水处理抑垢剂反渗透阻垢剂加药计算公式
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经二级DTRO的出水可达到GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》。出水存至清水池,可达标排放或用于绿化浇灌等。
(5)设备冲洗和清洗
系统冲洗:目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积,在每次系统关闭时进行,正常运行状态下需停机时,一般都采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机,也执行冲洗程序。系统冲洗分为渗滤液冲洗和净水冲洗:DTRO停机时先采用渗滤液原水冲洗,再采用清水冲洗;二级DTRO只需清水冲洗。两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定,一般为5~10min,冲洗用水量为5m3/h,冲洗后水排至调节池。
化学清洗:为保持膜片性能,膜组需定期进行化学清洗,定期向储罐添加清洗剂和阻垢剂,并设定清洗执行时间,清洗时自动执行。清洗剂分为酸性和碱性两种,均为清洗剂,碱性清洗剂的主要作用是清除脂肪、腐殖酸等有机物的污染,酸性清洗剂的主要作用是清除铁盐、碳酸盐等无机物污染。清洗时间一般为1~2h,清洗后的液体排出系统到调节池。清洗周期取决于污染物浓度,当在相同进水条件下,膜系统透过液流量减少10%~15%或膜组件进出口压差超过允许的设定值时即进行清洗,正常情况下清洗周期为:DTRO系统,碱洗5d(pH=10~11)、酸洗10d(pH=2.5~3.5);二级DTRO系统,碱洗14d(pH=10~11)、酸洗28d(pH=2.5~3.5)。
垃圾渗滤液水质特点
(1)污染物成分复杂
由于垃圾组分复杂,渗滤液中的污染物成分复杂。渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。
(2)有机物浓度高
垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度高可达几万毫克每升,且含有大量的难降解有机物,如有机氯化物、芳香族化合物、腐植酸等,导致COD中将近有700mg/L~1500mg/L难以用生物处理的方式去除。对于填埋场渗滤液,BOD/COD随着垃圾填埋年数的增加而降低,导致可生化性变差[3]。
(3)氨氮浓度高
垃圾渗滤液中的氨氮和总氮浓度一般都达1000mg/L以上,对于填埋场渗滤液,氨氮随着填埋年数的增加而增加。
(4)重金属和盐分在某些特殊情况下含量高
若原生垃圾中混有大量工业垃圾(污泥),可能导致渗滤液中重金属浓度较高;受我国居民生活习惯影响,垃圾渗滤液盐分含量较高。
.垃圾渗滤液处理的工艺
3.1工艺总概述
基于生活垃圾渗滤液的复杂性、高浓度的特点,常规处理技术和措施包括以下方面。
3.2生物处理技术
在对COD浓度<5000mg/L的垃圾渗滤液的处理中,以好氧生物处理技术为适宜[4],诸如:活性污泥法、生物膜法;在对COD浓度>5000mg/L的高浓度垃圾渗滤液的处理中,以厌氧生物处理技术为适宜,诸如:厌氧生物滤池、厌氧序批式反应器;另外,还有厌氧(缺氧)—好氧生物处理技术,如:经济的SBR组合工艺技术。
3.3物化处理技术
能够产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)的深度氧化处理技术,如:臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法;投加无机盐或高分子物质的混凝处理技术以及膜处理技术。
反渗透膜被堵的原因及解决办法
1、系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适,或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。
2、预处理装置运行不正常,即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低,预处理效果不理想。
3、系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确(泵、配管及其它)。
4、系统化学药品注入装置发生故障(酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂,还原剂及其它)。
5、设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。
6、运行管理人员不合理的设备操作与运用(回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它)。
7、膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。
8、原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。
9、反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。
1、负压清洗:负压清洗可以说是通过设备的真空抽吸,在反渗透膜侧面形成的压力,这样可以有效的去除膜表面以及内部的污染物;
2、反冲:反冲是利用强力的气体或者液体对膜的表面进行清洗,从而达到清理膜内部的污染物,让膜恢复干净,反冲目前是清洗反渗透膜较为常用的一种方式之一;
3、化学清洗:化学清洗的方法是使用化学清洗剂对反渗透膜进行清洗,由于是化学物有针对性的清洗同样能够有效的对膜进行清洗,这种方式也是人们常用的清洗方式之一。
反渗透阻垢剂的功能
1抑制析出功能在有阻垢剂的系统中易结构成分的阴阳离子和阴离子开始析出时的离子积值比没有阻垢剂时的临界析出离子积值大得多。
2分散功能在有阻垢剂时因为析出的颗粒的粒经小难于凝聚比没有阻垢剂时析出的颗粒难沉降。
3晶格变形效应在有阻垢剂的系统中析出的晶体有球形、多面体、雪花状等不定形的状态一般认为不定型晶体是在晶体生长过程中阻垢剂吸附在晶体生长点上使其表面的生长速度急剧下降生长与晶体原来形状不同的晶体。
4低限效应阻垢剂的投加量相当于水中结垢成分低得多也能显示出阻垢效果。
RO阻垢剂的应用
在实际使用中的投加量的控制也要做到准确,药剂并不是投入量越大效果就越好的,往往大的投加量反而会造成膜原件的污堵。一款质量稳定、性能可靠且认证、后续服务到位的阻垢剂产品在用户使用过程中能够为客户带来意想不到的收益。
反渗透膜是反渗透系统的关键设备,系统长时间连续运行时,水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着,形成结垢堵塞膜孔,这样会影响反渗透系统的出水效率,损坏反渗透膜。由于反渗透膜比较昂贵,所以在系统运行中,要增加一段加药系统,水处理设备在水中投加反渗透阻垢剂,延缓钙镁离子的析出和膜面结垢。
反渗透阻垢剂是用于反渗透(RO)系统及纳滤(NF)和超滤(UF)系统的阻垢剂,可防止膜面结垢,能提高产水量和产水质量,降低运行费用。
阻垢剂的特点
1、很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢
2、不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物
3、能有效地抑制硅的聚合与沉积,浓水侧SiO2浓度可达290 ppm
4、可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜
5、的溶解性及稳定性
6、给水PH值在5-10范围内均有效
三、反渗透膜的影响因素1、进水压力对RO膜元件的影响进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率,当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。2、进水温度对RO膜元件的影响RO膜元件产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃为标准)。3、进水PH值对反渗透膜的影响进水PH值对产水量几乎没有影响,而对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到高。4、进水盐浓度对RO膜元件的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
反渗透膜的消毒杀菌方式a、氯化加氯、次氯酸钠或二氧化氯均可以,但应注意,对于聚酰胺膜给水脱氯,可采用活性炭吸附脱氯或加入亚硫酸钠或焦亚硫酸钠化学脱氯。b、异噻唑啉酮杀菌c、紫外线杀菌,常用于小型反渗透系统d、臭氧消毒灭菌五、膜的防垢技术措施按照结垢的顺序有:碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅络合物、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙。而铝、铁或锰的氢氧化物一般应在预处理时沉淀析出,因而不会在膜上结晶。1、钠离子软化采用钠离子交换树脂软化,可有效除去钙离子、锶离子、钡离子,可有效防止碳酸盐垢和硫酸盐垢,这种处理方法不改变水的pH值,适于中小型苦咸水反渗透处理。2、弱酸性阳离子交换树脂脱碱只能除去钙离子、锶离子、钡离子的碳酸氢盐(暂时硬度),因此只是部分软化,同时水的pH值降至4~5,适于含高碳酸盐的水。
应注意:此种方法处理后的水的pH值变化范围为3.5~6.5,pH值的变化使脱盐率难以控制,当pH小于4.2时,无机酸的透过量会增大,产品水TDS(总溶解固体物)变高。为避免产品水pH值过低,可在脱二氧化碳后加入氢氧化钠。
防止膜性能的损坏
新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响,因此膜应尽量在使用前开封。
反渗透设备试机完后,采用过两种方法保护膜:设备试机运行两天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气,设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果。种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种方法在闲置时间较短时使用。反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏
反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜 常有两种情况发生:A、设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在2~4bar的压力下将余下的空气排尽后,再逐步升压运行。
B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞,在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器,管路不漏。总之,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。
反渗透技术的应用效果
该应用实例中,反渗透装置为2套,以单套为例对水量和脱盐率进行分析。该反渗透系统使用东丽膜型号为TML20—400,单套为168支膜,分为2段。反渗透进出水水质和产量见表
由表1可见,(1)该处理厂在预处理段没有脱盐装置,故反渗透进水的电导率在1 000斗s,cm以上,属盐分偏高的水。经过反渗透系统,出水电导率达到200us/cm以下,脱盐率约为90%。(2)该型号反渗透膜装置单套产水达到100 m3/h左右。(3)回收率控制在75%以下。根据数据分析,反渗透产水可替代工业水作为脱盐水装置的原水(工业水电导率为300~500us/cm),达到节能减排的目标。
4反渗透技术的运行问题及解决办法
该套反渗透系统自建成起,在运行过程中遇到了6个问题,影响了装置的长周期运行。(1)上游装置来水电导率高、含油高。上游装置来水成分复杂,电导率高达5 000us/cm,含油高达40 mg/L。电导率高造成反渗透运行负荷超标,影响膜装置寿命。含油量高对反渗透膜造成污染,影响膜装置寿命。将高电导率和高油污水改排至其他污水装置,反渗透装置的运行。(2)反渗透膜压差高,化学清洗没有效果。反渗透膜在运行一段时间后,压差增大,经过化学清洗后,压差没有明显降低,产水量也明显减少。解决办法是对反渗透膜进行离线清洗,离线清洗后产水量、脱盐率都恢复正常。(3)铁管线中铁离子脱落。在水的运输过程中,经过多段碳钢管线,其中有部分管线的内衬破损导致碳钢管线中铁离子脱落,随水进入到反渗透膜中。解决办法是查找内衬破损的管道对内衬进行恢复,避免铁离子脱落。(4)结垢问题。反渗透末端已发生结垢,由于反渗透第2段和第l段末端的压力都较低,水流速低,盐分不易被冲刷掉,在末端逐渐积累,其中CaCO,的结垢速度较快,其他难溶盐的结构速度较慢,例如硅酸盐、硫酸盐。在预防结垢的措施中,主要以投加阻垢剂为主,在运行一定周期后进行化学清洗,以溶解垢质随删。