超高壓反滲透技術(shù)及濃鹽水處理中的應(yīng)用

1、陶氏超高壓反滲透技術(shù)及其在濃鹽水處理中的應(yīng)用Dow Water & Process Solutions陶氏水處理及過程解決方案D目錄1. 陶氏為什么開發(fā)超高壓反滲透膜？2. 陶氏超高壓反滲透膜技術(shù)參數(shù)3. 陶氏超高壓反滲透的優(yōu)勢4. 陶氏超高壓反滲透膜的應(yīng)用領(lǐng)域5. 陶氏超高壓反滲透膜在濃鹽水處理中的應(yīng)用6. 支持及協(xié)作2陶氏為什么開發(fā)超高壓反滲透？政策法規(guī)- 煤化工行業(yè)- 火力發(fā)電行業(yè)水資源短缺- 北方：資源豐富，水資源短缺市場需要可以用得起的技術(shù)- 環(huán)境敏感地區(qū) 及產(chǎn)品公眾壓力 現(xiàn)有技術(shù)- 環(huán)保意識提高 - 投資成本高- 信息時代 - 運行成本高- 社交媒體DowTM UHP RO 陶氏超

2、高壓反滲透3陶氏超高壓反滲透膜產(chǎn)品參數(shù) 最高操作壓力120bar max 30C 8英寸膜元件有效過濾面積：27m2 設(shè)計及運行通量：4-13L/m2.h（視進水水質(zhì)及預(yù)處理工藝） 進水流道34 mil 標(biāo)準(zhǔn)測試性能：產(chǎn)水量1m3/h（6,400 gpd ）， 穩(wěn)定脫鹽率: 99.7 %標(biāo)準(zhǔn)測試條件：32,000 ppm NaCl, 800 psi (5.5 MPa), 77F (25 ), pH 8, 8% recovery產(chǎn)品名稱 最大操作壓力組件直徑英寸組件長度英寸有效面積平方英尺 平方米XUS180808 120bar (30) 7.9 40 285 27XUS180804 120ba

3、r (30) 3.9 40 60 5.6XUS180802 120bar (30) 2.4 40 18 1.74產(chǎn)品參數(shù)表PDS5最大操作壓力Vs 進水溫度的關(guān)系6陶氏超高壓反滲透膜耐高壓性能測試 在極端條件下，對膜組件進行了耐高壓性能測試： 測 試 產(chǎn)品：8英寸組件 - XUS180808 測 試 壓力：80 %的時間下，壓力維持在120bar 測試溫度： 25C to 52C （大大超過30 C ） 測試液：32,000 mg/L to 105,000 mg/L NaCl溶液 測 試 持續(xù)時間：7天 測試結(jié)果 在120bar，105,000 mg/L NaCl濃 度下，穩(wěn)定的滲透液流量：2

4、30L/h 組 件 完整性復(fù)測(海水膜標(biāo)準(zhǔn)測試條件） 極 端 試驗后脫鹽率：99.75%，產(chǎn)水量：0.19 m3/h （ 1,227 gpd ） 標(biāo) 準(zhǔn) 脫鹽率：99.70%，產(chǎn)水量：1 m3/h （ 6,400 gpd ）7陶氏超高壓反滲透膜特點 成熟的卷式膜技術(shù)； 經(jīng)過優(yōu)化的組件構(gòu)造，確保忍受超高運行壓力； 結(jié)實耐用的耐高壓反滲透膜片； ROSA軟件配合設(shè)計模擬。8陶氏超高壓反滲透膜的優(yōu)勢 經(jīng)過優(yōu)化成熟可靠的卷式反滲透膜技術(shù) 耐高壓 抗污染客戶用得 大幅降低濃鹽水處理、零排放系統(tǒng)的成本 低投資成本 低運行成本起的可靠技術(shù) 運行維護更方便 結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)簡潔 用戶卷式膜系統(tǒng)運行經(jīng)驗9陶氏超高

5、壓膜的主要應(yīng)用 陶氏超高壓反滲透主要用于濃鹽廢水的處理，包括：火力發(fā)電行業(yè) 冶金及濕法冶金 化工及石化行業(yè) 油氣開采行業(yè)- 脫硫廢水 - 采礦尾水 - 煤化工廢水 - 油田采出水- 循環(huán)冷卻水排污 - 礦山廢水 - 化工廢水 - 煤層氣廢水水 - 濕法冶金廢水 - 煉化廢水 陶氏超高壓反滲透也可以用于含鹽液體、特殊液體的濃縮等。10陶氏超高壓反滲透用于濃鹽水處理的典型工藝流程虛線方框內(nèi)為Dow AffordableZLD/MLD Solution 平臺工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池 藥劑軟化(備選)砂濾(備選)超濾 離子交換樹脂 軟化或有機物去除蒸發(fā)器 結(jié)晶器6-8% TDS0.5-4% TDS or凝結(jié)水2

6、0-25% TDSor產(chǎn)水FORTILIFEXC膜濃縮FORTILIFEXC-N鹽凈化UHP RO凝結(jié)水10-20% TDSor固體鹽產(chǎn)水超高壓反滲透膜系統(tǒng)設(shè)計1估計系統(tǒng)規(guī)模 根 據(jù)設(shè)計通量 4 -13 L/m2/h (原 水水質(zhì)、含鹽 量及鹽的種類有關(guān))和設(shè)計產(chǎn)水規(guī)模確定2初步設(shè)計 DW PS根據(jù)客戶提供原水水質(zhì)分析報告，利用 ROSA軟 件進行初步設(shè)計計算。3中試實驗 如果需要，可采用真實的原水進行高壓膜中試，并配備合理的預(yù)處理，來確定最優(yōu)通量、化學(xué)清洗周期及清洗方式等。4優(yōu)化設(shè)計 基于中試結(jié)果，DWPS與客戶一起對設(shè)計工藝進行優(yōu)化12工業(yè)化應(yīng)用 從今年初正式推出超高壓反滲透，經(jīng)過半年的商

7、務(wù)推廣，目前已有三個工業(yè)化項目 湖北某新能源材料零排放項目一期：70支 山東某化工集團化工廢水零排放項目：48支 湖北某新能源材料零排放二期：140支 以上項目會陸續(xù)在三、四季度調(diào)試運行，后續(xù)我們會分享系統(tǒng)的運行情況的信息。13總結(jié) 陶氏超高壓反滲透已經(jīng)工業(yè)化，有8、4和2.5英寸的膜組件可供客戶選擇； 通過對成熟傳統(tǒng)卷式膜工藝的改進，陶氏超高壓反滲透的最大運行壓力可達 120bar，并通過極端壓力和溫度測試。 陶氏超高壓反滲透可以大大降低濃鹽水處理或零排放系統(tǒng)的投資和運行成本 陶氏將協(xié)助客戶ROSA模擬，試驗支持及設(shè)計優(yōu)化等。 除了超高壓反滲透外，陶氏還為客戶提供預(yù)處理、預(yù)濃縮技術(shù)及產(chǎn)品。1

8、4期待與您合作!15Backup slides16DTRO design17DTRO flow scheme contd18UHP RO Vs DTRO ：運行維護DT RO有效過濾面積:9.4m21016mm UHP RO有更高的過濾效率，同UHPRO有效過濾面積:26.5m2201mm樣規(guī)模使用的組件更少，需要配件、接頭少，系統(tǒng)簡潔，管理方便； DTRO組件設(shè)計復(fù)雜，單個組件9.4m2就有200個O型密封圈，實際使用中有很大的泄漏風(fēng)險； DTRO雖然可以拆卸進行人工清洗，但有可能傷及膜片，同時勞動量大，反復(fù)拆卸組裝，易泄漏。19UHP RO Vs DTRO 實際運行項目抗污染性能 項 目

9、地點：南京垃圾填埋場滲濾液處理項目 項 目 有卷式SWRO系統(tǒng)和DTRO系統(tǒng)，預(yù)處理為管式超濾MBR膜組件：SW30-400/34i設(shè)計通量：10.5 LMH單支產(chǎn)水：0.4 m3/h產(chǎn)水量：14 m3/h 數(shù)量：36支 化學(xué)清洗周期:15-20d組件類型：DTRO設(shè)計通量:10 LMH單支產(chǎn)水：0.1 m3/h產(chǎn)水量：14 m3/h 組件數(shù)量：144支 化學(xué)清洗周期:15-20d 常發(fā)生組件泄漏問題20UHP RO Vs DTRO 濃鹽水處理應(yīng)用抗污染性能分析- 廢水中的有機物性質(zhì)；- 采用膜片的性質(zhì)及抗污染性能有機物 污染結(jié)垢污染- 廢水中難溶物質(zhì)的溶度積- 阻垢劑的性能- 軟化預(yù)處理生物

10、污染- 高鹽廢水，微生物難生存；- 生物污染不易發(fā)生21陶氏超高壓反滲透UHP RO特點及與其它品牌比較其它產(chǎn)品低脫鹽率 高脫鹽率出水水質(zhì)更好，一般可直接回用，無需二次處理，效率高?？嘞趟?biāo)準(zhǔn)條件下 海水膜標(biāo)準(zhǔn)條件下最低脫鹽率98.0% 最低脫鹽率99.5%嬌貴不耐壓的普通苦咸水膜片 皮實耐用的抗高壓FILMTEC SW30膜片更耐“壓密”效應(yīng)，耐清洗，壽命長，眾多DTRO品牌的選擇僅考慮原水流道，欠缺 綜合考慮的組件設(shè)計 31.9m2/35mil針對高壓運行環(huán)境針保證高壓下的膜片的完對性的組件設(shè)計 整性，保證脫鹽率，組27m2/34mil 件壽命更長22Product Data Sheet

11、 of Dow UHP RO23Product Data Sheet of Dow UHP RO24X Industrial RO Product Data Sheet25GE Water Industrial RO26濃鹽水處理系統(tǒng)設(shè)計理念產(chǎn)水40m3/h 產(chǎn)水50m3/h產(chǎn)水90m3/h140m3/h 100m3/h中間水池 濃鹽水50 m3/h TDS: 10-20%(跟原水中鹽的 組分有關(guān))蒸發(fā)系統(tǒng)SWRO系統(tǒng)最大壓力 83 bar 原水 TDS: 4-6%U HPRO系統(tǒng) 最大壓力120 bar 原水 TDS 6-8%最高溫度 30C28陶氏特種膜產(chǎn)品參數(shù)產(chǎn)品名稱直徑英寸組件長度英寸

12、有效膜面積平方英尺 (m2)標(biāo)準(zhǔn)測試流量GPD(m3/d)標(biāo)準(zhǔn)條件下最小脫鹽率%操作極限XUS180808 8 40 285 (27) 6,400 (24)UHP RO XUS180804 4 40 60 (5.6) 1,350 (5.1)99.701) 120 bar(at max 30C )XUS180802 2.5 40 18 (1.7) 400 (1.5)HT ROXUS120308 8 38 235 (22) 5,250XUS120304 4 40 42 (3.9) 95099.701) 80C(at max 30 bar)NF 48 MilXUS290908 8 38 270 (2

13、5) n.a.2) n.a.XUS290904 4 38 54 (5.0) n.a. n.a.54.8bar(at max 50C )HT NFXUS290508 8 40 320 (30) n.a.2) n.a.XUS290504 4 40 70 (6.5) n.a. n.a.70C(at max 28 bar)1) 32,000mg/l NaCl, 25C, 8% recovery, 800 psi2) NF Process elementsare wet tested but min flow or rejection is typically not required29最大操作壓力Vs 進水溫度的關(guān)系30UHP RO Vs DTRO - 濃鹽水處理應(yīng)用經(jīng)濟性分析 以化工廢水項目為例 原水量17.5m3/h； 原水TDS為88,000mg/L，其中硫酸根53,000mg/L，硝酸根2,400mg/L，氯離子 4,300mg/L， 鈉離子27,500mg/L； 系 統(tǒng) 回收率按40%考慮，即產(chǎn)水為7m3/h， 得到濃水的TDS為146,370mg/L。31UHP RO Vs DTRO 成本比較 系統(tǒng)配置