1、前言

近年來，由于國(guo)(guo)內經濟科技(ji)(ji)實力的不斷增強，從國(guo)(guo)外引進大量反(fan)滲透(tou)水(shui)處(chu)理(li)系統，使(shi)以(yi)反(fan)滲透(tou)、超濾(lv)、納濾(lv)為代(dai)(dai)(dai)表的膜分離技(ji)(ji)術(shu)得(de)到飛速(su)發(fa)展(zhan)，在(zai)巨大的國(guo)(guo)內需求(qiu)和高額利潤的雙重驅動下，已從研發(fa)階(jie)段邁入了實際應用階(jie)段。此前(qian)在(zai)五六(liu)十年代(dai)(dai)(dai)日產(chan)(chan)幾百噸的反(fan)滲透(tou)脫鹽(yan)技(ji)(ji)術(shu)還是高科技(ji)(ji)產(chan)(chan)品，到七(qi)十年代(dai)(dai)(dai)得(de)到較大發(fa)展(zhan)，在(zai)七(qi)十年代(dai)(dai)(dai)末(mo)，沙特已建成(cheng)日產(chan)(chan)2萬噸的反(fan)滲透(tou)海(hai)水(shui)淡(dan)化廠；到八十年代(dai)(dai)(dai)中在(zai)美國(guo)(guo)加州建成(cheng)了當時(shi)世(shi)界(jie)上最大的苦(ku)咸水(shui)淡(dan)化廠――Yuma市水(shui)廠，生(sheng)產(chan)(chan)能力達37萬m3/d，①至(zhi)此，反(fan)滲透(tou)淡(dan)化除鹽(yan)設備迅速(su)在(zai)世(shi)界(jie)各地(di)推廣(guang)。

昆明(ming)鐵(tie)路局(ju)昆西(xi)(xi)供(gong)電(dian)段(duan)管(guan)內成(cheng)昆線(xian)(xian)沿(yan)線(xian)(xian)為亞熱帶干(gan)熱河谷氣候(hou)，地(di)表徑流少，蒸發量大，地(di)下(xia)水(shui)(shui)礦(kuang)化度高，含鹽(yan)量一般都大于(yu)500mg/L,沿(yan)線(xian)(xian)各小站的鐵(tie)路職工長期飲用此種水(shui)(shui)質，對(dui)職工身體健康(kang)有不利影(ying)響。昆西(xi)(xi)供(gong)電(dian)段(duan)在局(ju)有關職能部門(men)的領導(dao)下(xia)，采(cai)用反滲透(tou)脫鹽(yan)系統對(dui)原水(shui)(shui)較差(cha)的大灣子(zi)和(he)羊(yang)臼河給水(shui)(shui)所進行技術改造(zao)。根據(ju)我段(duan)實際應用情況，將其經驗和(he)不足與大家一起分享討(tao)論。

2、工程概況

成(cheng)昆鐵路大灣子(zi)給水所處于金沙江亞(ya)熱帶(dai)干熱河谷地(di)帶(dai)，以地(di)下水為水源，原水總(zong)硬度(du)在1500～1800mg/L間，水中離子(zi)以Ca2+、Mg2+、Na+、

SO42-、Cl-、HCO3-為(wei)主，必(bi)須對其進行脫(tuo)鹽處理方可符(fu)合國家生活飲水衛生標(biao)準。

2.1 脫鹽(yan)工藝選擇

常見的脫(tuo)鹽(yan)方(fang)法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)有：離子(zi)交(jiao)換法(fa)(fa)、電滲(shen)析法(fa)(fa)、反滲(shen)透法(fa)(fa)、蒸餾法(fa)(fa)。除(chu)反滲(shen)透法(fa)(fa)為近十年來發展迅速外，其它幾種方(fang)法(fa)(fa)均已應用(yong)(yong)多年，在目前一些行業有重要(yao)地位。對總硬度大于1000mg/L的原水來說，仍采用(yong)(yong)一般離子(zi)交(jiao)換法(fa)(fa)除(chu)鹽(yan)，再生(sheng)藥劑用(yong)(yong)量大，很不經濟(ji)；蒸餾法(fa)(fa)由于受能(neng)源消耗高、

占(zhan)地較大的影響，一般(ban)多用于(yu)(yu)大中型海水淡化項目；反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)法和電滲(shen)(shen)析法均屬于(yu)(yu)膜分(fen)離技術，在(zai)西南地區應(ying)用較少，故此(ci)前筆者(zhe)對(dui)此(ci)了解不(bu)多，考(kao)慮到反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)技術發展較快及(ji)有(you)關部門(men)推薦，采用反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)脫鹽法。

2.2 工(gong)作原理及處理工(gong)藝流程

2.2.1 工作(zuo)原(yuan)理(li)

反滲(shen)透(tou)是指原水(shui)(shui)在通過半(ban)透(tou)膜(mo)時，用外加足夠壓力(li)使溶(rong)(rong)液(ye)中溶(rong)(rong)劑(ji)（水(shui)(shui)）沿著與自然滲(shen)透(tou)壓相反的(de)方(fang)向(xiang)通過半(ban)透(tou)膜(mo)，而溶(rong)(rong)質則(ze)被(bei)半(ban)透(tou)膜(mo)所攔截，從而達到溶(rong)(rong)劑(ji)、溶(rong)(rong)質分(fen)離的(de)目的(de)。反滲(shen)透(tou)廣泛應用于溶(rong)(rong)液(ye)的(de)分(fen)離、提取、純化、濃(nong)縮等用途，是目前海水(shui)(shui)和苦咸(xian)水(shui)(shui)淡化，純水(shui)(shui)、超(chao)純水(shui)(shui)制備的(de)主經濟的(de)方(fang)法(fa)之一。②

2.1.2 工藝流(liu)程(cheng)

大灣子(zi)給水所(suo)的原水為深井地下(xia)(xia)水，濁度和有機污染很少，故其預(yu)處理也較常規方式簡單，因此較常規處理省(sheng)略臭(chou)氧(yang)殺(sha)菌和活(huo)性炭過濾兩項工藝，流程如下(xia)(xia)：

 2.1.3 系統簡介(jie)

2.1.3.1 預處理

使用離子交換樹脂軟水(shui)器（美國富萊克(ke)）去除(chu)水(shui)中鈣、鎂等離子，防(fang)止形(xing)成沉淀堵(du)塞反滲透膜。采用工業鹽再生。

2.1.3.2 精濾、保(bao)安過(guo)濾

主要是將(jiang)(jiang)原水(shui)中懸浮物進行截留，降低(di)濁度(du)，避免超濾膜和反滲透膜堵塞，需定期將(jiang)(jiang)膜元件清洗(xi)。

2.1.3.3 反滲(shen)透系統

對水(shui)中各類超標(biao)陰陽(yang)離子進(jin)行(xing)去除(chu)。由(you)于(yu)出水(shui)水(shui)質僅需(xu)滿足生(sheng)活飲用水(shui)標(biao)準(zhun)，本(ben)系統為一(yi)級一(yi)段式反(fan)(fan)滲透(tou)系統。核(he)心的反(fan)(fan)滲透(tou)膜(mo)元件(jian)采用進(jin)口芳香聚酰胺復合膜(mo)，設計產水(shui)量10m3/h。系統總功率(lv)：33KW，系統增壓泵壓力(li)為1.8MPa，本(ben)系統具(ju)有以(yi)下(xia)特(te)點：

A、 操作(zuo)壓力低，水通透量(liang)大。

B、 對二價離子去除率高，適用于本項目Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質離子偏高的水質情況。
 

2.1.3.4 反滲透系統進、出水(shui)水(shui)質對比表

采水(shui)地點：大灣子給水(shui)所

采樣時間：2004年(nian)3月25日 水溫：18℃

表1 反滲透系(xi)統(tong)進出水(shui)水(shui)質

脫(tuo)鹽率： （1854.5－29.8）/1854.5×100％＝98.4％

3、反(fan)滲透脫(tuo)鹽系統的不(bu)足

3.1 水利用(yong)率不(bu)高

由于本系(xi)統(tong)采用(yong)一級(ji)一段式脫鹽，系(xi)統(tong)對水(shui)的利(li)用(yong)率僅為50％～60％，對濃(nong)水(shui)直接排(pai)放，利(li)用(yong)不(bu)夠。

3.1 能耗(hao)較高

反滲(shen)透脫鹽(yan)系(xi)統(tong)設(she)計不夠完善(shan)，采(cai)用提升、增壓泵(beng)較(jiao)多，導致系(xi)統(tong)能(neng)耗較(jiao)大，設(she)計能(neng)耗為3.1Kw.h/m3，但實際運行中超出預計值，單位(wei)能(neng)耗在3.8～4.5 Kw.h/m3。據資料(liao)表(biao)明，采(cai)用交(jiao)換式能(neng)量回收裝(zhuang)置，可(ke)有效(xiao)降低系(xi)統(tong)能(neng)耗。③

3.2 膜(mo)件易污染，使用(yong)壽(shou)命(ming)較短

由(you)于反滲透(tou)膜(mo)(mo)孔徑多(duo)在(zai)0.25～1.0nm之(zhi)間，極易(yi)被(bei)水(shui)中懸(xuan)浮物、膠體、結垢物及有機物污染堵塞，造成膜(mo)(mo)性能下降，進而影響系統出水(shui)能力④，必須定期對(dui)膜(mo)(mo)組件進行清洗和更換(huan)，否則會極大地減小膜(mo)(mo)的壽命。據實(shi)際使(shi)用(yong)表(biao)明反滲透(tou)膜(mo)(mo)連(lian)續運行時(shi)使(shi)用(yong)壽命多(duo)在(zai)1～2年。

3.3 系(xi)統常見故障及(ji)對策(ce)（詳見下表：）

表(biao)2 常見(jian)故(gu)障(zhang)及處理(li)

 4 幾(ji)點體(ti)會

4.1 要保(bao)證反(fan)滲透系統(tong)處(chu)于(yu)良好(hao)的工作(zuo)狀態(tai)，必須保(bao)證預(yu)處(chu)理系統(tong)高(gao)效良好(hao)地運行，防止各類(lei)污染物(wu)污染膜元件。

4.2 對反滲透系統(tong)高配電功率，高耗(hao)能(neng)的(de)性能(neng)必(bi)須有(you)清醒的(de)認識(shi)，不能(neng)只聽從生產廠家片面的(de)宣傳。設(she)計時應(ying)充分(fen)考慮配電容(rong)量(liang)是否(fou)符合要求。本系統(tong)就存在二次(ci)擴容(rong)改(gai)造。

 4.3 應對(dui)反滲透系統(tong)排(pai)放的濃水(shui)及清洗(xi)、軟化(hua)再生廢水(shui)應妥善(shan)處理，避免環(huan)境污染。

大灣子給水(shui)(shui)(shui)所反滲透脫(tuo)鹽(yan)系統投用(yong)(yong)以(yi)來，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)達到國家規范的(de)(de)(de)要求，解決了(le)長期困擾該給水(shui)(shui)(shui)所供水(shui)(shui)(shui)硬度大，含鹽(yan)量高的(de)(de)(de)問題，相信此項(xiang)技術對(dui)北方，特(te)別是西北內陸干旱地(di)區解決用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)緊缺(que)的(de)(de)(de)問題有一定的(de)(de)(de)參(can)考(kao)價值。請廣大同行對(dui)本文予(yu)以(yi)斧(fu)正。

參考文獻

①給(gei)水排水設計手冊 第(di)4冊 工業給(gei)水處理（第(di)二版(ban) 中(zhong)國(guo)建筑出(chu)版(ban)社(she)） P176

②給水(shui)排水(shui)設(she)計手冊 第4冊 工業(ye)給水(shui)處理（第二版 中國建筑(zhu)出版社） P205

③給(gei)水排(pai)水設計(ji)手冊 第4冊 工業給(gei)水處(chu)理（第二版(ban) 中國建筑出版(ban)社(she)） P214

④王樂(le)云 反滲透膜的污染及控制 水處理技(ji)術，2003.29（2）P103

作者(zhe)：尹涵 女 生(sheng)于1973.10 籍貫 云南昆(kun)明

職(zhi)稱：工(gong)(gong)程師 學(xue)位(wei)：工(gong)(gong)學(xue)士(shi) 從(cong)事鐵路給水工(gong)(gong)作

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