深度解析反滲透的22個技術視角(一)
2024-11-21 來自: 衡美水處理公眾平臺 瀏覽次數:106
衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——深度解析反滲透的22個視角。
一、反滲透行業發展概述
在以地下水和自來水為水源的年代,反滲透充分展現了低碳綠色、省心好用,因為這兩種水“好”到沒有任何處理難度,不管預處理怎么設計,反滲透都不會出現污堵問題。
在近10多年國家禁止使用地下水、要求使用地表水或市政中水、要求廢水或礦井水回用的大趨勢下,大量反滲透項目都存在保安過濾器濾芯更換周期不足兩三周、反滲透運行一個月左右產水量就下降三分之一、反滲透的噸產水電耗上漲一倍的窘況。
反滲透運行不到一個月甚至是不到半個月,其一段壓差和進水壓力就明顯上漲、而二段壓差基本不變,是當前全社會各行業反滲透污堵的典型特征。預處理設計豪華的反滲透和預處理設計簡陋的反滲透,二者的污堵周期其實沒啥差別,這是當前反滲透行業的真實現狀。
在線清洗上述污堵的反滲透設備時,酸洗基本沒有效果,堿洗效果也不佳,通常仍有50%左右的污堵物沒有被從膜內清洗出來,殘存的污堵物會導致再次迅速污堵、制水能耗居高不下。
上世紀八十年代中期,10000元可以在絕大多數城市買一套兩室一廳的樓房,同時期從國外引入到中國工業水處理領域的反滲透水處理設備的一支8英寸膜元件的售價是40000元。設備如此金貴,必定很難維護。
進入本世紀,隨著反滲透水處理設備的大范圍應用及國產化的發展,售價已逐漸開始接地氣(當前國外品牌8英寸反滲透膜的價格4000元左右一支,國產的價格是2200至3200元一支),這讓人們開始逐漸舍得給反滲透供劣質水(地表水、中水、循環水、廢水)了。但是,關于如何防治反滲透污堵的理論并沒有變化,仍然沿用著上世紀給反滲透使用良好水源水(自來水、地下水)時的那些理論,導致近20多年反滲透頻繁污堵的問題一直毫無改觀,反滲透的防污堵效果如20年前一樣慘淡,即反滲透防污堵工作在死胡同里走了20多年了,導致每年為了防治反滲透污堵投入的上千億元都化作了巨量的垃圾,所以,沿用多年的反滲透防污堵理論是錯的,但反滲透從業人員為什么不掙脫傳統防污堵理論的束縛呢?并不是因為崇洋媚外,而是沿用了多年的理論將從業人員思維固化了。
已經沿用了數十年的保護反滲透的理論存在著方向性的錯誤,導致兩大嚴重后果:
簽采購合同時不懂得直接提反滲透的污堵周期是多長時間的這個有用的要求,反滲透預處理系統設計時追求消減SDl、硬度、COD等無必要的燒錢工藝。
二、反滲透污堵問題為何綿延泛濫20余年
反滲透污堵之后,多數人以為持續做加法,給反滲透多加幾道保護措施,把各種污染因子擋在反滲透之外,反滲透就不污堵了,實際也是向著這個方向進行,但收效乏善可陳,加法的結果是加大了投資力度,加重了運行管理難度,加大了浪費額度。反滲透預處理中的幾大通用工藝包括混凝、過濾、超濾,個個內涵都很深厚,何用好這些設備是個難題,因此,設備運行起來留下一堆爛攤子的項目比比皆是;近幾年,除硬度工藝幾乎成為反滲透預處理通用工藝了,這更是一個小題大做、非常燒錢的加法工藝。
要想解決反滲透污堵問題,要求對混凝、過濾、超濾、濾芯、反滲透、除硬度等都非常精通,非常愿意沉下心來扎扎實實地把這幾個技術都吃透,既要知道反滲透要什么,又要知道這幾個預處理技術能給反滲透什么及能給的代價、禁忌和風險,而且,還需要具備有機化學的理論功底。
然后,才敢于針對目前復雜、經典、冗長、無效的反滲透預處理工藝做減法,才敢于擯棄承諾把反滲透進水水質處理到什么標準,才敢于承諾保證反滲透的污堵周期不低于多少天,并敢于上述內容寫到合同里。如果不是全部精通,想解決反滲透污堵是不可能的,當前預處理工藝持續做加法的做法已被證實是錯誤的。
解決過程難,不代表應用過程也難,例如發明古人幻想過的“千里眼順風耳”的可視手機難,但使用手機并不難。
三、反滲透的悲劇早已注定
反滲透的傳統防治污堵理論錯在預處理的各種工藝只與各自的產水水質是否達規定的標準這個結果綁定,這無視了反滲透的真實需求,這種綁定是典型的“拋開結果論英雄”,反滲透的結局怎么可能好呢?
反滲透的傳統防治污堵理論錯在抓不住要點,草木皆兵,這導致絕大多數的防控投入都打了水漂兒、化作了垃圾。上述問題的根本原因是傳統理論沒有扎實的化學理論知識及深厚的實踐經驗,所以導致依據傳統理論設計的反滲透預處理工藝做了大量的無用功,結果是每年花費了上千億元去防治反滲透污堵,反滲透卻污堵得如20年前一樣糟糕,防治效果毫無改觀,反滲透預處理工藝的科技投入卻在與日俱增。
評價反滲透預處理工藝的效果是檢驗與反滲透的污堵周期到底是能不低于多少天,而不是檢驗預處理工藝的出水水質達到了什么處理結果。
四、什么是反滲透傳統防污堵的根本錯誤
眾所周知,近些年反滲透水處理系統呈不分行業、不分地域、不分設計和運維管理水平的高低,紛紛深陷在污堵困局中,導致反滲透頻繁污堵之外,預處理設備也頻繁污堵。
1、反滲透的傳統防污堵工藝根本的錯誤之一
忽視了反滲透的水處理過程是錯流過濾,而是按照死端過濾考慮對策。
導致簡單問題復雜化、小題大做化、強調的污堵風險多是基于死端過濾的臆測,進而導致反滲透的預處理工藝過于復雜,導致預處理的大量投資及日常費用都做了無用功。
以下結論是經過8年反滲透預處理調試、8年反滲透運行管理、8年反滲透工藝研究,總計24年反滲透從業實踐經驗得出的:
對于絕大多數反滲透的進水水質,只需要用過濾器+有機污堵控制器+保安過濾器處理,就能保證反滲透的污堵周期延長為之前采用復雜預處理工藝時的至少5至10倍,因為之前的復雜預處理工藝是錯誤的,反滲透歷經20多年的高污堵頻率、低質量發展,到了向投資省、工藝簡、管理易、效果佳的高質量發展轉型的階段了。
治標不治本、有能力救火沒能力防火的事情,在反滲透防污堵方面已連續發生20多年了。全囯運行的反滲透水處理設備約有30萬套,其中絕大多數處于污堵困局中帶病運行,每年花費的治病防病的錢上千億元卻只換得無濟于事。
2、反滲透的傳統防污堵工藝根本的錯誤之二
反滲透預處理工藝設備選型時,沒認識到材質的重要性。
所選材質如果是有機材質,就會發生與反滲透同樣的有機污堵。因為吸附富集有機物是有機材質的屬性,用有機材質的設備處理中水、廢水、循環水這些高有機物含量的水,是犯了方向性的錯誤。這個方向不改變,其他努力都白費,即將超濾由內壓式改為外壓式、將保安過濾器濾芯由熔噴式改為大流量折疊式、將砂濾器改為纖維束過濾器,這些調整沒有效果,因為這些都沒突破有機材質這個禁忌。
要想做出一個自身不易頻繁污堵的預處理工藝,濾料須選用無機材質。無機材質中也有吸附有機物能力強弱之分,例如,石英砂過濾器的板結問題,其實也是吸附了有機物導致的。只要將石英砂更換為不板結濾料,即可完成該過濾器的提質增效,其產水量可以提升兩三倍。
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