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污水處理零排放案例二
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污水處理零排放案例二

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反滲透設備工藝說明

一、工作原理

反滲透(RO)是一種借助壓力驅動的膜分離技術。其核心部件反滲透膜具有半透性,膜上分布著極其微小的孔徑。當原水在一定壓力作用下被送至反滲透膜時,水分子能夠透過膜上的微小孔徑,而水中的可溶性固體(如各種鹽類)、有機物、膠體物質以及細菌等雜質則被截留。這些雜質隨著水流在膜的濃水側不斷濃縮,最終被排出系統,而透過膜的水則被收集起來,成為純度較高的純水。通過這種方式,RO 技術能夠高效地實現水與雜質的分離,從而達到凈化水質的目的。在理想工況下,RO 可除去原水中 96% 以上的溶解性固體,99% 以上的有機物及膠體,幾乎 100% 的細菌。

二、工藝流程

  1. 預處理階段:原水首先進入多介質過濾器,該過濾器填充有多種規格的濾料,如石英砂、無煙煤等。這些濾料具有較強的機械強度和吸附性,能夠有效截留水中的懸浮物、泥沙、膠體以及腐殖質等大顆粒雜質,設計工作流速一般為 10m/h。當濾料吸附雜質達到飽和狀態時,可通過定時手動或自動的反洗 - 正洗操作來恢復其過濾性能,反洗采用大流量水洗方式。隨后,水流進入活性炭過濾器,活性炭具有豐富的孔隙結構,能夠進一步攔截剩余的懸浮物和膠體,同時對微生物、有機物進行吸附分離,還能有效去除水中的色與味。活性炭過濾器同樣可通過定時反洗 - 正洗來恢復性能,反洗時可通入適量壓縮空氣(氣洗)增強清洗效果,工作流速也為 10m/h。

  1. 加藥處理階段:為防止后續反滲透膜元件出現結垢現象,在進入膜元件之前需設置阻垢劑加藥系統。阻垢劑是一種有機化合物,它能夠在朗格利爾指數(LSI)達到 2.8 的情況下正常發揮作用,通過增加水中結垢物質的溶解性,有效阻止 CaCO?、CaSO?等鹽類結晶析出,防止其對膜造成阻礙,同時還能降低鐵離子堵塞膜微孔的風險。另外,由于原一級產水因二氧化碳溶入而呈酸性,為調節反滲透進水 pH 值并降低產水電導率,在二級反滲透前需配置加藥裝置添加 NaOH 溶液。

  1. 反滲透階段:經過預處理和加藥處理后的水進入保安過濾器,保安過濾器通常采用 1 英寸進出口、20 英寸長的規格,配用 20 英寸 5 微米的濾芯,它是原水進入膜之前的最后一道過濾防線,可有效去除大于 5μm 的物質,防止前處理過程中流失的濾料進入反滲透膜,從而保護 RO 膜不受污染。隨后,水在高壓泵的作用下獲得足夠壓力,被輸送至反滲透膜組件。高壓泵一般采用不銹鋼立式多級離心式結構,它為 RO 膜提供一定數量和壓力的水源,是 RO 主機的關鍵組件之一。在反滲透膜組件中,水在壓力作用下實現分離,產生的純水和濃水分別通過各自的管路流出。

  1. 監測與控制階段:在整個工藝流程中,配備了多種監測和控制設備。例如,電導率儀實時顯示設備運行時產品水的電導率,以便及時了解水質情況;純水流量計和濃水流量計分別測量純水和濃水的流量,單位通常為加侖 / 分鐘(GPM)或升 / 分鐘(LPM),通過這兩個流量計可以直觀地掌握設備的產水量和濃水流量,進而調整系統運行參數;保安過濾器濾前及濾后壓力表(量程 0 - 1500PSI)用于顯示原水進入泵前的壓力及保安過濾器后的壓力,通過觀察兩者的壓力差,當壓力差超過 10PSI 時,提示需要對濾芯進行清洗,若清洗后仍不符合要求則需更換濾芯;膜前和濃水壓力表(量程 0 - 400PSI)分別顯示原水經泵進入該級膜時的水壓以及該級最后一根膜出口的壓力,操作人員可根據這兩塊表的讀數調整運行參數,確保系統穩定運行。

三、設備運行參數

  1. 進水要求:原水最小壓力需達到 40PSI(約 2.8Kg/cm2),最小供水流量為 3T/h。水溫應控制在 4℃—45℃范圍內,pH 值需保持在 4—9 之間。水質方面,硬度應低于 17mg/L(以 CaCO?計),濁度 SDI 需小于 5,總溶解性固體含量 TDS 要低于 1000mg/L,鐵含量應小于 0.1mg/L,游離氯不得檢出,錳含量小于 0.05mg/L,有機物含量小于 1mg/L。

  1. 產水量與水溫關系:設備的額定產水量是在原水溫度為 25℃的條件下設定的。實際運行中,產水量會隨原水水溫降低而下降,一般情況下,水溫每降低 1℃,產水量約下降 3%。

四、設備維護要點

  1. 反滲透膜清洗:在反滲透膜的使用過程中,隨著運行時間的增加,水垢、細菌等污染物會逐漸在膜表面和內部積累,導致出水量和水質逐漸降低。當排除溫度和壓力因素后,若產水量逐漸減少 15%,且產水水質下降超過相關標準(同時排除原水變化因素),則表明需要對反滲透膜進行化學清洗。化學清洗必須由專業人員或在專業人員的指導下進行,以確保清洗效果并避免對膜造成損壞。

  1. 日常維護:設備安裝場地的溫度應保持在 4℃~45℃之間。若設備短期內不使用,建議每天開機沖洗 10 到 20 分鐘,這樣可以有效保持反滲透膜的清潔,防止細菌滋生。如果設備需要長期停置,應在系統內添加防腐劑,初次添加防腐劑時也應由專業人員指導操作,以確保防腐劑添加量準確且分布均勻,達到良好的防腐效果。

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