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反渗透污堵与清洗对策分析

发布时间:2015-11-04 11:18:48| 分类: 行业动态

某电厂废水处理回收工程采用循环水排污水与生活区污水经过机械加速澄清池和无阀滤池预处理,再经超滤和反渗透处理后作为供水水源,水处理的工艺流程如图 1所示。

 

 图 1 水处理工艺流程示意

 


  水处理系统共配有4套反渗透装置,使用DOW BW30-365-FR抗污染型反渗透膜元件,采用一级两段式,单套装置产水量为120 t/h,回收率50%~60%,脱盐率98%以上,运行总压差正常值为0.42 MPa以下,极限为0.60 MPa。


  1 运行现状


  该废水预处理系统自2012年9月15日正式投产以来已运行9个 月。反渗透装置在2012年9月~2013年6月运行期间脱盐率等各项指标都能达到设计值。但随着运行时间的延长,反渗透一、二段压差逐渐呈升高势态。以 4#反渗透装置为例,反渗透总压差由运行初期的0.10 MPa升高到0.51 MPa,反渗透膜的一段压差达到0.33 MPa,反渗透膜的二段压差达到0.18 MPa。反渗透运行压差接近极限值,同时反渗透产水量大幅度降低,这些问题严重影响了反渗透装置的安全有效运行〔1〕。


  2 反渗透膜污堵原因分析


  停运4#反渗透装置进行拆解检查,结果发现一段反渗透膜表面有明显的微生物生长迹象及黏滑状物质附着,二段膜壳端面上有明显的白色物质沉淀。


  将所取的反渗透垢样置于80 ℃烘箱中干燥72 h,称取0.088 0 g置于马福炉中600 ℃灼烧2 h,取出冷却后称重,测得灼烧减量为91.8%。由此可以判断出垢样主要为有机物。将反渗透膜壳端面上的白色垢样置于80 ℃烘箱中干燥72 h,称取0.084 8 g样品,加入10 mL(1 9)盐酸,溶解时有大量气泡产生,溶解后将溶液定容至100 mL,测得钙(以碳酸钙计)为38.8%,镁(以碳酸镁计)为60.0%,由此可以判断垢样主要为钙、镁的碳酸盐垢。


  经过以上分析可以得知,反渗透污堵的主要原因为反渗透膜的微生物 污染和化学结垢。导致反渗透膜发生微生物污染的原因可能有两种:一是原水中加入杀菌剂药量不足,造成微生物滋生,污染反渗透膜;二是反渗透装置入水中加入 的还原剂药量过多,使得反渗透入水中滋生厌氧菌,造成膜污染〔2〕。经检查确认,随着气温和水温升高,该厂反渗透装置前预处理系统杀菌剂投加剂量不足,从 而导致废水中微生物大量生长,进入反渗透装置而形成生物膜,膜元件的生物污染致一段压差迅速升高。导致反渗透段膜元件发生化学结垢的现象有两方面的原因: 一是反渗透系统回收率过高,使得浓水中的溶解盐沉淀而结垢;二是阻垢剂加药量不足或选型不合适,造成结垢。当阻垢剂添加系统出现故障时,或是加酸pH调节系统出故障而引起给水pH增高时,碳酸钙垢有可能沉积出来〔3〕。