微滤和超滤
微滤(MF)和超滤(UF)是近几年才大规模应用的反渗透和纳滤预处理工艺。同絮凝、沉淀以及砂滤比较,其过滤的水质稳定、设备管理比较简单,也不会产生过滤残渣或絮凝污泥等废弃物。
作为预处理,微滤和超滤膜的使用可以完全去除不溶解的物质,降低颗粒物的污染风险,使得反渗透的设计水通量可以适当增加约10 – 20%。在选择微滤和超滤作为预处理时,一定要严格控制药剂的投加量、严格按照微滤和超滤制造商提供的设计参数设计,虽然微滤和超滤系统自动化程度高、运行操作简单,但也同样要做好维护工作,确保系统稳定的运行。
保安过滤器
通过预处理的水在进入反渗透和纳滤系统之前通常会设置5 μm 左右的保安过滤器,这是为了防止管路和中间水箱带入污染物。需要注意的是保安过滤器可能会成为微生物污染的发生源,保安过滤器同样需要定期清洗和杀菌。有废水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
除铁和除锰
在有的井水中含有还原态的Fe2+和Mn2+。这种水在氧化后或者当水中的氢氧根超过5 mg/L 时,Fe2+会转变为Fe3 ,生成胶体的氢氧化物。
4 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 CO2
铁比锰更容易造成反渗透和纳滤膜的污染。用反渗透系统来处理这样的水时,重要的是不要接触空气。在进入反渗透装置前对原水进行氧化,然后使用过滤器脱除,也可以防止铁和锰带来的污染。
膜劣化的防止
膜的劣化,主要是受物理或化学作用发生不可逆的细微构造或分子构造变化,导致膜性能下降的现象。
物理劣化:已知物理劣化的显著事例是从水泵发出的超声波会造成膜破损(脱盐率下降),超过允许的压力或超过上限温度(45℃)的运行,也都会造成膜劣化导致水通量下降。
化学劣化:是指反渗透和纳滤膜受氧化剂影响,芳香聚酰胺的聚合链被切断,或者因过量酸、碱等药剂清洗,导致膜分离性能的衰减。
醋酸纤维素反渗透膜会受到来自细菌分解影响导致高分子聚合链断裂,进而导致脱盐率下降。
反渗透进水的水质允许值检查表
导致膜污染的指标 |
允许值 |
解决方法 |
悬浮物等 |
浊度 |
< 1 NTU |
过滤,絮凝沉淀,微滤,超滤 |
SDI 15 |
< 5.0 |
N/A |
颗粒物 |
< 100个/ml |
过滤,絮凝沉淀,微滤,超滤 |
微生物 |
< 1个/ml |
杀菌,微滤,超滤 |
金属氧化物 |
铁,Fe 3+ |
< 50μg/L |
氧化+沉淀或过滤 |
锰,Mn |
< 50μg/L |
使用分散剂 |
结垢物质 |
CaCO 3 |
LSI<0 |
回收率,pH值,阻垢剂 |
CaSO 4 |
< 230% |
回收率,阻垢剂 |
BaSO 4 |
< 6 000% |
回收率,阻垢剂 |
SrSO 4 |
< 800% |
回收率,阻垢剂 |
CaF 2 |
浓水< 1.7 mg/L |
回收率 |
Ca 3 (PO 4 ) 2 |
浓水侧浓度不能超过溶解度 |
回收率 |
SiO 2 |
< 100 % |
回收率 |
有机物3 |
油 |
0 |
气浮、吸附 |
TOC |
< 10 mg/L |
活性炭 ,过滤,吸附树脂 |
COD |
< 10 mg/L |
活性炭 ,过滤,吸附树脂 |
BOD |
< 5 mg/L |
活性炭 ,过滤,吸附树脂 |
导致膜劣化的指标 |
允许值 |
去除方法 |
pH值4 |
3 – 10 |
加入酸或碱调节 |
温度 |
5 – 45℃ |
换热器 |
氧化剂 |
余氯 |
< 0.1 mg/L |
还原剂, 活性炭 吸附 |
臭氧 |
0 |
其他 |
0 |
表面活性剂 |
选择阳离子或两性表面活性剂时要注意 |
酒精 |
< 10% |
N/A |
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