如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理專業(yè)知識(shí)——小型反滲透設(shè)備回收率如何保障？

在日常設(shè)計(jì)反滲透純水設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)的回收率是一個(gè)重要的指標(biāo)。按照一般常識(shí)一 級(jí)反滲透的回收率在50-75%，二級(jí)反滲透的回收率在80-90%。在不考慮濃水回流的狀態(tài)下，一般遵循如下回收率限值：

膜元件串聯(lián)數(shù)量限制的回收率上限（單流程）

本篇討論2-4支膜元件的小型反滲透設(shè)備，受限于回收率的限制，基本可以忽略濃差級(jí)化狀態(tài)下難溶鹽的結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。通過表格，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)反滲透設(shè)備的膜元件數(shù)量過少時(shí)，即使采用全串聯(lián)模式系統(tǒng)的回收率也有很大的限制。

常見的小型設(shè)備有0.5T/H、1.0T/H的一 級(jí)反滲透設(shè)備，0.5T/H的二級(jí)反滲透和超純水設(shè)備，其膜元件分別2、4、（3+2）支4040反滲透（RO）膜。當(dāng)3T/H以下產(chǎn)水量純水設(shè)備選用8040膜元件時(shí)，上限同上（前文有類似介紹，小設(shè)備盡量選用4040膜元件）。

一、常見提高系統(tǒng)回收率的方式

1、增加膜的段數(shù)提高回收率——巧婦難為無米之炊

對于小型設(shè)備而言，完全串聯(lián)狀態(tài)已經(jīng)是所能達(dá)到的回收率上限。不管是單膜殼串聯(lián)亦或是多段式串聯(lián)，本質(zhì)上都無法突破限制，此法顯然不可行。

2、濃水回流提高回收率

濃水回流，就是將RO系統(tǒng)產(chǎn)生的一部分濃水回流到高壓泵前（期間是否經(jīng)過額外凈化處理區(qū)別很大），同進(jìn)水混合后再次進(jìn)入膜組件，進(jìn)行反滲透處理。這也是一種提高RO系統(tǒng)回收率的有效手段，尤其是對于系統(tǒng)產(chǎn)水量不大，水流無法流經(jīng)12m長的膜組件時(shí)，十分合適。常見的回流方式有一 級(jí)RO濃水部分回流到原水箱，二級(jí)RO濃水全部回流到原水箱，EDI濃水回流到二級(jí)RO純水箱或者二級(jí)RO裝置前等。

濃水回流在一定程度上確實(shí)可以提高系統(tǒng)回收率，如果一 級(jí)RO系統(tǒng)的回收率要求在50%左右，基本能達(dá)到預(yù)期要求。

備注：濃水回流會(huì)造成進(jìn)水處的污染物濃度提高，RO系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)一步加大，因此，須加強(qiáng)反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行控制和管理。基于原水的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)，考慮前處理和產(chǎn)水的回收率、運(yùn)行溫度等相關(guān)的反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，設(shè)定運(yùn)行條件是非常必要的。

切不可為了提高系統(tǒng)回收率，而通過直接調(diào)整給水／濃水進(jìn)出口閥門開關(guān)及比例，如果這樣操作，就會(huì)造成膜元件的污染速度加快，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

二、非常規(guī)提高系統(tǒng)回收率的方式

1、濃水二次反滲透提高回收率

區(qū)別于經(jīng)過處理以后回流到主流程，濃水收集以后經(jīng)過獨(dú)立的反滲透裝置（俗稱ROR裝置）。常選用更高脫鹽率的反滲透膜，以更好的應(yīng)對濃水水質(zhì)。適合于小設(shè)備但是客戶對回收率有更高的要求時(shí)，常見于中水回用中的反滲透裝置，減少綜合濃水的排放比例。

缺點(diǎn)：

需要額外配置設(shè)備，增加成本，經(jīng)濟(jì)可行性低。而且由于總體水量有限，ROR裝置的使用效率也得不到保障。在以自來水為原水的小型設(shè)備中幾乎不可見。

2、違背膜設(shè)計(jì)原則強(qiáng)行提高膜元件回收率

不管膜元件數(shù)量是2是3還是4，一律設(shè)定回收率為50%、60%，70%的少之又少。可想而知，其潛在的膜污染（含結(jié)垢）是相當(dāng)巨大。一般不建議單獨(dú)使用，可配合綜合使用。

有人說無知是可怕的，比一方無知更可怕的是設(shè)計(jì)和客戶都無知。如果我說設(shè)計(jì)者在無可奈何（抱著善意，無知者也有）之下只能憑著經(jīng)驗(yàn)盡量滿足客戶要求，并且叮囑客戶不可隨意調(diào)節(jié)濃水比例調(diào)節(jié)閥。仍有客戶看著那清澈的濃水覺得浪費(fèi)而改動(dòng)。至此時(shí)，堵膜也就是早晚的事了。

此法雖然屬于經(jīng)驗(yàn)主義，但是生產(chǎn)商在實(shí)際運(yùn)用過程當(dāng)中也出現(xiàn)了各種實(shí)用發(fā)明，比例縮短短時(shí)低壓沖洗的頻率（不單純?yōu)榱诵⌒驮O(shè)備而發(fā)明，但是在小型設(shè)備上效果更明顯）而時(shí)間，以減少濃差化和污染的風(fēng)險(xiǎn)。或者配合使用，亦可適當(dāng)降低風(fēng)險(xiǎn)。

備注：2項(xiàng)是一種經(jīng)驗(yàn)方式，廣泛存在于1T/H以下的小型設(shè)備中，本人少見小型設(shè)備的回流設(shè)計(jì)，而2項(xiàng)確實(shí)廣泛存在于市場。因?yàn)?/span>2項(xiàng)的存在，而且往往小型設(shè)備受限于成本原因和惡劣的市場競爭關(guān)系，生產(chǎn)商常采用國產(chǎn)膜，甚至是國產(chǎn)中更廉價(jià)者（廉價(jià)不完全等同于低質(zhì)量），這些綜合因素進(jìn)一步導(dǎo)致了小型設(shè)備堵膜現(xiàn)象高發(fā)，售后服務(wù)質(zhì)量堪憂，行業(yè)口碑差等現(xiàn)象。

三、補(bǔ)充知識(shí)

1、下表為各段回收率及可選擇膜元件排列方式

2、關(guān)于一二級(jí)反滲透之間是否需要中間水箱

二級(jí)反滲透膜系統(tǒng)

只要不超過反滲透膜元件允許進(jìn)水壓力范圍（對于陶氏膜BW系列元件，41bar），整個(gè)系統(tǒng)可以只設(shè)置一臺(tái)高壓泵，而不需要每一 級(jí)單獨(dú)設(shè)泵，此時(shí)，二級(jí)由一 級(jí)RO的產(chǎn)水壓力來推動(dòng)，但是在任何時(shí)間和條件下，同一段的產(chǎn)水壓力與同一段的進(jìn)水或濃水壓力的差值（即背壓）不得大于0.3bar。也可以設(shè)置一個(gè)中間過渡水箱以收集一 級(jí)RO反滲透膜的產(chǎn)水，然后再利用高壓泵向二級(jí)反滲透膜裝置供水。

3、二級(jí)反滲透進(jìn)水前調(diào)節(jié)的pH理想值

產(chǎn)水電導(dǎo)率在多數(shù)情況下是產(chǎn)水品質(zhì)較重要的參數(shù)，由于二氧化碳無法被反滲透膜所脫除，它會(huì)存在于成品水中，形成碳酸引起電導(dǎo)率的上升，通過將進(jìn)水pH加堿調(diào)節(jié)到8.2左右，就可以阻止CO2透過反滲透膜，在此pH條件下，所有的二氧化碳會(huì)轉(zhuǎn)化成碳酸，而碳酸能被膜很好地除去。

在一 級(jí)RO的進(jìn)水或產(chǎn)水中均可以加入NaOH，在產(chǎn)水中加NaOH時(shí)，加入量非常小，這是因?yàn)?/span>一 級(jí)RO產(chǎn)水幾乎不存在緩沖能力，但在一 級(jí)RO的進(jìn)水中加堿要千萬小心，防止碳酸鈣沉淀，在pH8.2左右容易發(fā)生碳酸鈣沉淀。采用加堿處理方法，一般情況下，原水含鹽量不高時(shí)采用二級(jí)反滲透膜工藝，系統(tǒng)產(chǎn)水電導(dǎo)率可達(dá)<1µs/cm（25℃）。

備注：當(dāng)一 級(jí)RO進(jìn)水呈中性或弱堿性時(shí)，鑒于其結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)一般不建議調(diào)節(jié)pH值至更高的8.2。水質(zhì)明顯偏酸或者堿性過高時(shí)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，建議保守調(diào)節(jié)至7.5左右。

實(shí)現(xiàn)城市用水潔凈處理，營造和諧人居生活環(huán)境。

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