反渗透膜的应用和清洗 |
【文献出处】 | 网易给排水 |
【中文关键词】 | 反渗透膜 应用 清洗   |
【摘要】 | 应用反渗透(Reverses Osmosis,RO)膜分离技术实施高浓度有机废水的深度净化处理,可极大的改善处理后水质,使处理后水中的污染物含量降到最低水平;目前,在应用于高浓度有机废水的处理项目中,多数企业对反渗透系统并不陌生,但由于没有系统的掌握反渗透的应用技巧,不能保证系统的良好稳定运行。所以,在拟定应用反渗透进行废水深度处理之前,必须认真考察使用环境和使用条件,从系统设计到设备制造以及运行方式,每一步都必须经过严格考证,针对不同的源水水质条件,根据膜自身的性能,合理选配相应的膜产品。在工艺制定之初,还须考虑到系统的完整性、后续增容改造的可能性;此外,在合理地工艺配置条件基础上,还应提高控制系统的自动化程度,完善控制系统的功能性,从而保证系统在安全状态下,长期、稳定地运行。 |
【全部正文】 | 应用反渗透(Reverses Osmosis,RO)膜分离技术实施高浓度有机废水的深度净化处理,可极大的改善处理后水质,使处理后水中的污染物含量降到最低水平;目前,在应用于高浓度有机废水的处理项目中,多数企业对反渗透系统并不陌生,但由于没有系统的掌握反渗透的应用技巧,不能保证系统的良好稳定运行。所以,在拟定应用反渗透进行废水深度处理之前,必须认真考察使用环境和使用条件,从系统设计到设备制造以及运行方式,每一步都必须经过严格考证,针对不同的源水水质条件,根据膜自身的性能,合理选配相应的膜产品。在工艺制定之初,还须考虑到系统的完整性、后续增容改造的可能性;此外,在合理地工艺配置条件基础上,还应提高控制系统的自动化程度,完善控制系统的功能性,从而保证系统在安全状态下,长期、稳定地运行。 1、深度净化处理 深度净化处理是指在原有净化结果的基础上,采用更高分离精度的净化系统进行再次处理,较为彻底的分离去除原水中绝大部分的痕量杂质,使终端水质更为洁净; 1.1 不同种类的反渗透膜 膜产品的改良一直是迎合着实际应用需要来进行的,金无足赤,单一品种的膜产品往往只对应较窄的应用范围,“反渗透”是指人为逆向施压克服自然渗透的一种操作方式,而非膜产品的名称,人们通常说的“纳滤”其实也是反渗透,正确地理解应该是“可在纳米尺度范围内实现选择性分离的过滤”,应针对实际情况,根据不同膜产品的具体适用范围加以选择,对于较高溶质浓度的液体分离,还应该辅以其它处理工艺,分段分梯度进行处理,以减轻膜系统的负担,延长系统使用寿命; 1.1.1 芳香族聚酰胺材质的卷式膜 卷式膜组件多为复合膜,即在微米级过滤基材上涂覆致密滤层,此种类型的膜同样为单表皮层的不对称膜,并且同样为外压膜;特点是截留精度高,操作压力大,机械强度较高,由于其渗透压较大,不可以通过反向冲洗清除进入膜微孔的溶质粒子,只能进行正向等压冲洗,对反冲洗液的纯净度同样要求极高,不洁净的冲洗液会直接污染膜表面,影响清洗后的通量恢复;同时,在对系统进行化学清洗时,还应针对不同的污染性状配置相应的清洗液,错误使用清洗液的化学性质会直接影响膜表面,致使膜的分离性能遭受不可逆的损伤;
1.1.2 醋酸纤维素材质的中空纤维反渗透膜 反渗透膜组件的清洗方式不同于超滤,其反向清洗仅针对于进料端被严重污堵的组件,并且不能在膜的透过液一侧反向施压,以免使膜本身出现机械性损伤,此处的反向清洗是指在膜组件的浓排端泵入清洗液,在膜外侧进行组件内循环,使清洗液流经膜表面,适当的流速在膜表面形成一定的冲刷力,将系统内和膜表面的污染物清除排出; 1.3.2 由清洗液确定的清洗方式 根据清洗液的不同,分为原料液冲刷、清洗液(水)清洗,化学清洗等方式,原料液冲刷指在系统正常运行过程中,定期的提高系统内循环流速,以提高原料液对膜表面形成的冲刷力,将系统内被浓缩的污染物排出;清洗液清洗一般用洁净的水,通过正向或反向操作对膜表面和膜本体内部的污染物进行清除;化学清洗针对系统内污染性状的不同,配制相应的化学清洗剂,将化学药剂与污染物产生的化学反应作用于膜,使膜在特定的化学条件下恢复原有的性能; 1.3.3 清洗液的洁净度要求 清洗液的洁净度直接影响清洗效果,清洗液中较多的杂质及颗粒物在对膜系统造成二次污染的同时还会对膜表面造成一定的机械性损伤;用于反向清洗的清洗液中小分子杂质应尽可能的少,较为理想的清洗溶剂为反渗透系统的透过液; 1.3.4 清洗温度对清洗效果的影响 清洗液的温度条件对清洗效果的影响极大,在合理的温度范围中,尽可能的提高清洗液温可更有效地恢复超滤膜的原有性能;首先,较高的清洗温度可以使清洗液的溶解度和洗洁力有所提高,再者,高于正常工作温度的清洗液有助于膜微孔的扩张,促进微孔内容污物的排出; 1.3.5 清洗操作压力及背压对清洗效果的影响 传统的清洗多采用开放式操作,即一端施压,另一端开放,清洗效果往往不尽人意;合理的操作压力应区别正、反向清洗,在原有基础上确定是否系统背压,从而改变清洗过程中的动态环境; 1.3.6 较为合理的科学清洗方式 系统清洗可有效地清除堆积滞留在膜表面或微孔表面的污染物,但对于透过膜表面微孔滞留在支撑层内的溶质(多位胶体粒子),则难以透过膜本体或通过冲洗清除,造成不可逆的堵塞:根据膜分离的特性,在静态恒压条件下,溶液中的溶质作用于膜表面时,首先表现出基本吸附,对于膜表面微孔则体现为大于微孔尺度的溶质被截留(筛分);小于微孔尺度的溶质粒子进入微孔,一部分(如胶体粒子)滞留于表皮层内,另一部分随溶剂透过膜;然而,处于临界截留范围内的溶质粒子接触微孔后,会直接污堵微孔,且逐渐在压力作用下深入沉积;溶液中的溶剂作用于膜表面时,首先是溶解,继而渗透的过程,提高微孔对溶液的切割线速可有效地降低溶质对膜的污染,同样使膜清洗变得相对容易;值得注意的是:不论内压膜还是外压膜,过高的膜两侧压差会对膜造成一定损伤,同时,在进行反向清洗时,不洁的清洗液都还会对膜本体造成二次污染! 1.3.7 清洗液的系统内滞留问题 膜分离系统的化学清洗主要为酸法和碱法两种,具体采用何种方式取决于系统污染性状,大多数情况下采用两者交替进行的方法,但一定要注意酸、碱法不能连接进行,以避免酸碱中和产生盐类析出,合理的酸碱清洗顺序应该为:酸洗 水洗(直至PH呈中性) 碱洗 水洗(直至PH呈中性)碱洗 水洗(直至PH呈中性) 酸洗 水洗(直至PH呈中性) 1.4 反渗透膜分离技术用于中水深度净化的特点 当原水水质条件较差时,完全应用超滤膜实施污物分离不能取得较好的处理后水质,可以在此基础上,增加配置反渗透系统,进一步实现固液分离……
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