反滲透運行步序對膜系統的影響(一)
2023-05-28 來自: 中國水網 瀏覽次數:310
衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——反滲透運行步序對膜系統的影響,幫您實現對反滲透膜的有效保護。
如今反滲透脫鹽技術已成為水處理系統的主要工藝,膜系統的穩定運行對整個水處理系統尤為關鍵。本案例為某鋼鐵廠反滲透系統新膜元件在短短2個月的運行時間內,脫鹽率出現了急速衰減的現象,經檢查為膜系統運行步序及運行方式的問題。
一、項目概況
本案例為某鋼鐵廠水處理系統,設計水源為坑道水(地下水),經水廠混凝沉降處理后進入本單元。
一 級反滲透系統設計出力:2×80m³/h,回收率75/100,采用12:6(6芯)的兩段式(左右)排列,每套反滲透系統安裝膜元件108支,膜元件采用DOW的BW30FR-400。
工藝流程:
原水→原水箱→原水泵→多介質過濾器→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾水箱→UF產水泵→保安過濾器→一 級高壓泵→一 級反滲透裝置→一 級水箱→二級高壓泵→二級反滲透裝置→二級水箱→EDI給水泵→EDI裝置→除鹽水箱;
一 級反滲透濃水→濃水RO升壓泵→保安過濾器→濃水高壓泵→濃水RO→一 級水箱。
二、問題的出現
自2021年1月初開始調試時,一 級反滲透系統的運行壓力、壓差及產水流量數據均比較穩定,系統的脫鹽率除在前15天左右時間還相對穩定外,隨后就出現了急速衰減的情況(其中#2反滲透系統尤為嚴重)。
圖1、圖2分別為#1、2反滲透系統脫鹽率變化的趨勢圖:
圖1:#1反滲透系統脫鹽率變化曲線圖
圖2:#2反滲透脫鹽率變化曲線圖
對#1、#2一 級反滲透系統從新系統調試運行后2個月內的運行數據進行記錄整理,了解到該兩組系統脫鹽率的變化情況:自1月19日調試后兩組反滲透系統的脫鹽率已開始出現了明顯下降趨勢,且下降有階段性。其中以#2反滲透系統尤為嚴重,其脫鹽率由99.3/100下降到93.2/100,也就是說短短2個月的運行中,該組系統脫鹽率已經下降了6.1/100,且脫鹽率衰減速度越來越快。
三、系統檢查診斷及分析
1、反滲透產水水質的檢查
針對#1、#2反滲透系統脫鹽率急速衰減的問題,對系統運行流程及加藥進行的檢查:該系統水源經水廠處理后,通過多介質過濾器+超濾過濾后進入一 級反滲透系統,與一 級反滲透進水管路設計投加還原劑亞硫酸氫鈉,通過ORP數據監測結果自動調整還原劑加藥泵頻率,因來水余氯基本不存在,故還原劑加藥泵基本處于停運狀態。同時根據#1、#2反滲透系統運行壓力、壓差及產水流量處于較為穩定的運行狀態來判斷,其不符合膜系統因余氯氧化導致的脫鹽率衰減,故可排除膜系統被氧化而出現化學性損傷的情況。
對2組反滲透系統單管產水電導率進行檢測(原水電導率為1600~1800μs/cm),具體數據詳見表1和表2:
從以上兩個表中數據來看:檢測2組反滲透系統膜殼兩側單管產水電導率(單支容器布置在裝置上部的不能取到水樣,這是產水有負壓所致),一段產水的電導率普遍高于二段的產水電導率,而一般正常情況應該是二段的產水電導率高于一段產水電導率兩倍左右,說明一段膜元件有較嚴重的傷害,且主要是機械傷害所致(#2反滲透傷害尤為嚴重)。
2、反滲透運行步序的檢查及分析
針對#1、#2反滲透系統脫鹽率急速衰減的問題,對系統運行流程及加藥進行的檢查。
經檢查:反滲透裝置在啟動時,當低壓沖洗完成后,先停運低壓沖洗泵、關閉沖洗電動閥和濃水排放電動閥,再打開高壓泵出口電動慢開門,然后啟動(工頻)高壓泵。反滲透停運行時,先停運高壓泵,然后進行低壓沖洗,再停運沖洗水泵和關閉沖洗電動閥和濃水排放電動閥。
該啟停步序中存在幾方面的問題:
(1)高壓泵出口電動慢開門未發揮應有的作用,自動啟動時電動慢開門完全打開后,再工頻啟動高壓泵
(2)系統停機時,高壓泵也是瞬時停止運行后再關閉電動慢開門。
該系統在自動啟停過程中,均存在系統運行壓力瞬時急速上升和下降,對系統進水側及出水側膜元件均會有壓力沖擊,對膜元件造成機械性損傷,影響反滲透系統的脫鹽率。
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