反滲透進(jìn)水的水質(zhì)要求及處理方法

    1、介質(zhì)過濾

    從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質(zhì)過濾.多介質(zhì)過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細(xì)碎的石榴石或其他材料為床層.床的頂層由質(zhì)輕和質(zhì)粗品級的材料組成.其原理為按深度過濾--水中較大的顧粒在頂層被除去,較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被除去.

    由于膠體懸浮物既很細(xì)小又由于介質(zhì)電荷之間的排斥,所以單獨(dú)過濾不起作用.在這些情況下,在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學(xué)藥品.常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和PAC.

    2、微絮凝

    如果過濾前對原水中的膠體進(jìn)行絮凝或混凝處理,可以大幅度地提高介質(zhì)過濾器效率,使出水的SDI降低到5左右.硫酸鐵和三氯化鐵可以用于對膠體表面的負(fù)電荷進(jìn)行失穩(wěn)處理,將膠體捕捉到新生態(tài)的氫氧化鐵微小絮狀物上,使用含鋁絮凝劑其原理相似,但因其可能有殘留鋁離子污染問題,并不推薦使用,除非使用高分子聚合鋁.迅速的分散和混合絮凝劑很重要,建議采用靜態(tài)混合器或?qū)⒆⑷朦c(diǎn)設(shè)在增壓泵的吸入段,通常較佳加藥量為10-30mg/L,但應(yīng)針對具體的項目確定加藥量.

    3、脫氯藥劑-消除余氯

    RO及NF進(jìn)水中的游離氯要降到0.05ppm以下,才能達(dá)到聚酰胺復(fù)合膜的要求.除氯的預(yù)處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉.在小系統(tǒng)(50-100gpm)中一般采用活性碳過濾器,投資成本比較合理.推薦使用酸洗處理過的優(yōu)質(zhì)活性炭,去除硬度、金屬離子,細(xì)粉含量要非常低,否則會造成對膜的污染.新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個小時甚至幾天.我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護(hù)反滲透膜不受碳粉的污染.碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機(jī)物,對于所有進(jìn)水的處理比添加藥劑更為可靠.但其缺點(diǎn)是碳會成為微生物的飼料,在碳過濾器中孳生細(xì)菌,其結(jié)果是造成反滲透膜的生物污染.

    4、軟化預(yù)處理

    原水中含有過量的結(jié)垢陽離子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要進(jìn)行軟化預(yù)處理.軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化.

    樹脂軟化

    使用鈉離子置換除去結(jié)垢型陽離子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,樹脂交換飽和后用鹽水再生.鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應(yīng)用.這種處理方法的弊端是耗鹽量高,增加了運(yùn)行費(fèi)用,另外還有廢水排放問題.

    5、微濾/超濾

    采用超濾/微濾預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)叫做集成膜系統(tǒng)(IMS).與采用傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)相比,IMS設(shè)計具有一些明顯的優(yōu)勢.

    ● MF/UF透過液水質(zhì)更好.SDI和濁度更低,明顯降低了對反滲透的膠體和有機(jī)物、微生物污染負(fù)荷.

    ● 由于膜在這里是污染物的絕對屏障,MF/UF濾液的高質(zhì)量可以保持穩(wěn)定.即便是地表水和廢水等水質(zhì)波動異常頻繁的水源,這種穩(wěn)定性也不會改變.

    ● 由于膠體污染減少,反滲透系統(tǒng)的清洗頻率明顯降低.

    ● 與一些傳統(tǒng)過濾工藝相比,MF/UF系統(tǒng)操作更容易,耗時更少.

    ● 與采用大量化學(xué)品的傳統(tǒng)工藝相比,MF/UF濃縮廢液的處置比較容易.

    ● 占地面積更小,在一些大系統(tǒng)中,有時只相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的1/5.

    ● 有利于系統(tǒng)的擴(kuò)大增容.

    MF/UF膜的特性

    市場銷售的微濾膜的孔徑一般在0.1-20um.用于反滲透預(yù)處理的超濾膜的切割分子量一般在20,000到750,000道爾頓(0.002-0.05mm).常見的操作跨膜壓差(TMP)在3-30psi.膜材料有聚砜、聚烯烴、聚醚砜、聚丙烯、纖維素類和其他專有配方.大多數(shù)膜材料具有相當(dāng)寬的pH范圍,以便于在低和高pH條件下進(jìn)行化學(xué)清洗.大多數(shù)膜還具有耐游離氯的性能,可以進(jìn)行周期性或連續(xù)消毒處理.聚合物膜的*大運(yùn)行溫度為40℃,但陶瓷膜可以在較高溫度下使用.MF/UF膜有許多構(gòu)型:卷式平板膜、管式、中空纖維和板框式.用于RO預(yù)處理比較普遍的是中空纖維和卷式,這主要是由于考慮到投資、能耗、耐污染以及在沖洗和化學(xué)清洗的情況下的通量恢復(fù)性能.MF/UF膜有兩種不同的運(yùn)行模式:全量過濾和錯流過濾.全量過濾操作模式(也叫做死端過濾)與筒式濾器相類似,即只有料液流和濾液流(沒有濃縮液流).

    6、保安過濾器

    所有RO/NF裝置上都配有筒式保安過濾器,濾器的過濾孔徑要求至少為10um.保安過濾器是膜和高壓泵的保護(hù)裝置,防止可能存在的顆粒物引起的破壞,是*后一道預(yù)處理手續(xù).推薦保安過濾器的孔徑不大于5um.當(dāng)濃水中硅的濃度超飽和時,宜使用1um的濾芯,用來降低硅與鐵和鋁膠體的相互作用.