反渗透系统诊断及改进措施_孙家毅

23河南科技2010.11下一、概况义马气化厂3×120m3/h反渗透系统的进水为黄河水，水处理流程如图1所示：图1气化厂水处理流程由于原水为地表水，微生物和胶体较多，而反渗透预处理流程不够，使得大量污染物进入下段工序（保安过滤器、反渗透），造成了反渗透的污堵，表现为产水量大幅降低，一段压差过大（最大达到0.50MPa以上，而单段的最大压差规定不得超过0.35MPa）。在这种高压差下运行，极易造成反渗透膜元件的损坏。二、系统目前存在的主要问题1.污染指数高。现在的活性炭过滤器出水SDI为5.45至5.73，属于重度污染，这样的进水极易造成反渗透的污堵，污堵的成分主要是胶体和微生物。遭受频繁胶体污染的膜元件较难清洗，通常采取离线清洗的办法效果比较好。对于RO进水污染指数SDI和反渗透安全运行条件的判断：当SDI＜1的情况下，运行操作数年没有问题。当SDI＜3，运行操作数月无需清洗反渗透膜。当SDI在3至5的情况下，运行操作需要经常清洗反渗透膜。当SDI＞5时，则不能用于反渗透系统。本系统装置反渗透系统运行即属于最后一项，反渗透装置长期运行，极易造成膜的损坏。2.无阀滤池微生物繁殖快。无阀滤池也存在微生物滋生的现象，其产水的液氯投加量为0.3至0.5mg/L，从反渗透的运行情况看，此投加量偏小。3.活性炭过滤器。在水处理工艺中，活性碳滤料主要用来吸附有机物和游离氯。在本处理流程中，由于过滤级数不够，活性碳还截留了大量的微生物、胶体及各种杂质，并可能造成微生物的滋生。一般地，活性碳吸附有机物时推荐滤速为5～10m/h，吸附游离余氯时滤速为≤20m/h。在脉冲沉淀池、无阀滤池和盘滤运行很正常的情况下，8台活性碳过滤器对有机物的平均滤速为10m/h，达到规定值的上限；由于前面设备运行不正常，活性碳还截留了大量的微生物、胶体及各种杂质，实际上活性炭过滤器已经超负荷运行，产水水质无法保证，过滤器出水SDI为5.45～5.73，属于重度污染。三、解决措施分析1.完善预处理系统，在盘滤和活性炭之间增加超滤。（1）超滤的概念。超滤属于压力推动的膜工艺系列，就分离范围而言，它补充了反渗透、纳滤和普通过滤之间的空隙。超滤是对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等被半透膜所截留，而溶剂和低分子物质则透过膜。超滤的分离机理主要是膜表面孔径筛分机理、膜孔阻塞的阻滞机理和膜面以及膜孔对粒子的一次吸附机理。一般地，超滤的工作压力为0.07～0.70MPa，实际使用中运行压力很少超过0.20MPa。通过超滤处理的水完全能够满足反渗透的进水要求。（2）超滤的特点。国内通过多年对超滤的在线运行经验及多家超滤用户反馈的信息数据分析证实，超滤对细菌、微生物胶体的截除效果在99％以上，截除效果显著而且行之有效的。并且超滤对进水水质要求较宽，运行压力低、操作简单，运行费用低廉，易于清洗，很多超滤已经直接应用于工业生产后的废水回收处理中。另外,即使超滤遭受重度污染，清洗后也不会引起超滤膜性能的明显衰减，它是目前RO预处理系统中最理想的设备，也是风行世界的膜法水处理系统中的重要成员。2.对反渗透系统进行定期冲击杀菌。（1）杀菌频率。对反渗透系统进行定期杀菌，夏季每两周杀一次，冬季每月杀一次。（2）冲击杀菌步骤。利用原系统内的还原剂加药系统投加MTSB330（专配非氧化杀菌剂），投加时反渗透应处于低压冲洗状态，以原液MTSB330加入,投加浓度200ppm,投加量为32kg/(次.套)。用现场的两台15.1L/h的计量泵，频率调至100%，同时运行，整个投加过程控制在60-90分钟之间。由于投加点位于活性炭过滤器出口位置，杀菌剂投加后不但杀灭了反渗透中的微生物，而且将进水母管和保安过滤器中的微生物也全部杀灭。根据杀菌效果（以反渗透一段压差的增加速度来判断）调整冲击投加的频率(增多或减少)。为保证杀菌效果，在反渗透停运时，对反渗透进行低压冲洗。四、结论通过上文比较及技术分析诊断，使用地表水作为反渗透进水，由于水质复杂，微生物快速繁殖及有机物污堵造成反渗透膜的性能下降，最终有可能能导致整套系统的瘫痪，因此反渗透前预处理系统显得尤为重要，超滤装置的使用能够有效保护反渗透膜性能免受伤害。同时总结的一套应对微生物快速繁殖，减轻反渗透膜微生物黏泥污堵的处理方法值得推广。参考文献：[1]肖宏;张烜.反渗透装置运行管理中若干问题的探讨.2001年全国工业用水与废水处理技术交流会论文汇编[C].2001:112.[2]黄征青.反渗透膜的铁污染与清洗.2001年全国工业用水与废水处理技术交流会论文汇编[C].2001:57.[3]周伟生.反渗透膜用药剂的制备及其性能研究[D].天津工业大学,2007,90.反渗透系统诊断及改进措施河南煤化集团义马气化厂孙家毅任晓杰杨建摘要：本文分析了义