深度解析反滲透的22個(gè)視角(二)
2024-06-29 來(lái)自: 衡美水處理公眾平臺(tái) 瀏覽次數(shù):167
衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理專(zhuān)業(yè)知識(shí)——深度解析反滲透的22個(gè)視角。
五、膜污堵難題的解決方向在哪里?
近些年在嚴(yán)管企業(yè)外排水的質(zhì)與量的情況下,隨著廢水零排放項(xiàng)目的增多、再生水或廢水回用率的加大,超濾、保安過(guò)濾器、反滲透的污堵均同步加劇,說(shuō)明這三種設(shè)備的污堵成因相同。
這三種設(shè)備的共同點(diǎn)是都是有機(jī)材質(zhì),同樣都屬于表層過(guò)濾。有機(jī)材質(zhì)的表層過(guò)濾存在天生的弱項(xiàng),就是納污能力差、吸附并富集有機(jī)物的能力強(qiáng),在不得不使用企業(yè)自身產(chǎn)生的廢水、循環(huán)水或來(lái)自污水處理廠的中水時(shí),上述天生的弱項(xiàng)立馬對(duì)超濾、濾芯形成了致命的打擊,富集的有機(jī)物形成了一層致密不透水的疏水膠粘物,將膜面或?yàn)V絲大面積糊住,使超濾、濾芯能在一兩天內(nèi)失去正常工作能力。
因此,把超濾由內(nèi)壓式換成外壓式、把濾芯由熔噴式換成大流量折疊式、把石英砂過(guò)濾器換成纖維束過(guò)濾器,這些做法均屬于換湯不換藥。沒(méi)有認(rèn)識(shí)到有機(jī)材質(zhì)濾料在處理中水、廢水、循環(huán)水、甚至是處理地表水時(shí),自己就是天生的“堵王”,就別指望它去給反滲透防污堵了,無(wú)數(shù)案例證明,依上述方法調(diào)整后,污堵依然如故。
以上認(rèn)知是從2016年開(kāi)始對(duì)反滲透預(yù)處理涉及到的混凝、過(guò)濾、超濾、保安過(guò)濾器這幾個(gè)典型通用工藝及設(shè)備進(jìn)行了連續(xù)5年的深入研究之后得出的,并于2021年對(duì)反滲透的污堵成因形成了深刻獨(dú)到的見(jiàn)解。因此,近幾年瞄準(zhǔn)以無(wú)機(jī)濾料的創(chuàng)新應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)反滲透預(yù)處理工藝的無(wú)膜、少藥、耐用、摒棄有機(jī)材質(zhì)的表層過(guò)濾、強(qiáng)化深層過(guò)濾優(yōu)勢(shì)的工藝?yán)碚搫?chuàng)新方向,取得了既讓反滲透預(yù)處理工藝流程短,又讓使用中水、廢水、循環(huán)水的反滲透的污堵周期大幅延長(zhǎng)的成果。
六、深層過(guò)濾更適合做反滲透的預(yù)處理
反滲透的核心價(jià)值是能截留水中的鹽分,為了獲取這個(gè)無(wú)可替代的核心價(jià)值,還要保證污堵周期盡量長(zhǎng),反滲透采取了錯(cuò)流過(guò)濾方式,為此而犧牲了至少25%的產(chǎn)水率。反滲透預(yù)處理工藝設(shè)備如果也采取錯(cuò)流過(guò)濾方式,當(dāng)然是有助于延長(zhǎng)其污堵周期,但這么做的代價(jià)太大,使整個(gè)反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水率過(guò)于低,令大多用戶難以接受。所以,更多品牌的超濾采用的是死端過(guò)濾方式,但死端過(guò)濾需要有納污能力強(qiáng)的性能,超濾是表層過(guò)濾,納污能力差,因此,就不得不每隔40分鐘左右進(jìn)行一次水反洗,每隔400分鐘左右進(jìn)行一次藥劑反洗,以犧性產(chǎn)水率和消耗化學(xué)藥劑等不低碳、不綠色的形象來(lái)勉強(qiáng)維持其并非無(wú)可替代的工作能力。
所以,不易板結(jié)、納污能力強(qiáng)的深層過(guò)濾器,才更適合做反滲透的預(yù)處理,不需頻繁反洗、反洗不必用化學(xué)藥劑、無(wú)需用錯(cuò)流過(guò)濾方式,這些低碳綠色的優(yōu)勢(shì)是超濾無(wú)法比擬的,超濾的優(yōu)點(diǎn)是出水精度更高,但反滲透完全不需要0.1微米的精度來(lái)保護(hù)。
要想做出一個(gè)自身不易頻繁污堵的預(yù)處理工藝,濾料須選用無(wú)機(jī)材質(zhì),無(wú)機(jī)材質(zhì)中也有吸附有機(jī)物能力強(qiáng)弱之分,例如石英砂過(guò)濾器的板結(jié)問(wèn)題,其實(shí)也是吸附了有機(jī)物導(dǎo)致的,因此,誰(shuí)選用的濾料幾乎不吸附有機(jī)物,誰(shuí)的反滲透預(yù)處理工藝才會(huì)更有前途。內(nèi)蒙古合力善水科技有限公司研發(fā)的無(wú)機(jī)材質(zhì)濾料的過(guò)濾器,具有不但不板結(jié),而且出水精度小于5微米(石英砂過(guò)濾器的出水精度是20微米)的性能,能完全滿足反滲透對(duì)進(jìn)水精度的需求,是目前反滲透預(yù)處理的理想選擇,只要將石英砂更換為上述不板結(jié)濾料,即可完成該過(guò)濾器的提質(zhì)增效,其產(chǎn)水量可以提升兩三倍。
七、什么是反滲透工藝鏈的核心競(jìng)爭(zhēng)力
反滲透工藝鏈中包括眾多設(shè)備,主角肯定是反滲透,但能體現(xiàn)出技術(shù)差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的并不是反滲透,因?yàn)?a href="/Article-detail-id-1958345.html" title="國(guó)內(nèi)外">國(guó)內(nèi)外能生產(chǎn)反滲透的膜企業(yè)很多,已經(jīng)呈現(xiàn)白熱化的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。反滲透的工藝鏈因水質(zhì)不同、設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣不同、業(yè)主消費(fèi)能力的不同,可能有不小的差異性,但是有一個(gè)共性需求或叫剛需,那就是過(guò)濾這個(gè)環(huán)節(jié)。
既然敢承擔(dān)過(guò)濾職責(zé),就要具備自身不易污堵、納污能力強(qiáng)這兩大特性,顯然,占據(jù)過(guò)濾C位20多年的超濾,是不具備這兩大特性的,超濾的亮點(diǎn)是出水精度高,在某些不需除鹽但需出水精度高的場(chǎng)合,超濾就是主角了,是有重要價(jià)值的,但反滲透是錯(cuò)流過(guò)濾方式,它怎么可能需要進(jìn)水精度非超濾的出水精度不可呢?因此,如果認(rèn)為反滲透離不開(kāi)超濾,就是一個(gè)無(wú)視反滲透錯(cuò)流過(guò)濾的大誤會(huì),反滲透濃水不只能排鹽,還能排無(wú)需超濾截流的那些懸浮物。
過(guò)濾器的外形雖然遠(yuǎn)不如超濾顯得科技范兒,但是,只要濾料選對(duì)了,過(guò)濾器納污能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯!過(guò)濾器看似簡(jiǎn)單,其實(shí)蘊(yùn)含的技術(shù)含量博大精深,涉及到的基礎(chǔ)理論比超濾還復(fù)雜,只是除了石英砂以外,還有眾多過(guò)濾性能良好的濾料沒(méi)被人重視,在當(dāng)前用超濾給反滲透做預(yù)處理普遍存在中看不中用的大背景下,研發(fā)一種過(guò)濾性能遠(yuǎn)優(yōu)于石英砂、無(wú)煙煤,但造價(jià)又不高于超濾、無(wú)需靠頻繁加藥反洗續(xù)命的濾料,也就是要保證省心管用、低碳綠色
八、反滲透壓力壓差高的應(yīng)急對(duì)策
對(duì)于8英寸的反滲透膜,一支新膜(濕膜)的重量一般是14公斤,當(dāng)反滲透的一段壓差明顯高于二段壓差時(shí),一段的首支膜的重量通常高達(dá)20公斤左右(一段的后續(xù)幾支膜的重量有依次遞減的規(guī)律,例如某石化企業(yè)的污堵得幾乎不產(chǎn)水的一套反滲透,其每支膜殼中裝的是7支膜,沿水流方向數(shù),從首支至第7支膜的重量依次是27.68、27.90、27.59、26.98、24.76、22.26、19.66公斤),也就是說(shuō),首支膜內(nèi)有6公斤左右的污堵物對(duì)水流形成的阻力(水頭損失),導(dǎo)致了進(jìn)水壓力異常升高和一段壓差明顯大于二段壓差,可以通過(guò)把反滲透一段的首支膜與二段的末支膜互換的措施緩解一下反滲透惡劣的運(yùn)行狀況,但這并非治本之策,由二段末端被替換到一段首端的那支干凈膜,運(yùn)行不了兩三周的時(shí)間也會(huì)污堵嚴(yán)重,想讓反滲透長(zhǎng)久保持健康運(yùn)行狀況,還需在反滲透進(jìn)水安裝反滲透污堵的設(shè)備,有機(jī)污堵控制器,該設(shè)備安裝于管道上,只有其配套的電控柜占地約0.5平方。另外,如果現(xiàn)場(chǎng)有離線清洗裝置,也可以采取經(jīng)常只將一段的前兩支膜清洗干凈之后予以回裝的辦法完成應(yīng)急處理,這樣,就省得拆裝二段的末支膜了。反滲透每段的壓差如果超過(guò)0.35 MPa,將會(huì)在膜的端面看到濃水格網(wǎng)被從膜片之間擠出或反滲透膜出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡等慘烈現(xiàn)象。
反滲透進(jìn)水壓力異常高和一段壓差明顯大于二段壓差,絕大多數(shù)情況下是由于有機(jī)污堵導(dǎo)致的,但是也有個(gè)別情況是過(guò)濾器漏濾料,突破了保安過(guò)濾器的防線(該保安過(guò)濾器的出水沒(méi)設(shè)計(jì)壓力表,只在進(jìn)水設(shè)計(jì)了壓力表,是個(gè)非常外行的設(shè)計(jì),這無(wú)法監(jiān)測(cè)到壓差的變化,使得保安過(guò)濾器的保安功能難以及時(shí)發(fā)揮),進(jìn)入到反滲透膜殼內(nèi)部所致,如同黃豆大的大粒徑的及眾多小粒徑的石英砂被進(jìn)水壓力嵌入到一段的首支膜內(nèi),更細(xì)小的絮狀活性炭粉末竟然能被濃水裹挾到二段膜的末端;
2024年3月20日將該套反滲透通過(guò)實(shí)施上述互換措施,其進(jìn)水壓力立即由1.27MPa下降為1.09MPa,總壓差由0.55MPa立即下降為0.43MPa,一段壓差由0.43 MPa立即下降為0.22MPa,產(chǎn)水流量較之前上漲了4.5%。
九、反滲透膜殼內(nèi)形成負(fù)壓的原因及后果
反滲透設(shè)計(jì)在高位,產(chǎn)水箱設(shè)計(jì)在低位,此種設(shè)計(jì)的初衷是為了空間的立體使用,從而節(jié)約系統(tǒng)占地,但是這種設(shè)計(jì)的產(chǎn)水及濃水排放到低位時(shí),引起強(qiáng)烈的虹吸,使得反滲透內(nèi)部在運(yùn)行時(shí)處于負(fù)壓狀態(tài),存在從產(chǎn)水取樣門(mén)及法蘭接口處往產(chǎn)水管里吸氣(見(jiàn)以下視頻)、儀表取樣門(mén)無(wú)法取到水樣等現(xiàn)象,使得反滲透內(nèi)部在停運(yùn)時(shí)處于不滿水狀態(tài),進(jìn)而讓反滲透重新啟動(dòng)時(shí)一次次遭受“水錘”,從而導(dǎo)致反滲透產(chǎn)水O型圈或反滲透膜受損,脫鹽率快速惡化。
有的反滲透的上部的那根膜殼內(nèi)的膜很易結(jié)無(wú)機(jī)鹽垢,而其余膜殼內(nèi)的膜卻沒(méi)有無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢問(wèn)題,這是該反滲透在停運(yùn)期間系統(tǒng)存在微漏問(wèn)題或輕度虹吸問(wèn)題,把上面的膜殼內(nèi)漏成或虹吸成負(fù)壓狀態(tài),水在負(fù)壓狀態(tài)下易蒸發(fā)蒸干,從而導(dǎo)致鹽分過(guò)飽和而結(jié)垢和析鹽。有的反滲透結(jié)了無(wú)機(jī)垢,誤以為是阻垢劑質(zhì)量有問(wèn)題,其實(shí)是負(fù)壓蒸發(fā)導(dǎo)致的。
十、反滲透的pH表沒(méi)裝對(duì)位置
幾十年以來(lái),全囯的反滲透在線pH表的取水樣位置,尚未見(jiàn)到有一個(gè)取對(duì)位置的,本應(yīng)從反滲透濃水排水取水樣引至pH表,但統(tǒng)統(tǒng)是從反滲透進(jìn)水取水樣。
做過(guò)循環(huán)水處理的人都知道,為了防止結(jié)無(wú)機(jī)鹽垢,日常監(jiān)控的是循環(huán)水的pH值,而非監(jiān)控循環(huán)水補(bǔ)水的pH值,反滲透卻在監(jiān)控自身的補(bǔ)水pH值,不監(jiān)控自身濃水的pH值,這是個(gè)錯(cuò)了幾十年的錯(cuò)誤。另外,只要反滲透濃水的pH值不高于8.3,反滲透的進(jìn)水是無(wú)需加酸的。
實(shí)現(xiàn)城市用水潔凈處理,營(yíng)造和諧人居生活環(huán)境。
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