反滲透技術(shù)在微污染黃河水中的應(yīng)用研究
來源：北京時代沃頓科技有限公司 閱讀：3282 更新時間：2013-04-17 15:13本文介紹了VONTRON抗污染反滲透膜在山東某公司的應(yīng)用情況，該公司以微污染黃河水為水源，用反滲透技術(shù)做為主要脫鹽工藝來制備鍋爐補(bǔ)給水。運(yùn)行結(jié)果表明，反滲透系統(tǒng)運(yùn)行良好，有效保證電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，帶來良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
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《1999年中國環(huán)境狀況公報》指出：我國主要河流有機(jī)物污染普遍。七大水系和三大湖泊都受到了不同程度的污染，流域中五類及劣于五類水質(zhì)比例分別為49.7%和69.3%。隨著地下水資源的匱乏，現(xiàn)在越來越多的工業(yè)用水選擇使用地表水作為水源，由此增加了水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，造成反滲透系統(tǒng)的膠體有機(jī)物的污染也尤為明顯。北京時代沃頓科技有限公司主要從事反滲透和納濾膜元件的研發(fā)、制造和服務(wù)，擁有膜片制造的核心技術(shù)和規(guī)模化生產(chǎn)能力，到目前為止是中國最大的復(fù)合反滲透膜專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，也是擁有強(qiáng)大技術(shù)支持的系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用服務(wù)的提供商。其中抗污染FR系列反滲透膜元件對于高COD水質(zhì)，復(fù)雜水源中的污染物具備較高的抵抗能力，并已經(jīng)成功地應(yīng)用于地表水回用、電鍍廢水回用、鋼鐵廢水回用等領(lǐng)域。
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水處理系統(tǒng)中的進(jìn)水水質(zhì)情況
該水處理系統(tǒng)的原水取自公司附近的黃河水，從表1可以看出該水源存在著較高COD、懸浮物和硬度。預(yù)處理中可以通過投加阻垢劑和調(diào)節(jié)pH值來防止系統(tǒng)結(jié)垢，但是對小分子量有機(jī)物脫除率并不理想，故該系統(tǒng)主要存在的是膠體有機(jī)物污染。
水處理系統(tǒng)介紹
水處理系統(tǒng)分為預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透脫鹽系統(tǒng)和離子交換系統(tǒng)，成為合格除鹽水進(jìn)入除鹽水箱，經(jīng)除鹽水泵供給機(jī)組進(jìn)入熱力系統(tǒng)。預(yù)處理系統(tǒng)包括機(jī)械加速澄清池、雙濾料過濾器及超濾系統(tǒng)，用于去除水中泥沙、顆粒物、懸浮物和膠體，為后面反滲透系統(tǒng)提供運(yùn)行條件。反滲透系統(tǒng)包括5?μm濾芯的保安過濾器、反滲透系統(tǒng)組件、反滲透清洗系統(tǒng)和中間水池等，用于脫除水中絕大部分的鹽。水處理流程如圖1所示：
反滲透系統(tǒng)介紹
反滲透系統(tǒng)設(shè)計為一級兩段：（16:8）×6，共144支膜元件，系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)水量120m3/h，回收率70%。本次將一套膜系統(tǒng)的膜元件全部更換為VONTRON公司的FR11-8040膜元件運(yùn)行。
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膜元件替換性的可能性分析
之前系統(tǒng)使用的國外某著名品牌的抗污染膜元件，由于產(chǎn)品性能下降，不能滿足供水的水質(zhì)要求，所以選擇更換VONTRON的抗污染膜FR11-8040，性能參數(shù)見表2。FR系列抗污染膜元件是時代沃頓公司研制開發(fā)的用于苦咸水脫鹽淡化的芳香族聚酰胺復(fù)合膜元件，具有低壓運(yùn)行、產(chǎn)水量高、脫鹽性能好的特點(diǎn)，同時由于采用特殊工藝對膜表面進(jìn)行處理，改變了膜表面的電荷性及光滑度，增加了膜表面親水性，從而減小了污染物及微生物在膜表面的污染，達(dá)到降低膜元件污染、最終延長使用壽命。FR系列膜元件適用于含鹽量約10000ppm以下的地表水、地下水、自來水及市政用水等水源的脫鹽處理，主要用于各種規(guī)模的工業(yè)中水回用、發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水等各種工業(yè)用水處理，特別適用于含少量有機(jī)污染物的工業(yè)廢水，城市污水及微污染水源的處理。FR11-8040和國外某著名品牌膜元件不論從單支膜元件性能還是膜元件外形尺寸的比較來看，都是具有可替換性的。
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該套反滲透系統(tǒng)的膜元件全部更換為FR11-8040之后，系統(tǒng)進(jìn)行了初期的調(diào)試，之后對該系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤，具體情況如圖2所示：
從圖2中可以看出該批膜元件在微污染黃河水中運(yùn)行相對穩(wěn)定，產(chǎn)水量保持在120~140m3/h之間，回收率一直穩(wěn)定在70%左右。運(yùn)行初期產(chǎn)水量有所下降是因?yàn)橄到y(tǒng)受到供水量減少的要求，降低運(yùn)行壓力，同時進(jìn)水溫度也有降低。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后膜元件產(chǎn)水量一直保持在120m3/h以上。
FR11-8040膜元件對黃河水質(zhì)有很好的適應(yīng)性，初期脫鹽率達(dá)到98.8%以上，產(chǎn)水電導(dǎo)穩(wěn)定在12μS/cm左右，并且在運(yùn)行初期脫鹽率一直在緩慢上升階段。在經(jīng)過2次清洗以后脫鹽率始終在98.6%以上（見圖3），未出現(xiàn)膜性能劣化和衰減趨勢。滿足了客戶對產(chǎn)水水質(zhì)的要求，確立了該公司使用VONTRON抗污染膜元件的信心。
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膜元件更換前后性能的比較分析
該系統(tǒng)有兩組膜元件共同運(yùn)行，其中一組為國外某廠家于2011年安裝，運(yùn)行約一年時間，另一組膜元件由于產(chǎn)水量和產(chǎn)水電導(dǎo)均不能滿足客戶生產(chǎn)要求，故更換為我公司膜元件，以下為更換膜元件后2012年6月16日運(yùn)行數(shù)據(jù)：
從表3可以看出，更換膜元件后2號反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量比1號高20%以上，脫鹽率有明顯上升，產(chǎn)水電導(dǎo)下降到16.11μS/cm，滿足客戶供水要求。該數(shù)據(jù)也很好的表明，VONTRON公司膜元件性能可以與國外其他廠家媲美，在較差的黃河水的水質(zhì)情況下，能夠良好的運(yùn)行。
小結(jié)
反滲透系統(tǒng)經(jīng)過長時間的運(yùn)行，VONTRON抗污染反滲透膜元件FR11-8040始終保持良好的性能，系統(tǒng)的產(chǎn)水量一直維持在120m3/h，脫鹽率保持在98.7%以上。由此可以看出該膜元件在以微污染地表水水源的反滲透系統(tǒng)中可以高效、穩(wěn)定的運(yùn)行，對類似的系統(tǒng)起到了很好的借鑒意義。
