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反渗透膜化学品在黄河水和市政二级水处理中的应用

反渗透膜化学品在黄河水和市政二级水处理中的应用

随着钢铁行业的发展和水资源的短缺,使用膜处理技术处理钢铁生产的废水回用或者再利用成为钢铁厂常规技术。反渗透膜化学品使用在膜系统的预处理、反渗透的阻垢、清洗以及系统杀菌,保证膜系统的正常运行。

我们通过对以黄河水和市政二级处理水为水源的案例进行总结。在该案例中,主要采用的工艺是:原水——>自清洗过滤器——>微滤设备(超滤设备)——>连续电去离子(EDI)——>超高压锅炉补给水处理。其中单级反渗透设备设计产生量为112吨/小时,膜排列为14:7。

电导率:600-900us/cm,CODcr:10-20mg/L,钙离子硬度:60-80mg/L,碱度:170-250mg/L,氯离子:50-80mg/L,硫酸根:70-150mg/L,PH:7.3-8.0,铁份:0.1ppm,正磷酸盐:0.4-3ppm。

根据水质特点选择适合废水反渗透系统的搞笑抑制磷酸钙,碳酸钙结构的MDC151(2ppm)和非氧化性杀菌剂MBC881,MBC781,和碱性清洗剂MCT511(CIP浓度为2%)。

此系统由于是市政污水和黄河水混用,水源水质波动大,特别是大部分使用中水回用后微滤系统曾出现每周需要化学清洗的情况,检查微滤出口细菌数达106。反渗透生物膜的问题严重。需要每二周进行化学清洗。

分析该系统情况发现当使用黄河水时,当微滤出水游离氯大于0.2ppm,反渗透系统运行均比较稳定,可以达到每1.5-2月清洗一次,使用中水回用后,相同次氯酸钠添加量,但游离氯为0.这是由于中水中含有大量氨氮等,与次钠生成氯胺,使整个系统杀菌效果变差。当增加次钠添加量时,又出现了氯胺由于还原剂添加量只保证了游离氯脱除,部分氯胺经过反渗透进入EDI超纯水设备,使EDI纯水设备入口总氯超标。鉴于EDI水处理设备要求总氯不能超过0.01ppm,故必须减少次钠添加或者需要大量使用还原剂去除总段。

考虑综合成本和实际设备情况,采用整个系统氧化性杀菌剂(次氯酸钠)和非氧化性杀菌剂结合方式控制系统微生物污染情况。即根据水中总氯添加次钠,微滤出口总氯不低于0.3-0.5ppm;调整还原剂量,控制进入EDI超纯水设备总氯量近似0。同时采用非氧化杀菌剂MBC88可MBC781交替使用,对微滤膜和反渗透膜定期杀菌(夏季每月2次)。每年对整个系统从原水池开始到超滤水箱至少进行2次清洗杀菌消毒。

以上工作一定程度上抑制了细菌大规模繁殖。在反渗透清洗中,优化碱清洗程序,在频繁清洗情况下,为保证膜减少清洗中损坏而又可以达到更好的清洗效果,采用专门清洗剂MCT511配合常规清洗,提高清洗温度到35度,清洗流速至少可以保证到单只膜灌10吨/小时以上等。

经过对系统的不断搜索和运行的调试,该系统运行至今,超过三年半时间,对反渗透产水和脱盐率进行标准化计算,产水从最初的100-110吨/小时到目前80-90吨/小时左右,脱盐率从98%左右到目前96.5%以上;其产水和脱盐率情况符合每年反渗透自然衰减情况,反渗透实现了运行三年脱盐率,产水量稳定目标。同时整个系统从预处理包括次氯酸钠,聚铝,阻垢剂,还原剂一以及超滤反渗透清洗剂等所有化学品,以产水计为0.25元/吨水,系统维护做到了性能和成本控制双赢目标。