反滲透水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行點(diǎn)滴體會(huì).docVIP

反滲透水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行點(diǎn)滴體會(huì) 凈水技術(shù)WATER PURIFICATIONTECHNOLOGY V0124No4xx小型兩級反滲透水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行點(diǎn)滴體會(huì)高隆緒1史磊2(1鄭州市老科學(xué)技術(shù)工作者協(xié)會(huì)，河南鄭州450052；2鄭州鐵路分局新鐵路水電段，河南新鄉(xiāng)453000)摘要介紹了小型兩級反滲透水處理設(shè)備怎樣去除水中鈣鎂硬度，正確使用軟化器；怎樣區(qū)分膜標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量與設(shè)計(jì)產(chǎn)水量，合理配置反滲透膜組件；怎樣將 一、二級純水混合使用，提高產(chǎn)水量。 關(guān)鍵詞小型兩級反滲透軟化器標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量設(shè)計(jì)產(chǎn)水量混合使用按照CJT119-2000行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，日產(chǎn)水量lOOm3d(以24h，25水溫計(jì))，為小型反滲透水處理設(shè)備(相當(dāng)于4m3h)。 對于4m3h及以下的小型兩級反滲透水處理設(shè)備，大都是用于飲用純凈水、制藥純水及工藝純水的生產(chǎn)，這類設(shè)備不僅用量大，而且涉及面廣。 但在實(shí)際應(yīng)用中，遇到兩個(gè)問題一是有的用戶對反滲透水處理技術(shù)不夠了解或因投資不足，只追求低價(jià)位；二是有的生產(chǎn)廠設(shè)計(jì)不合理或因追求高利潤，盡量簡化配置。 為此，有相當(dāng)多的小型兩級反滲透水處理設(shè)備，軟化效果不好，反滲透膜污染結(jié)垢，產(chǎn)水量及水質(zhì)降低，設(shè)備不能正常運(yùn)行。 針對上述問題，現(xiàn)將多年從事小型兩級反滲透水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行點(diǎn)滴體會(huì)，介紹如下。 1正確使用軟化器的體會(huì)反滲透水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)，首先要考慮進(jìn)水水質(zhì)，其中鈣鎂硬度是一項(xiàng)主要指標(biāo)。 因?yàn)椋}鎂離子會(huì)沉積于反滲透膜表面，影響膜通水量及脫鹽效果，所以原水硬度是決定反滲透設(shè)備壽命的重要條件。 小型兩級反滲透水處理設(shè)備，由于不宜采用加阻垢劑方法，所以都是采用鈉離子交換軟化器，去除水中鈣鎂硬度。 11全自動(dòng)控制軟化器的問題全自動(dòng)控制軟化器，雖然設(shè)備運(yùn)行元需專人操作，按設(shè)定時(shí)間或流量，到時(shí)會(huì)自動(dòng)完成再生各個(gè)過程。 但是，停電就不能自動(dòng)再生。 如果停電后再運(yùn)行，或因壓力、流量以及原水水質(zhì)變化，均會(huì)使軟化過程終點(diǎn)的設(shè)定難以精確設(shè)置，因此再生周期變得不準(zhǔn)確，不是過早再生，就是延遲再生。 為了保證出水質(zhì)量，只能采用過早再生，這種“富”再生方式，大大增加了鹽耗，所以全自動(dòng)控制軟化器，不是鹽耗較一72一低，而是較高。 再者，全自動(dòng)軟化器也需要人工及時(shí)將食鹽倒入鹽液箱中。 有時(shí)停電，還需要人工手動(dòng)再生。 送電后并要及時(shí)調(diào)整自動(dòng)控制器的時(shí)間至當(dāng)前時(shí)間，這樣才能保證設(shè)定再生周期不變，從上述可以看出“全自動(dòng)”并非可以完全脫離人的控制，它只是簡化人的操作步驟。 而且全自動(dòng)控制器本身的壓力損失較大，故要求進(jìn)水壓力不低于02MPa，當(dāng)進(jìn)水壓力低于02MPa時(shí)，就不能正常吸鹽或吸鹽量不足，致使再生效果不好，軟水硬度超標(biāo)。 全自動(dòng)控制軟化器，在罐內(nèi)中心設(shè)置有一根進(jìn)出水中心管及配水帽，不僅占用了過水面積，而且配水容易產(chǎn)生偏流。 雖然目前已有手動(dòng)控制頭可代替自動(dòng)控制器，但還是存在有進(jìn)出水中心管的問題。 因此認(rèn)為，小型兩級反滲透水處理設(shè)備，不宜采用全自動(dòng)控制軟化器，推薦采用不帶進(jìn)出水中心管的手動(dòng)不銹鋼軟化器。 12根據(jù)水量及水質(zhì)設(shè)計(jì)選用軟化器有的廠商，搞所謂標(biāo)準(zhǔn)配置，例如產(chǎn)水量025m3h兩級反滲透水處理設(shè)備，無論原水硬度多少，軟水器與砂濾器、碳濾器的大小都是一樣，均為DN2501400mm。 當(dāng)原水硬度為6mmolL時(shí)，DN2501400mm軟化器，裝鈉樹脂44L，每個(gè)再生周期可產(chǎn)水量73m3左右。 025m3h兩級反滲透，要求軟水量145m3h，軟化器運(yùn)行5h，就要再生1次，中斷供水15h。 如果每天累計(jì)運(yùn)行10h，就要再生2次，累計(jì)中斷供水3h，這種運(yùn)行方式，是不正常的。 因此，軟化器應(yīng)根據(jù)產(chǎn)水量及原水硬度，按每周期運(yùn)行8-12h再生1次進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對上述原水硬度，應(yīng)采用DN3001500毫米軟化器，裝鈉樹脂85L，運(yùn)行10h再生1次。 萬方數(shù)據(jù)凈水技術(shù)V0124No4xx軟化器除了要選好，還要管好、用好。 軟化器樹脂的再生是關(guān)鍵，實(shí)際操作應(yīng)做到兩不能、一接近、一認(rèn)真(就是加食鹽數(shù)量按規(guī)定不能少、進(jìn)鹽液及置換的時(shí)間共50min不能少，樹脂清洗排水中的氯根要接近原水，水質(zhì)硬度要認(rèn)真化驗(yàn))，保證再生清洗質(zhì)量。 13軟化器使用效果實(shí)例2000年7月設(shè)計(jì)投產(chǎn)的鐵路某純凈水廠，一級反滲透產(chǎn)水量025m3h，采用陶氏低壓膜原水電導(dǎo)率1000tlscm、原水硬度8mmolL，選用DN3001500mm軟化器，裝鈉樹脂85L，軟水量10m3h，運(yùn)行10h再生1次。 由于配置合理，操作管理認(rèn)真，還有硬度化驗(yàn)記錄。 使用四年來，反滲透膜的水通量及脫鹽率除了正常衰減外，膜表面未發(fā)生結(jié)垢和污染，出水電導(dǎo)率，投產(chǎn)初期為78生scm，現(xiàn)為911zscm，可見軟化的效果是大的。 2合理配置反滲透膜的體會(huì)合理配置反滲透膜，首先要了解什么是膜元件標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量及設(shè)計(jì)產(chǎn)水量，膜元件標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量是膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下測得的產(chǎn)水量(即產(chǎn)品手冊的產(chǎn)水量)，而膜元件設(shè)計(jì)產(chǎn)水量是在設(shè)計(jì)時(shí)所賦于每支膜的實(shí)際產(chǎn)水量。 由于生產(chǎn)廠家配制標(biāo)準(zhǔn)測試液的水質(zhì)為反滲透產(chǎn)水，因而幾乎不帶雜質(zhì)，不存在膜元件被污染的問題，而且測試時(shí)間短。 但在實(shí)際使用時(shí)，除了二級反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水是以一級反滲透的產(chǎn)水作為原水外，其他反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水幾乎都是經(jīng)普通預(yù)處理后的原水，盡管對原水進(jìn)行過預(yù)處理，去除了一部分雜質(zhì)，但與標(biāo)準(zhǔn)測試條件所用水源相比，其進(jìn)水水質(zhì)仍然很差，此時(shí)如仍按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計(jì)產(chǎn)水量，則反滲透膜元件很快會(huì)受到污染，造成膜元件損壞。 所以，不能把膜元件標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計(jì)產(chǎn)水量，也可以說，膜元件設(shè)計(jì)產(chǎn)水量與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量無關(guān)，它只與有效膜面積、進(jìn)水水質(zhì)及水通量等有關(guān)。 21膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的的計(jì)算方法膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量快捷簡便的計(jì)算方法是單支膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量(m3h)=00929有效膜面積(ft2)X17水通量(gfd)式中有效膜面積ft2(英尺2)=00929m2水通量gfd(加侖英尺2時(shí))=17Lm2h例如兩級反滲透水處理設(shè)備進(jìn)水水源為軟化水，采用4040膜，一級膜有效膜面積82ft2(76m2)；二級膜有效膜面積87ft2(81m2)，根據(jù)膜生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)導(dǎo)則，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)踐，一級膜水通量選用199fd(323Lm2h)；二級膜的進(jìn)水是一級反滲透產(chǎn)水，所以二級膜水通量選用259fd(425Lm2h)。 則單支一級膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量=76m2323Lm2h1000025m3h單支二級膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量=81m2x425Lm2h1000034m3h按照單支一級膜設(shè)計(jì)產(chǎn)水量，一級反滲透水處理設(shè)備產(chǎn)水量05m3h，應(yīng)采用2支膜；產(chǎn)水量10m3h，應(yīng)采用4支膜，如此累加配置。 有的市售10m3h一級反滲透設(shè)備只采用3支或2支膜，而不考慮進(jìn)水水源等多種因素的影響，這種設(shè)計(jì)是不合理的，同時(shí)也會(huì)造成膜生產(chǎn)廠家對其提供的三年質(zhì)量擔(dān)保失效。 22兩級反滲透膜的配置問題如果是帶中間水箱的兩級反滲透，膜的配置可能出現(xiàn)的問題，就是有的廠家借設(shè)中間水箱，有意把一級膜配少，例如lm3h(20m3d)的兩級反滲透水處理設(shè)備，一級反滲透只配45支4040膜，二級反滲透配3支4040膜。 運(yùn)行后，二級反滲透產(chǎn)水量可達(dá)lm3h，但一級反滲透產(chǎn)水量，不能滿足二級反滲透連續(xù)運(yùn)行，時(shí)運(yùn)時(shí)停，每天只能累計(jì)運(yùn)行1216h，日產(chǎn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)的6080。 因此，選用兩級反滲透水處理設(shè)備時(shí)，應(yīng)特別注意一級膜的配置數(shù)量，必須保證兩級反滲透的第二級能夠連續(xù)運(yùn)行。 實(shí)踐表明，小型兩級反滲透一級膜及二級膜，采用4040膜的優(yōu)化配置為產(chǎn)水量O25m3h，一級膜2支、二級膜1支；產(chǎn)水量05m3h，一級膜4支、二級膜2支；產(chǎn)水量10m3h，一級膜6支、二級膜3支；產(chǎn)水量20m3h，一級膜12支、二級膜6支。 23小型兩級反滲透清洗膜系統(tǒng)反滲透水處理設(shè)備的預(yù)處理，是為盡可能多地去除引起膜污染的物質(zhì)而專門設(shè)計(jì)的。 但在運(yùn)行過程中，可能存在一些不可預(yù)測因素，如不正常工況，濃差極化及誤操作等原因，反滲透膜運(yùn)行一段時(shí)間后，還是有可能被無機(jī)物垢及金屬氧化物等污染。 為了去除污染，小型兩級反滲透水處理設(shè)備，也應(yīng)配備化學(xué)清洗膜系統(tǒng)。 作為膜的FI常維護(hù)保養(yǎng)，一般半年左右應(yīng)洗膜一次。 關(guān)于清洗泵，也可用原加壓泵或用軟化再生泵代替，采用低壓清洗。 3 一、二級純水混合使用提高產(chǎn)水量的體會(huì)兩級反滲透水處理設(shè)備，用于飲用純凈水的一一73萬方數(shù)據(jù)小型兩級反滲透水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行點(diǎn)滴體會(huì)V0124No4xx級純水電導(dǎo)率，一般為1525pscm，二級純水電導(dǎo)率，一般為46lscm。 現(xiàn)將一級純水與二級純水按比例混合使用，混合后純凈水電導(dǎo)率控制在810pscm，仍然符合飲用純凈水電導(dǎo)率10btsem的國家標(biāo)準(zhǔn)。 例如1m3h的兩級反滲透，一級純水產(chǎn)水量15m3h、電導(dǎo)率17lsem，二級純水產(chǎn)水量10m3h、電導(dǎo)率5lscm，欲配混合水電導(dǎo)率9tlscm。 采用十字交叉法計(jì)算一級與二級純水混合比例，可按一級純水電導(dǎo)弋7級純水混合份數(shù)17二級純水電導(dǎo)率欲配混合水電導(dǎo)X_級純水混合份數(shù)八98二級純水電導(dǎo)率一級純水混合份數(shù)g下法計(jì)算以對角線的方向?qū)蓴?shù)相減。 從上述計(jì)算結(jié)果可知，取4份(折合1份)一級純水與8份(折合2份)二級純水混合，混合使用后平均產(chǎn)水量為(15X1+102)(1+2)=117m3h混合后的純水量比不混合時(shí)的二級純水產(chǎn)量10m3h，增加017m3h，等于兩級反滲透產(chǎn)水量提高17，每小時(shí)多灌裝5加侖桶裝純凈水8桶，每天工作12h，可多灌裝96桶，每月增加利潤近萬元。 xx727第一作者簡介高隆緒，鄭州市老科協(xié)，教授級高級工程師，主要從事水處理設(shè)計(jì)與應(yīng)用。 (上接第17頁)由表2可知，磁種一磁分離法產(chǎn)生污泥的含水率明顯比常規(guī)混凝沉淀法產(chǎn)生的污泥低，因此不需要再進(jìn)行污泥濃縮處理，這樣可以減少處理工藝的占地面積。 試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過磁場作用過的磁性絮凝體，其顆粒之間的吸引力增大，有利于將顆粒間的空隙水排走。 27影響去除率因素的理論探討磁性凝聚體在磁場中的受力包括磁力FM、重力FG、黏滯曳力Fv和慣性力E等。 FM(FG+Fv+FI)可作為預(yù)測去除率大小的定性判據(jù)，其中磁力和滯曳力為主要的作用力，所以一般將FMFv作為預(yù)測去降率大小的定性判據(jù)，其比值越大，去除率越高。 黏滯曳力Fv的計(jì)算公式為Fv=37tTvd (2)式中Fv一黏滯曳力；叼一水的黏度系數(shù)；v一顆粒速度；d一顆粒粒度。 將式 (1)和式 (2)代入FMFv可得FMFv=(xVH dHdx)3trlvd=(xd2H dHdx)181v (3)由式 (3)可知，磁種用量、磁性凝聚體粒徑、磁場強(qiáng)度和磁場梯度與FMFv成正比，這與磁種用量、磁場強(qiáng)度對去除率影響的試驗(yàn)結(jié)果相符合，顆粒速度與FMFv成反比，這與過濾速度對去降率影響的試驗(yàn)結(jié)果吻合。 3結(jié)論 (1)洗車廢水經(jīng)過磁種一磁分離法處理后，出水的水質(zhì)可達(dá)到洗車回用水的要求； (2)磁種一磁分離法產(chǎn)生污泥的含水率明顯比常規(guī)混凝沉淀法產(chǎn)生的污泥低，不需要設(shè)置污泥濃縮設(shè)備； (3)磁種一磁分離法與傳統(tǒng)的處理工藝比較，具有占地面積少、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此將其用于洗車廢水的回用處理，具有廣闊的市場前景。 參考文獻(xiàn)1楊宗政，孫永軍，龐金釗普通活性污泥膜生物反應(yīng)器處理洗車廢水的應(yīng)用研究口環(huán)境污染與防治，xx，25 (2)1041062雷國元磁種和磁處理技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用J上海環(huán)境科學(xué)，1997，16 (11)2427l污泥處理工程學(xué)FM上海z華東化工學(xué)院出版社，19903國家環(huán)保局水和廢水監(jiān)網(wǎng)分析方法編委會(huì)水和廢水監(jiān)測分析方法(第三版)M北京中國環(huán)境科學(xué)出版社19974傅大放，蔡明元，華建良等污水廠污泥微波處理試驗(yàn)研究J中國給水排水，1999，15 (6)56575張朝，張可方，宋金璞等大梯度磁濾器處理微污染株江源水J中國給水排水，xx，17 (4)7072xx8-25第一作者簡介潘涌璋，男，1964年3月出生，1993年華南理工大學(xué)環(huán)境化工專業(yè)博士研究生畢業(yè)，工學(xué)博士，高級工程師，從事環(huán)境科學(xué)和工程的教學(xué)、科研、技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用等工作。 Tel02085228390Emailtpyzjnu，edu，Cll。 -74-萬方數(shù)據(jù)小型兩級反滲透水處