反渗透系统用药剂及运行管理.ppt

反渗透除盐的去除杂质范围 反渗透系统 反渗透系统运行的管理实质是各种药剂的选择及使用管理 预处理部分 反渗透技术在地下水为水源系统中的应用 浓水 高压泵 机械过滤器 产品水 RO 反渗透技术在地表水为水源系统中的应用 机械过滤器 凝聚剂 产品水 浓水 细砂过滤器 活性炭过滤器 高压泵 RO 杀菌剂 反渗透技术在恶劣地表水 黄河水 为水源的系统处理中的应用 产品水 浓水 还原剂 澄清池无阀滤池清水箱清水泵 凝聚剂杀菌剂 机械细砂过滤器过滤器 高压泵 RO 恶劣地表水 废水 微滤技术 用户 微滤高压泵 RO 预处理管理中的问题 SDI1 t0 t15SDI 10015 造成SDI超标的原因 地下水 一般不存在SDI超标的问题 但是地下水一经存放就要考虑细菌问题地表水 由于富含胶体及细菌 往往会造成SDI超标 降低SDI的方法 砂子的粒度对SDI的影响选择粒度小的砂子通过用高密度砂增加过滤的级数提高过滤精度 降低SDI投加絮凝剂提高砂过滤系统的过滤精度由于地表水中的胶体大都带有负电荷 采用投加阳离子絮凝剂能降低SDI 阳离子絮凝剂的作用机理 压缩双电层 降低动电位吸附电中和吸附架桥联结作用沉淀物卷扫作用 压缩双电层 降低动电位 絮凝剂的吸附驾桥作用 沉淀物卷扫作用 常用的絮凝剂 无机絮凝剂以聚合铝盐为主 铁盐由于分散速度慢和二次污染问题没有在饮用水得到应用 聚合铝加药量随着水温 水质变化较大 使用时要经常调节加量 系统不太容易稳定 但是其价格较低 使用聚合铝存在铝残留的问题 残留的铝容易被砂吸附使砂过滤的效率降低 定期用酸清洗一下 有机絮凝剂以聚丙烯酰胺为主 聚丙烯酰胺投加量少 处理效果好 但是价格比较高 细菌的问题 杀菌要注意的问题 用氧化性杀菌剂要考虑TC氧化基团 细菌壁表面 通过细菌壁 氧化细胞内的酶 杀伤细菌与耗氧菌不同是厌氧菌比较难被杀伤 解决的方法是抑制其生长 降低进水中的有机物含量 反渗透膜原理 反渗透膜元件结构示意 单段反渗透工作示意图 浓水 产品水 高压泵 RO 水回收率50 以下脱盐率99 100m3 h 50m3 h 50m3 h 二段反渗透工作示意图 高压泵 浓水 产品水 RO 水回收率75 80 脱盐率98 100m3 h 75m3 h 25m3 h 二级反渗透系统 一级浓水 产品水 二级浓水 二级RO 一级RO 一级高压泵 二级高压泵 水回收率75 脱盐率99 8 出水电导率达到0 5 s cm PH调节 垢形成的过程 弱溶解性盐在膜表面浓缩 饱和 Ksp 形成晶核 晶核增长形成结晶 垢必须要投加阻垢剂以阻断其发展过程 阻垢剂的作用机理 螯合作用晶格畸变静电斥力作用增溶作用 螯合作用 增溶作用 晶格畸变 阻垢剂的分类 无机阻垢剂六偏磷酸钠有机膦酸类阻垢剂叉甲基二膦酸 五甲叉膦酸 二乙烯三胺五亚甲基膦酸 聚羧酸类阻垢剂聚丙烯酸 聚顺丁烯二酸 阻垢剂使用的注意点 配伍性配伍性是阻垢剂选择必须要考虑的 由于阻垢剂与预处理使用的药剂都是化学品 要考虑它们的兼容性 反渗透的污染 无机物的沉淀 结垢 有机分子的吸附 有机污染 颗粒物的沉淀 胶体污染 微生物的生长及其代谢产物的黏附 生物污染 垢的描述及影响 进水中的弱溶解性盐在膜表面浓缩例如 CaCO3 CaSO4 BaSO4 CaF2 SiO2对RO性能的影响1 脱盐率的明显下降2 d p的适度增加3 产水量有所下降4 这些影响通常发生在最后一级 垢的控制 清洗方法 低回收率调节PH值调整阻垢剂用柠檬酸或基于EDTA的溶液清洗用基于二氟化铵溶液清洗基于硅酸盐的污染物 有机污染的描述及影响 有机物附着在膜表面 例如 聚电解质 油 脂膏 这一类的污染很少单独出现 对RO性能的影响1 产水量迅速大幅度下降2 脱盐率稳定或适度地增加3 d p稳定或适度地增加 有机污染的控制 清洗方法 用粒状活性炭过滤清洗很少有效 一般情况有机污染都伴随生物污染 提高一点温度反复用碱性溶液清洗是有一点效效果 胶体污染的描述及影响 悬浮物在膜表面的聚集 例如 SiO2 Fe OH 3 Al OH 3 FeSiO3对RO性能的影响1 d p迅速增加2 产水量适度下降3 脱盐率适度下降4 这些影响通常发生在第一级 胶体污染的控制 清洗方法 提高过滤精度投加助凝剂提高的进料水 浓水流量在高PH值下 用EDTA型清洗剂清洗用基于二氟化氨的溶液清洗基于硅酸盐的污染物柠檬酸铵 柠檬酸被氨中和到PH4 清洗铁基垢用抗污染膜 生物污染的描述及影响 膜表面生物繁衍的形成例如 铁还原菌 硫还原菌 分枝杆菌属 假单胞菌对RO性能的影响产水量明显下降脱盐率适度下降d p可能适度增加上述影响缓慢 稳定地发生 生物污染产生的原因 主要来源是进料水 特别是地表水含有较大量的细菌 膜面积大增加了黏附细菌的可能性RO受到垂直的动力 将细菌压到膜的表面 增加污染的可能性预处理和阻垢剂的投加也是造成生物污染的原因 特别SHMP 生物污染的控制 清洗方法 添加亚硫酸氢钠提高预处理系统的杀菌能力 用二氧化氯代替次氯酸钠采用抗污染膜预处理采用微滤 生物污染的清洗和杀菌方法 由于反渗透的处理是芳香聚酰胺 该种膜不耐氧化 所以用于反渗透杀菌的杀菌剂必须是非氧化性的 生物污染是比较难清洗的 在高PH值下 用基于EDTA溶液清洗反复清洗有一定效果连续性投加非氧