★ 反渗透和纳滤膜的基本种类有哪些?
反渗透和纳滤膜上层种薄而致密的膜,覆盖在下层较厚的多孔网上。主要有两种基木类甩的膜:醋酸纤维素(CA)和复合膜(TFC)。
复合膜性能在诸多方面优于醋酸纤维素,醋酸纤维素仅用于特定的环境。下表列出了这两种类型的基本对照。如今大部分运行的反渗透系统使用复合膜。
项目 | 醋酸纤维素 | 复合膜 |
PH范围 | 5.0-6.5 | 2-11 |
平均脱盐率 | 95% | 98% |
微生物感应性 | 是 | 否 |
溫度限制 | 104℉ | 112℉ |
耐氯性 | 优 | 差 |
典型操作压力 | 400psi | 200psi |
★ 为什么将反渗透或纳滤用于水的预处理中?
反浓透可经济的处理总溶解固形物(TDS)为中至高(500至3000ppm)且氯化钠导电性低于40,000mmho/cm的水。经过反渗进处理后,产水中留有5%的总溶解固形物,这可能不适合高压锅炉。另一方面,离子交换可经济的处理总溶解固形物为低至中(<500ppm)的水,仅留下1%-3%的总溶解固形物,但不能有效去除有机物和硅,这两种物质会导致离子交换系统的频繁再生。
反渗透系统偶尔在离于交换前使用,以降低总溶解固形物沉积并较少使用危险品。同时使用两种系统能更加经济,因为他们能够:
● 减少再生次数
● 延长树脂寿命
● 延长运行寿命
● 减少离子树脂的有机污染
● 改善进水水质
● 减少人力和维护需求
★ 温度对膜的性能有什么影响?
温度对膜的性能有直接的影响。水温的升高会加快渗透流动和盐的通过。因而,如果系统在持续渗透中且温度升高,渗透的质量会降低。温度每升高—度,渗透流量将升高1.0%到2.0%。
★ 反渗透膜过早失效的主要原因是什么?
结垢、污染和膜降解(复合膜的氧化,醋酸纤维素的水解)。反渗透系统的设计是利用水的流动性和循环(如有不同需求)来确保膜表面无沉淀和污染物。不幸的是,水质和设备质量的变化会造成沉淀,导致产水量降低,水质变差,膜更换,以及意外停工。
★ 为什么阻垢剂和分散剂很重要?
分散剂和阻垢剂主要是采用聚合物或磷酸盐配方来抑制碳酸盐和硫酸盐、硅、铁等物质的晶体生成。通过改变结垢物质的晶体结构,水垢就不会牢牢附于膜表面且会随浓水排出。必须连续投加分散剂和阻垢剂,才能确保系统正常工作。
★ 提高回收率有什么作用?
根据不同的水源,反渗透或纳滤设计的回收率为40%-90%不等。提高回收率将降低浓水流量,浓水流量的降低可以减少原水和预处理的费用,并降低能源消耗。然而,因为提高了回收率,膜结垢和污染的趋势也增加,这样对预处理和阻垢剂的需求也相应增加。
随着回收率的提高,选用正确的阻垢剂就显得特别重要。正确的阻垢剂用量要根据原水的化学特性而定,同时,保持适当的浓度对确保无故障运行也非常重要。
★ 每天需监控的三个操作参数是什么?
每天应该监控并作曲线图的三个重要参数为:标准化渗透(产水)量、压差、脱盐率。这些简单的方法有助于反映结垢和沉积的程度。这些问题应尽早发现以防止预处理膜得更换。
标准化渗透流量/产水量—标准化产水量是反渗透系统中一种灵敏的故障预报参数。沉积会降低产水最,而膜降解则会提高此流量。但是仅仅测量渗透流量是不够的,因为它随进水温度、进水压力和进水总溶解固形物含量变化而变化。标准化产水量是一种简单的判断方法。
校正温度和压力变化并调整至系统在起始压力和25℃运行下的读数。如果绘制出标准化渗透流量曲线,将很容易观察出结垢的趋势。图表将警示操作员在不可挽回的损失发生之前采取改正措施。
压差—压力差是进水压力和浓水压力的差值,是测量通过反渗透膜和收集管的水压损失。当水流通道被阻塞时,压力差增加。压力差也取决于进水量和回收率。为确保精确对比不同时段压力差读数,反渗回收率和进水流量调整至相同。
脱盐量—脱盐率是反渗透过滤掉的总溶解固形物占总置的百分比。反渗透膜出现问题时,脱盐率通常会降低,然而,某些污染物会堵塞膜并造成脱盐率增加。
★ 何时该清洗反渗透系统?
以下情形发生一次或多次时应进行反渗透系统清洗:标准化渗透流量或脱盐率降低10%至15%,或压差升高10%至15%。无论何时发现参数过高或不正常,在采取改进措施之前,应检査仪器刻度是否准确。
★ 一般多长时间进行一次清洗?
从经验来看,工业反渗透系统如果需要每月(或少于一月)进行清洗,则必须改进预处理或调整化学品添加量。如果清洗频率大于一个月,预处理的改进或化学品添加则必须要考虑经济因素。市政饮用水系统的清洗频率一般为每3-6个月一次。