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碟管式反渗透膜的保养方法

发表时间:2016-06-13 16:25
作为垃圾渗滤液处理技术的有效手段之一,碟管式反渗透膜(DTRO )技术本身带有一定的抗污染性,然而实际运用中,水中的微量悬浮物、胶体、难溶质、金属氧化物和细菌等杂质经过一段时间仍能对膜造成一定的污染,使得膜通量大幅度降低,对膜的使用寿命造成影响,提高了生产的运行成本,所以DTRO 膜的保养研究势在必行。本文将从DTRO 系统的工艺描述、逆渗透过程、膜的性能指标、膜的影响因素分析出膜的缺陷,进行膜的保养分析。
什么叫逆渗透:
        如果半渗透膜将两种盐水或被污染的液体分离开来,半渗透膜只允许一定尺寸的分子通过,那么这两种液体的浓度会相同。这个过程就叫做渗透作用。如果一种液体是盐水,另一种是纯水,水分子会穿过半渗透膜向盐水扩散,进而将盐水稀释。发生这种情况时系统中会出现一定的压力。这种压力就叫做渗透压。
        对于水处理而言,这个过程是人工的逆过程—逆渗透。系统受到大于渗透压的压力,造成分子向相反方向运动。水分子通过半渗透膜从原水向纯水一侧扩散:水中的污染物不能通过渗透膜,并停留了下来。
        在金正DT组件中,逆渗透过程在水处于运动状态时进行,水流过薄膜表面。原水流过组件时浓度逐渐增加。污染物被过滤出来,被薄膜阻挡住,浓缩液就被带走。产生的纯水透过液流向纯水存储装置。这一原理可以用于海水脱盐处理,被污染的沥出液处理、微咸水和海水的净化处理,以及其它用途。金正环保将该工艺用于垃圾渗滤液处理、工业高盐废水处理、反渗透浓水再处理、电厂脱硫废水处理等。
DTRO工艺
 
金正环保生产的碟管式膜组件采用开放式流道,DT组件两导流盘之间距离为4mm,盘片表面有一定方式排列的凸点。这种特殊的力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,从而有效的避免了膜堵塞和浓差极化现象,成功的延长了膜片的使用寿命;清洗时也容易将膜片上的积垢洗净,保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含沙系数的废水,适应恶劣的进水条件。       
膜性能指标
 
 
       1.脱盐率。脱盐率=( 1-产水含盐量/进水合盐量)×100 %膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,影响脱盐率高低的决定性因素是膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率,主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99% ,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98 %明莫使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低。);对分子量大于1 00 的有机物脱除率也可过到98 % ,但对分子量小于100 的有机物脱除率较低。
       2.透过速度。水通量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
       盐透过速度—在单位时间、单位膜面积上透过的盐量,也叫透盐率、盐通量。
       3.回收率。回收率—指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。确定其的主要依据是进水水质及用水要求。因此,在设计膜系统时,回收率的数值往往已被确定。
       回收率=(产水流量/进水流量)×100%
       5.进水压力对反渗透膜的影响。盐的透过量本身不会单纯的受到进水压力的影响,进水压力的提高会导致驱动反渗透的净压力相应的提高,这样一来使得产水量会增多,在盐透过量基本不变的情况下,产水的增多使得透过膜的盐分得到了稀释,从而导致透盐率降低,脱盐率得到提高。但是,当进水压力达到或超过某一数值时,回收率的大大增加,浓差极化加大,此时盐透过量的增加和产水两的增加开始相互抵消,因此脱盐率将不再增加。
       6.进水温度对反渗透膜的影响。反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随看水温的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°C为标准)
       7.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 一8.5 之间,脱盐率达到最高。
       8.进水盐浓度对反渗透膜的影响。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。
膜片缺陷及对策
 
 
        缺陷:
         1.不具有耐氯气和氧化剂的能力。
       2.进水水质若含有大量悬浮固体和硅酸盐,这会造成膜表面上的沉积物无法消除,影响操作过滤效率、降低生产能力,损坏膜组件。
       3.如果渗滤液、透过液排放管或浓缩液排放管出现真空,会导致膜块损坏。
       4.当进水管上没有压力,在透过液出口处不允许有任何背压产生,否则会损坏膜层。
        对策:
       1.对要处理的渗滤液加入工业盐酸调节其PH值,通过对膜材料进行试验,确定PH的范围。使膜始终处于偏酸的工作情况下,才能保证膜的寿命达到三年。
       2.调酸后水温要控制在5度以上,才能保证膜片高效运行。在操作压力一定的条件下,温度的升高可以降低膜污染的速度。
       3.定期用清洗剂清洗,每100小时一次,3次碱性清洗剂,1次酸性清洗剂。
       当同时使用两种清洗剂时,应该先碱后酸。(碱性清洗剂可以去除膜表面最底层的沉积物,方便酸性清洗剂去除无机沉积物)
       4.操作压力是对膜污染造成影响的重要因素之一,膜运行初级阶段,由于膜与溶质之间的吸附作用较大,此时提高操作压力能够使更多的溶质分子的渗透过去,进而使膜污染降低。然而操作压力的不断增加会导致胶体物质在膜表面的沉积速度增加,这样又进一步加快了膜污染的速度。因此,在实际操作过程中对于操作压力的确定要根据实际情况合理选择,而且为了更好的控制膜通量,应当设定相应的警戒值,当跨膜压差达到一定值时,进行膜清洗。
       5.当设备停机时,不要在组件的透过液一端施加压力。透过液管线中的最大压力不要超过1.5bar。如果透过液压力需要超过这个高限,则需要增加个增压泵(如果设备的透过液排放的高度或距离产生大于1.0bar的背压)。
       通过以上论述,大大提高了碟管式反渗透膜的使用寿命,节省运行成本,使用寿命可达5年以上。
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