因冲洗的不干净而产生污堵的可能。有因通过对保安过滤器的仔细检查后未发现压力表出现问题,反渗透系统在运行时产生的压力也相对正常,所以也排除了机械污堵的产生。
3.2 对反渗透系统在运行中情况分析
反渗透系统在受到污染以后,使得保安过滤器在气压差值上的增长速度加快了,反渗透膜的一段压力差值上升速度提升,而二段压力差值基本保持不变;产水量和脱盐率也相对都有所下降。某种程度上也符合了胶体、有机物以及细菌等污染的特性。
3.3关于污染物从何而来的分析
3.3.1还原剂使用过量
反渗透系统中所用到的亚硫酸氢钠还原剂,其配比上的质量分数是10%,ORP数值在80-300mV之间,药剂在投放时的质量浓度是7mg/L。还原剂在投放时如果量太大,就会导致反渗透系统当中有过量的硫酸盐产生,从而使其细菌大量的繁殖。基本上可以断定是硫酸盐还原菌造成了保安过滤器和反渗透膜的污堵。此外,由于脱盐水系统中的地表水水质问题月会使反渗透系统形成污堵。
4 对于污染的相应处理办法
4.1控制还原剂的浓度
对还原剂的浓度进行调整能够有效的减轻反渗透系统的污染程度。首先是把亚硫酸钠投放时的质量浓度下調至2mg/L,再将其配比的质量分数下调至5%。然后根据调整后的加药浓度,把进水ORP值改成150-140mV。
4.2对具有氧化性质的杀菌剂增大浓度
为了降低细菌及有机物对反渗透系统造成污染的程度,对具有氧化性质的杀菌剂的浓度也要合理的进行调整,使其和还原剂的配比效果达到最好。
4.3增加多介质过滤器的反清洗次数
多介质过滤器所消耗的余氯越多,那么在其截流的过程中,细菌和有机物的含量也会随之增大,所以增加多介质过滤器的反清洗次数,降低反清洗的时间周期是非常重要的。将原来30个小时反吸一次改为24小时反洗一次。
4.4 加大超滤装置在反清洗过程中的力度
UF膜的污染会随着时间变化逐渐严重。而UF装置对于RO运行时安全性起到关键性的作用,所以一定要重视超滤系统的清洗。将其反洗次数由之前的30分钟一次该为20分钟一次。
结束语:
在对反渗透系统保安过滤器滤芯污堵的原因做出分析后,可以看出,有机物和细菌是形成污堵的主要污染源。而还原剂投入量过大以及使用微生物含量太高的地表水是其产生的主要原因。所以在平时的工作中一定要做好相应的预防和管理措施,以确保整个反渗透系统的安全稳定性。
参考文献:
[1]刘向朝,陈玉琨.反渗透系统保安过滤器滤芯污堵原因分析及处理[J].工业水处理,2016,36(6)
[2]许枫.反渗透保安过滤器污堵的原因分析与处理[J].机电信息,2017,(3)
[3]李朝燕.水处理反渗透保安过滤器滤芯频繁堵塞原因分析及处理措施[A].2016(第七届)电力行业化学专业技术交流会论文集[C].2016.
关键词:反渗透;保安过滤器滤芯;污堵原因;分析及处理
反渗透水处理系统在运行的时候,系统在设计上的不完善或者运行过程中没有做到严格控制,就会导致膜污染情况的发生。膜污染的种类有很多,而其中属微生物污染对整个处理系统造成的破坏性最大。使整个处理系统的运行受到严重影响。随着科技水平日益发展,这种膜污染在我国反渗透水处理系统的运行中所造成的影响日渐严重。
1 关于脱盐水系统的概念描述
福建某地新材料公司所使用的脱盐水站反渗透系统由A、B、C三组装置构成。以16:8的方式排列,每一套装置中含六芯装膜管24支,膜元件144支,均由日本东丽生产制造。产水量的设计值是137.5m3/h,系统的回收率是80%,RO的脱盐率是98%。该系统是在2014年5月份开始投入使用的,在使用了六个月以后,过滤器滤芯的更换次数逐渐增加。保安过滤器的气压差值不断上升,其差值达到5-6d的时候就必须更换滤芯。
保安过滤器中往往会产生一层比较厚的黏滑物质,这种物质颜色略黄,摸上去滑腻,气味还比较臭,而且非常容易刮落下来。这种污染物使保安过滤器造成了严重的堵塞。导致了气压差值的升高。而保安过滤器出口的压力一旦小于0.1Mpa,就会导致整个反渗透设备停止运行。
2 关于脱盐水系统中药剂的投放
2.1 絮凝剂
脱盐水系统是通过多个过滤器对地表水进行层层过滤后形成脱盐水,然后再加入到锅炉中的一个过程。脱盐水系统前期拖入运行时,为防止水中的胶体和各种悬浮物的含量过高,在原水处理之前投放絮凝剂聚合氯化铝。投放质量浓度大概是在2mg/L左右。从2014年11月开始不再进行投放。
2.2 具有氧化特性的杀菌剂
在反渗透过程中,进入其装置的水里一般都含有多种有机物和微生物,水的浓缩度越大,有机物和微生物的含量就越高,导致微生物的繁殖量增大,所以一定要做好微生物污染的防治工作。可以在原水开始处理之前对处理的地方进行氧化性杀菌剂次氯酸钠的投放。加药箱的质量配比分数控制在50%,按照10%计算有效成分,杀菌剂的质量浓度控制在1.5mg/L左右,投放不能间断。
2.3 非氧化特性的杀菌剂
要想使反渗透膜不受到微生物污染的影响,就必须要经常做好对整个系统的杀菌清理工作。每间隔半个月就要在入口的地方进行一次异噻类的杀菌剂TS-1151的投放,这是一种不带有氧化性质杀菌剂。采用冲击的方式进行投放,该药剂投放的质量浓度控制在20-50mg/L之间。
2.4 阻垢剂
在反渗透系统的补水过程中很容易形成污垢。处理这种污垢可以适当投入一些膜用阻垢剂。使整个系统能够安全顺利的进行工作。这种阻垢剂的全称为反渗透阻垢剂TS-1153,投入过程也是不能够间断的,配药的质量分数控制在10%,投放的质量浓度控制在2.5mg/L左右。
2.5 还原剂
还原剂在反渗透系统运行过程中也起到了非常重要的作用,不对于去除系统运行时残留的氯有很大帮助,避免反渗透膜产生氧化,还将其中的高价铁转换成亚铁。亚硫酸氢钠是反渗透系统中主要用到的还原剂。这种还原剂在投放时也要保证连续性,配药的质量分数控制在10%,投放的质量浓度控制在7mg/L左右。
3 反渗透系统中形成污堵的主要原因
3.1用排除的方法确定造成污染的原因
3.1.1对絮凝剂加入的量进行控制
脱盐水系统中的原水来自于地表,其进水浊度小于3NTU,超滤进水浊度大于1NTU,反渗透的进水浊度小于0.2NTU。自2014年5月系统中开始投放絮凝剂,到当年11月24日投放结束时,系统的浊度不但没有得到显著的改善,反渗透水的进水SDI也小于3,这种情况就很有可能是因为加入了过量的絮凝剂而导致的结果。
3.1.2药剂之间的兼容性
将现有已经配比好的絮凝剂和阻垢剂进行混合后,其混合溶液非常干净,看不到任何的杂质,这就排除了因试剂之间不兼容而造成污染的可能性。
3.1.3 反渗透系统中有没有结垢的现象
由于系统的回收率一直控制在75%左右,二段压差也相对比较低,增长并不是很明显。此外,因为阻垢剂在投放时也做到了严格的管理,基本上可以排除结垢现象的发生。
3.1.4机械污垢堵塞现象
由于反渗透设备的投入时间已经达到了半年以上,所以基本可以排除新系统在投入运行时因冲洗的不干净而产生污堵的可能。有因通过对保安过滤器的仔细检查后未发现压力表出现问题,反渗透系统在运行时产生的压力也相对正常,所以也排除了机械污堵的产生。
3.2 对反渗透系统在运行中情况分析
反渗透系统在受到污染以后,使得保安过滤器在气压差值上的增长速度加快了,反渗透膜的一段压力差值上升速度提升,而二段压力差值基本保持不变;产水量和脱盐率也相对都有所下降。某种程度上也符合了胶体、有机物以及细菌等污染的特性。
3.3关于污染物从何而来的分析
3.3.1还原剂使用过量
反渗透系统中所用到的亚硫酸氢钠还原剂,其配比上的质量分数是10%,ORP数值在80-300mV之间,药剂在投放时的质量浓度是7mg/L。还原剂在投放时如果量太大,就会导致反渗透系统当中有过量的硫酸盐产生,从而使其细菌大量的繁殖。基本上可以断定是硫酸盐还原菌造成了保安过滤器和反渗透膜的污堵。此外,由于脱盐水系统中的地表水水质问题月会使反渗透系统形成污堵。
4 对于污染的相应处理办法
4.1控制还原剂的浓度
对还原剂的浓度进行调整能够有效的减轻反渗透系统的污染程度。首先是把亚硫酸钠投放时的质量浓度下調至2mg/L,再将其配比的质量分数下调至5%。然后根据调整后的加药浓度,把进水ORP值改成150-140mV。
4.2对具有氧化性质的杀菌剂增大浓度
为了降低细菌及有机物对反渗透系统造成污染的程度,对具有氧化性质的杀菌剂的浓度也要合理的进行调整,使其和还原剂的配比效果达到最好。
4.3增加多介质过滤器的反清洗次数
多介质过滤器所消耗的余氯越多,那么在其截流的过程中,细菌和有机物的含量也会随之增大,所以增加多介质过滤器的反清洗次数,降低反清洗的时间周期是非常重要的。将原来30个小时反吸一次改为24小时反洗一次。
4.4 加大超滤装置在反清洗过程中的力度
UF膜的污染会随着时间变化逐渐严重。而UF装置对于RO运行时安全性起到关键性的作用,所以一定要重视超滤系统的清洗。将其反洗次数由之前的30分钟一次该为20分钟一次。
结束语:
在对反渗透系统保安过滤器滤芯污堵的原因做出分析后,可以看出,有机物和细菌是形成污堵的主要污染源。而还原剂投入量过大以及使用微生物含量太高的地表水是其产生的主要原因。所以在平时的工作中一定要做好相应的预防和管理措施,以确保整个反渗透系统的安全稳定性。
参考文献:
[1]刘向朝,陈玉琨.反渗透系统保安过滤器滤芯污堵原因分析及处理[J].工业水处理,2016,36(6)
[2]许枫.反渗透保安过滤器污堵的原因分析与处理[J].机电信息,2017,(3)
[3]李朝燕.水处理反渗透保安过滤器滤芯频繁堵塞原因分析及处理措施[A].2016(第七届)电力行业化学专业技术交流会论文集[C].2016.