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膜法水处置惩罚手艺的一些知识

2020-10-30

       膜法水处置惩罚相关于古板水处置惩罚方法具有能耗低、工艺简朴、运行稳固和出水水质高等诸多优势，已经在许多领域获得推广应用。膜法水处置惩罚手艺现在主要应用于污水处置惩罚（包括市政污水处置惩罚和工业污水处置惩罚）、给水净化（包括市政给水净化和工业给水净化）、海水淡化（苦咸水淡化）和纯水制备等领域。


 膜法水处置惩罚手艺 


膜法水处置惩罚的组成

1、预处置惩罚

2、膜处置惩罚装置

3、后处置惩罚


预处置惩罚的作用：

◆去除悬浮固体、胶体和种种有机物；

◆抑制和控制微溶盐的沉淀；

◆调理进水温度和pH；

◆杀死和抑制微生物的生长；

◆避免铁、锰等金属氧化物和二氧化硅的沉淀。


淤泥密度指数SDI值：

判断反渗透和纳滤进水胶体和颗粒污染水平的最好手艺是丈量进水淤积指数(SDI值)，有时也称为污问鼎数(FI值)。它是设计RO/NF预处置惩罚系统之前应该举行测定的主要指标，同时在RO一样平常操作时也需准时地检测(地表水一样平常建议天天三次)。淤积指数的测定要领在美国质料工程协会ASTM标准测试要领D4189-82中已作了划定。 


丈量仪器：

◆47mm直径测试膜盒

◆47mm测试用膜片(孔径0.45?m)

◆1～5bar(10～70psi)压力表

◆调压针型阀


丈量办法：

◆将测试膜片小心放在测试膜盒内，用少许水润湿膜片，拧紧“O”形密封圈，将膜盒笔直安排，还应注重膜片有正背面的区别

◆调理进水压力至2.1bar(30psi)并连忙计量最先过滤500mL水样的时间t0(通过一连一直的调理，使进水压力始终坚持稳固)

◆在进水压力为2.1bar(30psi)下一连过滤15分钟

◆15分钟后继续纪录过滤同样500mL所需的时间t15，保存滤器上的膜片以便作进一步的剖析


预处置惩罚的方法：

◆水的混凝与沉淀处置惩罚；

◆水的多介质过滤；

◆水的活性炭过滤；

◆水的软化；

◆其他预处置惩罚。


多介质过滤器：

多介质过滤器接纳滤料群集于长柄水帽上。（如右图所示）由下自上粒径逐级减小。

通常接纳的粒径为Φ5~2.5，Φ2.5~1.6，Φ1.6~0.6，Φ0.6~0.4的石英砂和粒径为Φ0.8~1.8的无烟煤。


各级配滤料的主要作用：

◆粒径Φ5~2.5石英砂：主要起上层滤料的支持作用。

◆粒径Φ2.5~1.6石英砂：主要起上层滤料的支持作用。

◆粒径Φ1.6~0.6锰砂：主要起去除进水中铁离子的作用。

◆粒径Φ0.6~0.4石英砂：主要起去除进水中大颗粒污染物及悬浮物的作用。

◆粒径Φ0.8~1.8无烟煤：进一步去除进水中大颗粒污染物及悬浮物的作用。


多介质滤器的运行：

1、机械过滤器运行

1.1、机械过滤器每次投入运行前，首先举行排气，同时开启ST计量泵；排气时开启滤器上进阀和排气阀，当排气管路出水后排气完毕 。

1.2、排气完毕后，开启下排阀，同时关闭排气阀，调理进水流量此时滤器进入正洗状态，当出水污问鼎数SDI15≤4时，滤器投入运行，运行流速为5-10米/小时。

2、机械过滤器反洗

机械过滤器随着运行时间的延伸,压差增添,当滤器收支水压差增添时，需要反洗。

2.1、反冲松层：开启下进阀后，再开启上排阀，同时开启一台反洗泵，通过调理反洗泵出水阀或滤器下进阀，控制进水量一样平常为正常进水量的2～3倍，松层时间为2～5min。松层竣事后，关闭所有阀门和泵。

2.2 、放水：开启排气阀及下排阀,将水排至机械滤器内滤层以上20～30cm处后关闭下排阀。

2.3、气擦洗：坚持排气阀和上排阀翻开，翻开罗茨风机的排气阀，启动罗茨风机。然后开启砂滤器进气阀，关闭罗茨风机排气阀，砂滤器进入气擦洗状态。进气压力为0.03～0.1MPa，进宇量为18～20L/S.m2，擦洗时间为3～5min�？袈薮姆缁牌�，关闭滤器进气阀，然后阻止罗茨风机，再关闭罗茨风机排气阀，气擦洗竣事。

2.4、水大反洗：启动一台反洗泵，开启泵出水阀，再开启砂滤器下进阀、上排阀、排气阀，一台反洗泵反洗运行2～3分钟后，再启动另一台反洗泵，此时砂滤器进入大流量反洗状态，反洗流量控制在15～16L/m2.s。反洗时间30分钟后，反洗出水清亮时，阻止一台反洗泵，过3～5分钟后阻止另一台反洗泵，然后关闭滤器上所有阀门以及反洗泵和出水阀，反洗竣事。 

3、机械过滤器的正洗

3.1、关闭下进阀、排气阀，开启上进阀和下排阀，同时开启ST计量泵，滤器最先正洗。

3.2、正洗流量为事情流量，正洗时间一样平常为10～30min，当出水SDI15≤4时，正洗完毕，滤器可投入正常运行。


活性炭滤器：

活性炭滤器的主要作用为吸附进水中的有机物、色度、氧化性物质。

优异的活性炭比外貌积一样平常在1000m2/g以上，孔隙总容积一样平常可达0.6~1.18mL/g，孔径由0.001~10μm，按孔隙巨细可分为大孔、过渡孔和微孔。


活性炭滤器运行：

1、活性炭滤器运行

1.1活性炭滤器运行前，开启进水阀和排气阀，当排气管路出水时，滤器排气竣事，开启出水阀，关闭排气阀，碳滤器投入运行，碳滤器运行流速通常为10-15m/h。

2、活性炭滤器反洗

2.1、活性炭滤器随着运行压差增大，当出水不切合指标，当碳滤器的压差增大到0.05Mpa时，碳滤器最先反洗。碳滤器反洗时，开启滤器上排阀和排气阀，开启一台反洗泵和反洗泵出水阀，然后开启碳滤器下进阀，调理反洗流量为8-10L/m2h，流量约200 m2/h ，反洗时间为20-30分钟，当出水清亮，关闭滤器上所有阀门，反洗泵出水阀和反洗泵，反洗竣事。

2.2、活性炭滤器正洗，滤器反洗竣事后，开启滤器进水阀和下排阀，用砂滤器出水来正洗活性炭滤器，正洗流量为活性炭运行流量70 m2/h左右。正洗时间约为20-30分钟，当出水没有炭末下来，出水清亮，FI指数及格后正洗竣事，滤器投入运行。


消鸩杀菌：

◆紫外线杀菌

◆加氯杀菌

◆臭氧杀菌


紫外线杀菌：

◆紫外线杀菌是一种物理杀菌法，细菌受紫外光照射后，细菌核酸因吸收能量而改变活力，最终导致微生物爆发变异或殒命。波长在200-295nm的紫外线具有杀菌能力，波长253.7nm的紫外线杀菌效果最好。

◆紫外线杀菌的优点是接触时间短，杀菌能力强，装备简朴，操作管理利便，处置惩罚时不改变水的物理化学性子，不会带入冈蹲泔造成二次污染。其弱点是没有一连的杀菌作用，水在管线中可能被二次污染，因此不适合饮用水和纯清水的后期杀菌。


加氯杀菌：

◆氯气，次氯酸钠，二氧化氯

◆近年来，因氯气和次氯酸钠杀菌的副产品三卤甲烷对人体的危害被人们所相识，二氧化氯的应用迅速生长起来。

◆二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸赞许穿透能力，快速控制微生物卵白质的合成，对细菌和病毒有较强的灭活能力。

二氧化氯用于杀菌的投加量为0.4-0.45mg/l，比加氯气和次氯酸钠的量镌汰一半左右。


臭氧杀菌：

◆臭氧是一种常用的杀菌剂，臭氧在剖析中放出新生态的氧，具有强氧化能力，对顽强的微生物有强盛的杀伤力。臭氧在几种杀菌剂中氧化和杀菌能力最强，效果也最好。

◆臭氧杀菌效果主要取决于剩余量和接触时间，在现实生产中，臭氧用于纯清水杀菌所需的投加量为1-3mg/l，如用于矿泉水中投加量要略高，一样平常控制在桶或瓶中的臭氧浓度大于0.5mg/l。接触时间一样平常不少于5min。


膜疏散分类：

◆微滤(MF)

◆超滤(UF)

◆纳滤(NF)

◆反渗透(RO)


微滤(MF)：

截留约0.1-10微米之间的颗粒，微滤膜允许大分子有机物和消融性固体等通过，能盖住悬浮物、细菌、部分病毒和大尺寸的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差一样平常小于1bar。


纳滤(NF)：

是一种特殊的疏散膜品种，因能截留约1纳米（0.001微米）巨细的物质而得名，纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，它截留有机物的分子量约为200-400左右，截留消融性盐的能力为20-80%，对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液，纳滤膜一样平常用于去除地表水的有机物和色度，脱除井水的硬度，部分去除消融性盐，浓缩食物和疏散药品中的有用物质等，纳滤膜两侧的运行压差一样平常为3.5-16bar。


反渗透(RO)：

最细密的膜法液体疏散手艺，它能阻挡所有消融性盐和分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，醋酸纤维素反渗透膜脱盐率一样平常大于95%，反渗透复合膜脱盐率一样平常大于98%。反渗透膜两侧的运行压差一样平常大于5bar。


膜组件的选用：

◆确定元件数

◆压力容器的选用


膜组件的排列组合：

◆分段式

◆多级式 


反渗透装置的配套件：

◆高压泵

◆管路

◆阀门

◆仪表 


RO膜需要洗濯的迹象：

◆当反渗透装置随着运行在膜上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机胶体、水垢等物质，造成了性能会有一定下降，当性能下降一定水平时即产水量比初始或上一次洗濯后降低。

◆产水脱盐率下降。

◆系统压差≥1５%。


膜元件化学洗濯：

酸性洗濯剂用于扫除包括铁污染在内 的无机污染物，而碱性洗濯剂用于洗濯包括微生物在内的有机污染物。由于使用硫酸会引起硫酸钙沉淀的危险，不应选作洗濯剂。最好接纳膜系统的产水配制洗濯液，虽然在许多情形下也可以使用经由预处置惩罚的及格预处置惩罚出水来配制洗濯液。原水可能缓冲容量很大，需要消耗更多的酸或碱才华抵达划定的pH值，酸性洗濯的pH约为2左右，碱性洗濯的pH约为12左右。 


预处置惩罚运行参数纪录：

由于RO/NF系统性能主要取决于预前处置惩罚操作是否合理，预处置惩罚仪器装备的运行特征必需纪录下来，由于预处置惩罚的工艺因地而异，无法建议统一的纪录表格，一样平常而言，需纪录以下各项：

◆天天两次纪录任何井水或增压泵的出水水压。

◆天天两次纪录所有过滤器的压降。

◆任何不正常的操作，如故障或�；�。 


纳滤疏散膜的内在：

市场上曾有一种盛行的说法：纳滤就是一种松散的反渗透。现实上这是一种手艺看法上的误导。表2-2为差别膜的截留率较量。真正疏散看法上的纳滤是对例子具有选择截留性的过滤膜，一种氯化钠透过率与氯化钠浓度成正比、且该比例大于0.4的膜。其主要用于种种料液的脱盐和浓缩。


差别膜的截留率较量：

耐高温膜：

通俗的有机膜原件的一连操作温度必需低于50℃，若是凌驾此温度膜将很快损失正常的性能。GE公司依附其强盛的膜手艺研发能力开发出耐高温膜元件：Duratherm系列，其主要应用于：食物和饮料，制药，电子等行业中。

Duratherm应用流域：

Duratherm HWS热水消毒型膜元件能够耐受周期性90℃热水洗濯消毒，用于替换古板的膜系统化学消毒，同时可以在≤50 ℃的条件下一连运行。在西欧地区，热水消毒型水处置惩罚系统正在越来越多地被接纳。下表先容了湿热灭菌法的操作条件（温度和时间）

以上数据为对无性滋生的微生物热消毒的最低理论参数，为了增添热消毒的有用性，在现实应用中热消毒的温度和时间应高于此理论参数。


热水消毒的有关建议：

◆在消毒之前用防污堵水举行冲洗

◆消毒时，进水压力不应凌驾40psi（275KPa）

◆消毒时，升温顺冷却速率不应大于5℃/分钟

◆最高消毒温度为90℃


资料泉源：工业废水圈

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