反滲透除鹽技術在三水改造工程中的應用
摘 要：簡介(jie)了反(fan)滲透除鹽技(ji)術(shu)。詳細介(jie)紹了川化股份(fen)有限公司260 t/h反(fan)滲透脫鹽水系統的(de)(de)工藝方(fang)案(an),建設、安裝、試車過程中發(fa)現并處理的(de)(de)問題(ti),以(yi)及系統的(de)(de)運行(xing)情況。
關鍵詞：反(fan)滲透,除鹽(yan),工藝方案(an),運行(xing)
1 反滲透除鹽技術簡介
1. 1 反滲透除鹽技術的發展概況
1950年美(mei)國佛羅里達大學(xue)的(de)(de)(de)Reid和Hassler 等(deng)人提出(chu)了(le)反(fan)滲透海水淡化(hua)技(ji)術(shu), 1953 年Reid 和Bretom在(zai)實驗(yan)室(shi)證實了(le)醋酸(suan)纖(xian)(xian)維(wei)素膜的(de)(de)(de)脫鹽能力(li)后, 1960年美(mei)國加(jia)利福尼亞大學(xue)的(de)(de)(de)Loeb和 Sourirajan研制出(chu)了(le)世界上(shang)第一(yi)張不對稱醋酸(suan)纖(xian)(xian)維(wei)素膜,從而使反(fan)滲透膜應用于工(gong)業制水成為可能。后來(lai)反(fan)滲透膜新品種不斷得(de)(de)到(dao)開(kai)發(fa),從初期的(de)(de)(de)醋酸(suan)纖(xian)(xian)維(wei)素膜發(fa)展到(dao)低壓(ya)復合(he)膜,到(dao)超低壓(ya)復合(he)膜、納濾膜,膜組件的(de)(de)(de)形式也(ye)呈現出(chu)多(duo)樣化(hua)的(de)(de)(de)趨勢。隨著膜科學(xue)的(de)(de)(de)研究發(fa)展和制造工(gong)藝的(de)(de)(de)進步, 反(fan)滲透水處理技(ji)術(shu)也(ye)得(de)(de)到(dao)了(le)迅速的(de)(de)(de)發(fa)展。
反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)水(shui)處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)(shu)是采用膜(mo)分離(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)對水(shui)進行(xing)處(chu)理的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。原水(shui)以一定的(de)(de)(de)壓力(li)進入反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)設(she)備,水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)可溶性(xing)(xing)固體、有機(ji)(ji)物、膠(jiao)體物質(zhi)及(ji)細菌等(deng)雜(za)質(zhi)被(bei)半透(tou)(tou)(tou)性(xing)(xing)卷(juan)式膜(mo)截留,濃(nong)縮后(hou)排出,水(shui)則透(tou)(tou)(tou)過膜(mo)上(shang)的(de)(de)(de)微孔(kong),收(shou)集后(hou)得到純水(shui)。反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)可除去原水(shui)中(zhong)(zhong)95%以上(shang)的(de)(de)(de)溶解性(xing)(xing)固體、99%以上(shang)的(de)(de)(de)有機(ji)(ji)物及(ji)膠(jiao)體和大部分細菌。與傳統的(de)(de)(de)離(li)子(zi)交換設(she)備相比,反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)裝置具有一次(ci)性(xing)(xing)投資相當、運行(xing)成本(ben)低、酸堿排放量少、設(she)備簡單等(deng)優點,已成為目前世界(jie)上(shang)制(zhi)取純水(shui)的(de)(de)(de)先進的(de)(de)(de)水(shui)處(chu)理設(she)備之一。近年(nian)來,反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)水(shui)處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)(shu)在國內電(dian)力(li)、電(dian)子(zi)、化工、制(zhi)藥(yao)、食(shi)品等(deng)行(xing)業得到了越來越廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用。
1. 2 反滲透膜的工作原理
對透(tou)(tou)過的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)具有(you)選擇(ze)性(xing)的(de)(de)(de)薄膜(mo)(mo)(mo)稱(cheng)為(wei)半(ban)(ban)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)(mo)。一(yi)般將只能透(tou)(tou)過溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)而不能透(tou)(tou)過溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)的(de)(de)(de)薄膜(mo)(mo)(mo)稱(cheng)為(wei)理想半(ban)(ban)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)(mo)。當(dang)把相同體積的(de)(de)(de)稀(xi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(例(li)(li)(li)如淡水(shui)(shui))和濃(nong)(nong)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(例(li)(li)(li)如鹽水(shui)(shui))分(fen)別置(zhi)于(yu)(yu)半(ban)(ban)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)兩側,稀(xi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)將自然穿過半(ban)(ban)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)(mo)向(xiang)濃(nong)(nong)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)一(yi)側流(liu)動,這一(yi)現象(xiang)稱(cheng)為(wei)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(Osmosis) 。當(dang)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)達到平衡(heng)時,濃(nong)(nong)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)側的(de)(de)(de)液(ye)(ye)面會比稀(xi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)側的(de)(de)(de)液(ye)(ye)面高(gao)出一(yi)定(ding)高(gao)度,即形成一(yi)個壓(ya)差(cha),此壓(ya)差(cha)即為(wei)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)壓(ya)(Osmotic p ressure) 。若在濃(nong)(nong)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)一(yi)側施加一(yi)個大(da)于(yu)(yu)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)壓(ya)的(de)(de)(de)壓(ya)力時,溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)的(de)(de)(de)流(liu)動方(fang)向(xiang)將與原來的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)方(fang)向(xiang)相反,即從濃(nong)(nong)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)側向(xiang)稀(xi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)側流(liu)動,這一(yi)過程稱(cheng)為(wei)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)(Reverse Osmosis,簡稱(cheng) RO) 。反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)是(shi)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)反向(xiang)遷移運動,是(shi)一(yi)種(zhong)在壓(ya)力驅動下(xia)借(jie)助于(yu)(yu)半(ban)(ban)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)選擇(ze)截留性(xing)將溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)與溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)分(fen)離的(de)(de)(de)方(fang)法(fa),已廣(guang)泛應用于(yu)(yu)各種(zhong)液(ye)(ye)體的(de)(de)(de)提純(chun)(chun)與濃(nong)(nong)縮,最普遍的(de)(de)(de)應用實(shi)例(li)(li)(li)是(shi)用于(yu)(yu)將原水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)無(wu)機離子、細菌、病毒、有(you)機物(wu)及膠體等雜(za)質(zhi)去除,以獲得高(gao)質(zhi)量的(de)(de)(de)純(chun)(chun)凈水(shui)(shui)。
1. 3 反滲透膜的種類
反(fan)滲(shen)透(tou)膜(mo)的(de)種類很(hen)(hen)多(duo)(duo),分(fen)類方(fang)法也(ye)很(hen)(hen)多(duo)(duo)。按膜(mo)材(cai)料的(de)化學組成(cheng)不同大致可分(fen)為醋酸(suan)纖維膜(mo)、芳香聚酰胺膜(mo)、復合膜(mo)等(deng)。隨著膜(mo)技術(shu)的(de)發展(zhan),現主要采用(yong)復合膜(mo)( TFC) ,其(qi)特征是由2種以上膜(mo)材(cai)料復合而成(cheng)。
1. 4 反滲透膜元件
目前(qian)已(yi)經投入商業(ye)(ye)使(shi)用的(de)(de)(de)膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)主(zhu)要(yao)有(you)(you)4種基本(ben)形(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi):管(guan)式(shi)(shi)(shi)(shi)、平板(ban)式(shi)(shi)(shi)(shi)、中空纖維式(shi)(shi)(shi)(shi)及卷式(shi)(shi)(shi)(shi)。在反(fan)(fan)滲(shen)透技術剛剛起步(bu)時,主(zhu)要(yao)采用的(de)(de)(de)是管(guan)式(shi)(shi)(shi)(shi)和平板(ban)式(shi)(shi)(shi)(shi)膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)。但以(yi)這2種膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)設計的(de)(de)(de)反(fan)(fan)滲(shen)透系統初始投資高(gao),且膜(mo)的(de)(de)(de)填充密度低(di)(管(guan)式(shi)(shi)(shi)(shi)膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)尤其低(di)) ,因而(er)僅用于(yu)高(gao)污(wu)染(ran)給水(shui)的(de)(de)(de)處理。卷式(shi)(shi)(shi)(shi)膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)是美國(guo)Gulf General Atomic公司(si) (UOP的(de)(de)(de)前(qian)身)受(shou)美國(guo)內務(wu)部鹽(yan)水(shui)局(ju)(OSW)委托于(yu)1964年率(lv)先(xian)開發出來的(de)(de)(de)一(yi)種新型膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian),是把 2層膜(mo)背(bei)對背(bei)粘(zhan)接起來形(xing)成一(yi)個膜(mo)袋(dai),然后將多(duo)個膜(mo)袋(dai)卷繞到多(duo)孔產水(shui)管(guan)上形(xing)成的(de)(de)(de)。該膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)組成的(de)(de)(de)系統具有(you)(you)投資少、耗電(dian)省(sheng)等(deng)優點,是工業(ye)(ye)系統中應用最普遍的(de)(de)(de)一(yi)種膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian),研制(zhi)發展速度很快(kuai), 單(dan)個膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)脫鹽(yan)率(lv)最高(gao)已(yi)達99. 7%。
1. 5 反滲透膜的性能及影響因素
通常(chang)所說的膜(mo)(mo)性能(neng)是指膜(mo)(mo)的物化穩定性和分離透過(guo)特性。
表征膜物化(hua)穩(wen)定性的(de)(de)主要指標有(you):膜材料,膜允許(xu)使用的(de)(de)最(zui)高(gao)壓力、溫度范(fan)(fan)圍,適用的(de)(de)pH范(fan)(fan)圍以及對有(you)機溶劑等化(hua)學藥(yao)品(pin)的(de)(de)抵抗性,有(you)時尚需說明對某些物質(如水(shui)中(zhong)游離氯(lv)或氧化(hua)性物質) 的(de)(de)最(zui)高(gao)允許(xu)濃度。
表(biao)征膜分離(li)透過特(te)(te)性的主(zhu)要指標有:脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)率(lv)、產(chan)水(shui)(shui)率(lv)及通(tong)量(liang)衰減系(xi)數(shu)。產(chan)水(shui)(shui)通(tong)量(liang)及脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)率(lv)是(shi)表(biao)征反(fan)滲透膜性能的關鍵參(can)數(shu)。針對(dui)特(te)(te)定系(xi)統(tong)條(tiao)件(jian),水(shui)(shui)通(tong)量(liang)和(he)脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)率(lv)本是(shi)膜的本身特(te)(te)性,但(dan)實際運行工況下,膜系(xi)統(tong)的水(shui)(shui)通(tong)量(liang)和(he)脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)率(lv)主(zhu)要受壓力、溫度、回收率(lv)、進水(shui)(shui)含(han)鹽(yan)(yan)量(liang)和(he)pH的影(ying)響(xiang)。
2 260 t/h反滲透脫鹽水系統工藝方案的選擇
川化股(gu)份有限公(gong)司(si)動(dong)力(li)廠供熱車(che)間老脫鹽(yan)站(zhan)(zhan)(zhan)、軟水(shui)(shui)(shui)站(zhan)(zhan)(zhan)和供制酸廠的除氧水(shui)(shui)(shui)裝置老化嚴重,能耗和運行費用較(jiao)高,安全環(huan)保問題突出,加之公(gong)司(si)新(xin)上硫磺制酸裝置的投(tou)運,使(shi)公(gong)司(si)生產系(xi)統(tong)用水(shui)(shui)(shui)量增大(da),現有脫鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)裝置供水(shui)(shui)(shui)能力(li)不足(zu)的問題顯(xian)現。通(tong)過大(da)量調研,決定采用反(fan)滲透技術對脫鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)實施三水(shui)(shui)(shui)改造工程,即新(xin)建1套260 t/h的反(fan)滲透脫鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)取代原(yuan)有老脫鹽(yan)站(zhan)(zhan)(zhan)和軟水(shui)(shui)(shui)站(zhan)(zhan)(zhan)。
如今化工行業制(zhi)取(qu)脫(tuo)鹽水(shui)主要采(cai)取(qu)“預處(chu)理 +反(fan)滲透”脫(tuo)鹽處(chu)理技術。通(tong)過(guo)前期的(de)工藝調研及考(kao)察(cha)交流,公司邀請了5家具備(bei)資(zi)質(zhi)和(he)相關條件的(de)公司參與三(san)水(shui)改造(zao)工程(cheng)的(de)投標(biao)。參標(biao)單位(wei)的(de)工藝有:多(duo)介質(zhi)過(guo)濾(lv)+超濾(lv)+一級(ji)(ji)(ji)反(fan)滲透,多(duo)介質(zhi)過(guo)濾(lv)+兩(liang)級(ji)(ji)(ji)反(fan)滲透,錳砂過(guo)濾(lv)+活(huo)性炭過(guo)濾(lv)+一級(ji)(ji)(ji)反(fan)滲透+ (一半)二級(ji)(ji)(ji)反(fan)滲透(勾(gou)兌) ,盤式過(guo)濾(lv) +超濾(lv)+兩(liang)級(ji)(ji)(ji)反(fan)滲透。
通過考(kao)察和(he)技(ji)術(shu)方案的比較,并(bing)結合進水(shui)水(shui)質(zhi)條件和(he)出水(shui)水(shui)質(zhi)要(yao)求,最(zui)終260 t/h脫(tuo)鹽(yan)水(shui)系統決定采用(yong)(yong)(yong)北京怡(yi)百信公司(si)的盤(pan)濾+超(chao)濾+兩級反滲(shen)透(tou)工藝流程,脫(tuo)鹽(yan)水(shui)系統的超(chao)濾膜(mo)采用(yong)(yong)(yong)HFS2 2020中空纖維膜(mo),反滲(shen)透(tou)膜(mo)采用(yong)(yong)(yong)BW302400卷式復合膜(mo)。
2. 1 工藝流程(圖1)
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2. 2 反滲透裝置的進水條件
壓(ya)力 0. 2～0. 4MPa;
溫(wen)度 5～45 ℃;
pH 4～11 (運(yun)行(xing)時(shi)) , 2. 5～11 (清洗時(shi)) ;
淤積密度指數(shu)( SD I) < 5;
鐵含量(liang) < 0. 05 mg/L;
游離(li)氯含量 < 0. 1 mg/L (瞬時) , 0 mg/L (長期) 。
2. 3 系統配置及產水量
系統配置(zhi)有(you):自清(qing)洗盤(pan)式(shi)過濾(lv)器、超濾(lv)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、一級反滲透裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、二級反滲透裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、阻垢劑加(jia)藥裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、殺(sha)菌劑加(jia)藥裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、絮凝劑加(jia)藥裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、pH調節裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、堿加(jia)藥裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、還原劑加(jia)藥裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。
系統總進水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)408 t/h,自(zi)清洗(xi)盤式(shi)過濾器的(de)處理量(liang)(liang)為2 ×204 t/h。設計進水(shui)(shui)(shui)(shui)溫度在25 ℃時, 超濾裝(zhuang)置平(ping)均產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)2 ×181 t/h;一級反滲(shen)透(tou)裝(zhuang)置一段裝(zhuang)有108支RO膜(mo),二(er)(er)段裝(zhuang)有48支RO膜(mo), 產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)率(lv)≤75% ,產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)2 ×153 t/h,濃水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)率(lv)≥ 25%;二(er)(er)級反滲(shen)透(tou)裝(zhuang)置一段裝(zhuang)有84支RO膜(mo),二(er)(er)段裝(zhuang)有42 支RO 膜(mo),產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)率(lv)≤85% ,產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)2 × 130 t/h,濃水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)率(lv)≥15%。反滲(shen)透(tou)系統的(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)隨進水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫和壓力的(de)變(bian)化而(er)改變(bian),一般情況(kuang)下, 水(shui)(shui)(shui)(shui)溫每變(bian)化1 ℃,產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)將(jiang)變(bian)化2% ～3%。產(chan)(chan)(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質要求(qiu): SiO2 ≤0. 2 mg/L、pH 7. 5～8、電導率(lv)≤ 10μS/ cm (25 ℃) 。
2. 4 系統的化學清洗
2. 4. 1 超濾裝置的化學清洗
在連(lian)續運行(xing)的(de)(de)超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)系統(tong)中,當系統(tong)的(de)(de)跨膜(mo)壓差超(chao)過(guo)0. 15 MPa或超(chao)濾(lv)(lv)產水量下降15% ～ 20%時,應盡快(kuai)進行(xing)化(hua)學清洗,一般2～5周進行(xing) 1次,以恢復超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)的(de)(de)膜(mo)通量,并防止超(chao)濾(lv)(lv)運行(xing)壓力持續升高(gao)(超(chao)過(guo)0. 30 MPa將造成超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)的(de)(de)損壞) 。化(hua)學清洗可(ke)采(cai)用殺(sha)菌性能優異的(de)(de)水處理藥劑(如次氯(lv)酸鈉、二氧(yang)化(hua)氯(lv)等)對系統(tong)進行(xing)殺(sha)菌處理,采(cai)用NaOH溶液去(qu)除膜(mo)系統(tong)的(de)(de)有(you)機污(wu)染物。
2. 4. 2 反滲透裝置的化學清洗
一般來說,當(dang)反滲(shen)透(tou)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)出(chu)現(xian)下列(lie)情(qing)況之(zhi)一時,需要考慮對反滲(shen)透(tou)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)進(jin)行(xing)清(qing)洗,以(yi)恢復正常(chang)工(gong)作(zuo)能(neng)力(li)(li): ① 標(biao)準化(hua)的淡水產量(liang)下降10% ～ 15%; ②標(biao)準化(hua)的脫鹽率(lv)下降10% ～15%; ③為了維(wei)持正常(chang)的產品水流量(liang),經溫度校(xiao)正后的進(jin)水壓(ya)力(li)(li)增(zeng)加(jia)10%～15%; ④已(yi)證實裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)內(nei)部有嚴重污染物或(huo)結(jie)垢物; ⑤ RO裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)長期(qi)停用前; ⑥ RO 裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的例(li)行(xing)維(wei)護。同時還應結(jie)合考慮是否存在以(yi)下原因:壓(ya)力(li)(li)控制裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)失靈或(huo)高(gao)壓(ya)泵出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)等引起操作(zuo)壓(ya)力(li)(li)下降;寒潮或(huo)季節變(bian)化(hua)引起溫度降低;進(jin)水含鹽量(liang)升高(gao);預處理異(yi)常(chang)。
常見的(de)(de)(de)反(fan)滲透膜(mo)元件中的(de)(de)(de)污染物(wu)(wu)主要有Ca2 CO3、CaSO4、金屬氧化物(wu)(wu)、硅(gui)沉積(ji)物(wu)(wu)、有機(ji)物(wu)(wu)和生物(wu)(wu)黏(nian)泥等。如果(guo)發現反(fan)滲透膜(mo)上沉積(ji)有CaCO3 , 可采(cai)取將進水pH降至3. 0～5. 0運行1～2 h的(de)(de)(de)方法除去;對于沉淀時(shi)(shi)間(jian)較長(chang)的(de)(de)(de)CaCO3 結垢(gou),可用(yong)pH在2～11 (過(guo)大或過(guo)小會造成膜(mo)的(de)(de)(de)永久性損壞)的(de)(de)(de)清(qing)(qing)洗液(ye)(不同的(de)(de)(de)污染物(wu)(wu)應(ying)用(yong)不同的(de)(de)(de)清(qing)(qing)洗液(ye)) 進行循環清(qing)(qing)洗或長(chang)時(shi)(shi)間(jian)浸泡反(fan)滲透膜(mo)。
2. 5 系統的廢水處理
2. 5. 1 一級RO濃水的處理
一(yi)級反滲透的濃水只是含鹽量比較高,即使不回收利用直接(jie)排放也完(wan)全可以達(da)到GB8978— 1996《污水綜合排放標(biao)準》中的一(yi)級標(biao)準。
2. 5. 2 超濾清洗廢水的處理
超濾裝置清洗(xi)液(ye)通常(chang)為檸檬(meng)酸(suan)(suan)和(he)堿(jian)性次氯酸(suan)(suan)鈉溶液(ye)。正常(chang)情況下(xia),清洗(xi)后(hou)的酸(suan)(suan)、堿(jian)清洗(xi)廢液(ye)通過廢水(shui)中和(he)池收集、中和(he)以(yi)及緩沖稀釋至pH = 6 ～9后(hou)可(ke)達(da)(da)標(biao)排放(fang)(fang),若廢水(shui)pH不(bu)在(zai)6～9,可(ke)人工(gong)投加適量的酸(suan)(suan)或堿(jian)中和(he)后(hou)達(da)(da)標(biao)排放(fang)(fang)。
2. 5. 3 反滲透清洗廢水的處理
反(fan)滲(shen)透裝(zhuang)置正(zheng)常(chang)情(qing)況下3～4個月(yue)清(qing)洗(xi)1次, 清(qing)洗(xi)液(ye)通常(chang)為(wei)酸、堿(jian)(jian)等。清(qing)洗(xi)后的酸、堿(jian)(jian)清(qing)洗(xi)廢(fei)(fei)液(ye)通過廢(fei)(fei)水(shui)中和(he)池收集、自然(ran)中和(he)至pH = 6 ～9后達標排放(fang),若廢(fei)(fei)水(shui)的pH不能達到排放(fang)要求,可人工投加(jia)適量的酸或堿(jian)(jian)中和(he)后達標排放(fang)。
3 系統建設、安裝、試車中發現的問題及整改
3. 1 建設和安裝過程中發現的問題及整改
該系統2008年6月(yue)底基本建(jian)(jian)成,在系統建(jian)(jian)設和裝置安裝過程中發現了一些問題,及時(shi)進行(xing)了整改(gai)。
(1)工(gong)藝用(yong)壓縮空(kong)氣無過濾(lv)裝置,若壓縮空(kong)氣帶(dai)入油、水和雜(za)質,將會對超濾(lv)膜(mo)產(chan)生嚴重損壞,建議增加空(kong)氣過濾(lv)器。經生產(chan)管理部協調,系統改為使用(yong)公司化肥(fei)廠一(yi)合和一(yi)尿的工(gong)藝空(kong)氣, 情況得到改善。
(2)三水(shui)裝置(zhi)的(de)脫鹽泵(beng)出口無(wu)計量(liang)裝置(zhi),不便(bian)于對外供(gong)脫鹽水(shui)進行(xing)計量(liang)和(he)成(cheng)本核算。
(3)二級反滲透裝置出(chu)水要加堿調節產水 pH,但無(wu)取(qu)樣點;新1 200 t/h水槽也無(wu)取(qu)樣點。經整改,增(zeng)設(she)了取(qu)樣管(guan)道和取(qu)樣點。
(4)安(an)裝過(guo)程中發現原水增壓泵、中間(jian)泵、超濾(lv)產水泵出口總(zong)管(guan)無管(guan)道支(zhi)撐。經整(zheng)改(gai),增設了管(guan)道支(zhi)撐。
(5) 1 200 t/h脫鹽水(shui)水(shui)槽排(pai)放(fang)口加(jia)裝1 只(zhi) DN100不銹鋼隔膜閥。
(6)原設計0. 8MPa蒸汽管(guan)進入系統前無疏水閥,后增設了一組疏水閥。
3. 2 試車過程中發現的問題及處理
(1)原水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質差。三水(shui)(shui)(shui)(shui)裝(zhuang)置(zhi)處于(yu)(yu)Φ630 mm 管(guan)(guan)道(dao)(dao)最末端,且管(guan)(guan)道(dao)(dao)已使用(yong)30余年,加(jia)之(zhi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)中水(shui)(shui)(shui)(shui)的流(liu)速緩慢(man),極易滋生貝(bei)類等(deng)水(shui)(shui)(shui)(shui)生物,因(yin)而生產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)中含有較多的不溶性固體懸(xuan)浮(fu)物(以貝(bei)殼、砂粒為主) ,而系(xi)統(tong)(tong)未(wei)設粗(cu)濾(lv)裝(zhuang)置(zhi),盤濾(lv)裝(zhuang)置(zhi)無法全部(bu)濾(lv)出這些固體懸(xuan)浮(fu)物,不僅(jin)對盤濾(lv)裝(zhuang)置(zhi)的濾(lv)片造(zao)成(cheng)損壞,且出水(shui)(shui)(shui)(shui)也不符合(he)(he)下一(yi)道(dao)(dao)工序———超濾(lv)的進水(shui)(shui)(shui)(shui)要求。為此,在原水(shui)(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓泵(beng)進口管(guan)(guan)上增(zeng)設了1只(zhi)排污閥,并(bing)(bing)建(jian)議在Φ630 mm管(guan)(guan)道(dao)(dao)的生產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)進入本系(xi)統(tong)(tong)之(zhi)前(qian)增(zeng)設一(yi)座480 m3 /h的無閥濾(lv)池(chi), 無閥濾(lv)池(chi)采用(yong)雙組獨立進水(shui)(shui)(shui)(shui),用(yong)來除去貝(bei)類等(deng)固體懸(xuan)浮(fu)物,并(bing)(bing)配套設置(zhi)清水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)1座(由于(yu)(yu)現在系(xi)統(tong)(tong)已有符合(he)(he)要求的生產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓泵(beng),故(gu)清水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)后(hou)不再設泵(beng)) ,可提供無閥濾(lv)池(chi)反洗(xi)時的緩沖用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)。
(2)儀表誤(wu)差大(da)。現場(chang)儀表顯示誤(wu)差大(da),通過多次調校,情(qing)況好轉。
(3)超濾(lv)氣(qi)(qi)洗(xi)部(bu)分(fen)(fen)氣(qi)(qi)量難(nan)以平衡。超濾(lv)反洗(xi)的(de)(de)氣(qi)(qi)洗(xi)部(bu)分(fen)(fen)氣(qi)(qi)量調(diao)節存在一定(ding)問題,主(zhu)要原因是減壓閥(fa)不是連續使(shi)用(yong),氣(qi)(qi)量難(nan)以平衡。通(tong)過(guo)多次(ci)調(diao)節,找(zhao)到了一定(ding)的(de)(de)規律,氣(qi)(qi)洗(xi)基本能正常使(shi)用(yong)。
(4)產水pH有(you)波動。加氫氧(yang)化鈉過(guo)多對出水電導(dao)率(lv)有(you)比較大的影響(xiang),所以操(cao)作上(shang)一定要(yao)盡量少加氫氧(yang)化鈉。通過(guo)多次調節(jie),出水電導(dao)率(lv)和(he) pH基本控制在正常范圍,但還有(you)一定的波動。
(5)反(fan)滲(shen)透(tou)膜壓力(li)(li)值(zhi)高(gao)。試車過程中發現, 一級(ji)反(fan)滲(shen)透(tou)和二級(ji)反(fan)滲(shen)透(tou)的膜前(qian)、膜間(jian)、膜后(hou)壓力(li)(li)均比怡百(bai)信公司(si)(si)最初提供的壓力(li)(li)值(zhi)高(gao),向怡百(bai)信公司(si)(si)反(fan)映此情況(kuang),怡百(bai)信公司(si)(si)修改了一級(ji)反(fan)滲(shen)透(tou)和二級(ji)反(fan)滲(shen)透(tou)的膜前(qian)、膜間(jian)、膜后(hou)壓力(li)(li)值(zhi)。
(6)反滲透還原(yuan)劑(ji)(ji)的加(jia)入(ru)存在(zai)(zai)不足。原(yuan)來只在(zai)(zai)反滲透裝置(zhi)正常運(yun)(yun)行(xing)時(shi)加(jia)入(ru)還原(yuan)劑(ji)(ji)。為了防(fang)止反滲透膜被氧化(hua),更好地保護反滲透膜,現(xian)調整為反滲透裝置(zhi)運(yun)(yun)行(xing)前的沖(chong)洗(xi)和反滲透裝置(zhi)停運(yun)(yun)時(shi)的沖(chong)洗(xi)均加(jia)入(ru)還原(yuan)劑(ji)(ji)。
4 260 t/h反滲透脫鹽水系統的運行情況
4. 1 試運行情況
2008年7月5日(ri)260 t/h反(fan)滲透法制脫(tuo)鹽水(shui)(shui)系(xi)統試運行(xing)成功。經分(fen)析,各項水(shui)(shui)質指標基本(ben)合格(ge)。由于硫磺制酸裝(zhuang)(zhuang)置還(huan)未開(kai)車,生產的脫(tuo)鹽水(shui)(shui)在對新(xin)1 200 t/h脫(tuo)鹽水(shui)(shui)水(shui)(shui)槽及(ji)相關管道進行(xing)沖洗后,暫時無法送出(chu),所以系(xi)統處(chu)于間(jian)斷運行(xing)狀態(tai),期間(jian)處(chu)理(li)了(le)不少裝(zhuang)(zhuang)置存在的問題。
4. 2 連續運行情況
從2008年7月15日(ri)起系(xi)統開始連續生產(chan), 運行情況如(ru)下(xia)。
(1)由于生產水(shui)進(jin)水(shui)還需修建(jian)無閥濾池(chi)裝置(zhi),為避免(mian)原水(shui)水(shui)質差對盤(pan)濾和(he)超濾系統造成(cheng)影響,交叉運行1套(tao)設備,產水(shui)量(liang)在130 t/h左(zuo)右。
(2)盤(pan)濾系統運行(xing)情(qing)況良好。
(3)超濾系統(tong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)情況良好,只是1 200 t/h 脫鹽水水槽(cao)液位滿后系統(tong)將停車(che),氣(qi)洗運(yun)(yun)行(xing)(xing)周期是32. 5 min,需操(cao)作(zuo)工(gong)隨時調節(jie)壓力和流量。
(4)反(fan)滲透系(xi)統部分運(yun)行數據見表1。
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由(you)表(biao)1可知:一級(ji)反滲透(tou)(tou)系(xi)統(tong)(tong)正常(chang)情況(kuang)下(xia)(xia)產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)在(zai)150 t/h 左(zuo)(zuo)右,隨(sui)著氣溫(wen)的降(jiang)低(di),水(shui)(shui)溫(wen)下(xia)(xia)降(jiang),因板式換熱器未投入運行(xing),產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)下(xia)(xia)降(jiang),冬季產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)在(zai)130 t/h左(zuo)(zuo)右;二級(ji)反滲透(tou)(tou)系(xi)統(tong)(tong)運行(xing)正常(chang)情況(kuang)下(xia)(xia)產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)在(zai)130 t/h左(zuo)(zuo)右,隨(sui)著氣溫(wen)的降(jiang)低(di),產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)下(xia)(xia)降(jiang),冬季產(chan)(chan)水(shui)(shui)量(liang)(liang)在(zai)115 t/h左(zuo)(zuo)右;原水(shui)(shui)經過一級(ji)1#、2#和二級(ji)3#、4#反滲透(tou)(tou)膜系(xi)統(tong)(tong)處理后,產(chan)(chan)水(shui)(shui)電(dian)導率均小(xiao)(xiao)于10μS/ cm,產(chan)(chan)水(shui)(shui)的SiO2 含量(liang)(liang)小(xiao)(xiao)于0. 2 mg/L,能達(da)到(dao)脫(tuo)鹽水(shui)(shui)的工藝指標要求(qiu),但產(chan)(chan)水(shui)(shui)的pH有(you)一定(ding)波動。
(5) 系統(tong)運行(xing)3個多月后,因保安(an)過濾器(qi)進出口壓差大需換濾芯,于是裝置(zhi)只運行(xing)了一(yi)級1# 和二(er)級3#反滲透系統(tong)。在2008年11月18日更(geng)換了一(yi)級2#反滲透和二(er)級4#反滲透濾芯后,恢復為2套裝置(zhi),交叉(cha)運行(xing)。
(6) 系統自投運以(yi)來,多次(ci)對(dui)(dui)一級反滲透的濃水(shui)進(jin)行分(fen)析, pH合(he)格(ge),達標排(pai)(pai)放(fang);對(dui)(dui)2套超濾裝置(zhi)進(jin)行過(guo)(guo)1次(ci)化學(xue)清洗(xi),清洗(xi)后(hou)的廢(fei)液可達標排(pai)(pai)放(fang);未對(dui)(dui)反滲透裝置(zhi)進(jin)行過(guo)(guo)化學(xue)清洗(xi),但用(yong)非氧(yang)化還原(yuan)藥劑(DBNPA7287)進(jin)行過(guo)(guo)3次(ci)殺菌處理(li)(li),處理(li)(li)后(hou)的排(pai)(pai)放(fang)液pH合(he)格(ge),達標排(pai)(pai)放(fang)。
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