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反滲透設備給水污染因素及處理方法大全

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  • 發(fā)布日期：2018-01-05
  • 一、反滲透設備系統給水的一般要求 反滲透給水的水質(zhì)要求如表6-1所示 給水水質(zhì) 醋酸纖維素膜 芳香聚酰胺復合膜 PH值 4~6 2~11 溫度（℃） 5~30 1~45 濁度（NTU） ＜1.0 ＜1.0 淤泥密度指數（SDI） ＜5 ＜5 總有機碳（TOC）(mg/L) ＜3 ＜3 氯(mg/L) ＜1 ＜0.1 鐵含量（mg/L) 給水中溶氧＞5 mg/L時(shí)，Fe＜0.05 SiO2(mg/L) 濃水中SiO2＜100 Ca,Sr,Ba 硫酸鹽離子積＜0.8Ksp LSI PHb-pHs為負值   二、 反滲透給水預處理的必要性 為了保持膜組件良好的設計性能和安全的運行，保證膜的使用壽命，必須對原水進(jìn)行適當的預處理。必須根據水質(zhì)條件、膜組件的特性和對給水的質(zhì)量要求，選擇合適的預處理方式。 （一）不同原水水源的水源對象 不同原水水源由于組成與雜質(zhì)成分的不同其預處理對象區別如下： （1）地下水是從井中公元前出的地下砂層的水，水中的混濁物質(zhì)、有機物含量少，因此深井水的污染指數幾乎少于1.0，一般少于2.0，故預處理系統相對比較簡(jiǎn)單。 （2）地表水溶量氧大，在陽(yáng)光下具有生物生存的條件，因而水中往往有微生物存在，且很少存在還原性物質(zhì)。一般地表水含有以硅、鋁為主的懸浮物、膠體物及有機物形成的膠體物質(zhì)。 （3）海水中則可能含有微生物、有機物、膠體和懸浮物顆粒。 （二）促使膜性能降低的膜污染因素 （1）使膜本身發(fā)生化學(xué)變化。包括使芳香聚酰胺膜的胺基受氯和其他氧化性因素的作用而破壞；醋酸纖維素膜的酯基受溫度和pH值影響而水解；膜受強酸、強堿的溶解等。 （2）使膜表面或膜內受水中懸浮物、膠體顆粒的覆蓋和污堵。 （3）膜表面微溶鹽的結垢。 （4）膜受水中微生物、菌藻類(lèi)的黏附、污堵、侵蝕和生物降解。 （5）水中有機大分子對膜的污堵或小分子有機物對膜的吸附污染。 三、反滲透設備給水處理方法概要 膜的污染、堵塞和侵蝕性因素包括結垢物、金屬氧化物、懸浮物和膠體、有機物、生物污染等，所采取的措施主要是經(jīng)典常規的水處理方式，但要求比較嚴格。反滲透給水預處理方法概要如表6-2所示。 表6-3為膜的污染因素的處理方法匯總，亦可組合數種方法一起使用。 被處理的有害物質(zhì) 預處理方法提要 CaCO3、CaSO4、BaSO4、 SrSO4結垢物質(zhì) CaCO3結垢可通過(guò)濃水LSI的計算，LSI為負值時(shí)水質(zhì)穩定，否則應處理。CaSO4、BaSO4、SrSO4可通過(guò)IPb的計算，其值小于0.8Ksp時(shí)穩定，否則應處理?？筛鶕闆r選擇合理的處理措施，如：①鈉離子交換軟化，加六偏磷酸鈉或有機阻垢劑;②氫離子交換后脫CO2;③加酸穩定，加石灰進(jìn)行沉淀處理。 水中顆粒物質(zhì) 砂、黏泥、SiO2、等粒徑大于2um可通過(guò)過(guò)濾方式處理，小于2um可通過(guò)凝聚、雙濾料過(guò)濾（由于膠體帶有與膜表面相反的電荷，水中小于0.1um的真正的膠體并不一定易于引起膜的污染，令人擔心的卻可能是于其聚集后所形成的0.3~0.5um的顆粒）。在進(jìn)入給水泵前設置5um保安過(guò)濾器。在保安過(guò)濾器前必須設置機械過(guò)濾器。 鐵、錳、硫化物 水中溶有的鐵、錳或硫化物，遇到空氣或Cl2可能氧化或沉淀。膜所允許的鐵濃度，由于pH值、溶氧的不同而變化很大，一般為0.1~0.05mg/L，加酸至pH=5.5，對膜無(wú)污染。給水中最大允許含鐵量與含氧量和pH值的關(guān)系大致是： O2(mg/L)                Ph                 允許Fe2+( mg/L) ＜0.5                 ＜6.0                   4.0 0.5~10                 6~7                    0.5 5~10                   ＞7                    0.05 降低原水中大量鐵、可采用曝氣-錳砂過(guò)濾器 井水中存在H2S時(shí)，如被氧化成硫磺，會(huì )污染膜表面?？刹捎藐?yáng)光曝氣氧化、過(guò)濾脫硫。 重金屬經(jīng)氧化或空氣氧化后，通過(guò)過(guò)濾或直流混凝過(guò)濾除去 管道、泵等設備銹蝕產(chǎn)物 采用耐腐蝕材料的管道和設備，低壓部分采用塑料，高壓部分部分采用316S.S，或內襯耐蝕聚合材料，注意管道系統的嚴密性，以防止空氣進(jìn)入系統使鐵氧化。 采取過(guò)濾方式，過(guò)濾前須加凝聚劑。 為了防垢的加酸系統及加酸后的水系統都要采用防腐材料。 膠體物質(zhì)   地面水含膠體物較多，主要是鋁類(lèi)的黏土，這類(lèi)膠體顆粒大小在0.3~1.0um范圍，帶負電荷，單用過(guò)濾無(wú)法除去，故采用凝聚、過(guò)濾、直流混凝方法，使膠體顆粒增大至10~20um過(guò)濾除去。當懸浮物、膠體含量過(guò)多時(shí)，還需凝聚、澄清、過(guò)濾。 凝聚劑的使用要注意膜的性質(zhì)，聚酰胺復合膜帶負電荷，因此不可采用陽(yáng)離子型的聚合物。 有效的混凝-過(guò)濾配合采用聚合鋁和雙濾料（0.6mm石英砂1.2mm無(wú)煙煤）及加凝聚劑混凝后再經(jīng)細砂（0.3~0.5mm濾層800mm）過(guò)濾。 有機物   有機物對膜污染是復雜的，凝聚澄清和活性碳炭過(guò)濾都僅能除去部分有機物。也可采用超濾除去有機物。 細菌   細菌會(huì )以醋酸纖維為食物，因而醋酸膜易受細菌的侵蝕；對于復合膜，雖不易被細菌侵害，但細菌黏膜會(huì )造成膜的污堵。殺菌一般采用氯：Cl2+H2O=HClO+H++Cl- 加入水中的氯只有1/2變成HClO，另外的1/2在水中產(chǎn)生Cl-，不起殺菌作用（反應產(chǎn)物的比例取決水的pH值和溫度）。 采用NaClO時(shí)： NaClO+ H2O= HClO+NaCl 從以上兩式的比較中可以看出一個(gè)NaClO相當于一個(gè)Cl2。 氯   醋酸纖維膜要求給水含有殘余氯，以防細菌滋生，而氯含量過(guò)高又會(huì )破壞膜，最大允許連續余氯的含量為1mg/L。復合膜抗氯性差，不允許含有余氯。采取加氯殺菌后需加亞硫酸鈉或經(jīng)活性炭過(guò)濾來(lái)消除余氯。 油和脂   進(jìn)入膜組件的水不允許含有油和脂。處理油和脂一般采用活性炭過(guò)濾，也可采用超濾。 SiO2   膜元件在運行中濃水不允許析出SiO2，過(guò)飽和SiO2可能聚合而形成不溶解的膠體硅，硅膠會(huì )引結垢。防止SiO2結垢的措施： 控制回收率，這是一種容易的防硅垢的方法，靠降低系統回收率使水中的濃度降低到符合溶解度（對給定的ph值和溫度）的要求。 可采用石灰軟化，一般可降低給水中50%的硅，或在澄清時(shí)加入氧化鎂、氯化鐵和鋁酸鈉。 無(wú)定形硅的溶解度取決于溫度，提高水的溫度可以防止結垢，也可以將提高溫度與降低系統回收率結合使用。 發(fā)現硅的濃度過(guò)高時(shí)，必須立即清洗，硅垢一旦形成，就非常難于去除。  
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