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2.2.3 RO 膜运行条件:1)控制盐的透过量:盐透过量与膜两侧的浓度差和温度有关。因此应控制系统回收率最高在 70% 左右,水温最高不得大于 30 ℃,最佳温度 22~25 ℃。2)浓水排放量控制:由于水温、操作压力等因素的变化,使装置的产水量也发生相应的变化,这时应对浓水的排放量进行调整,控制浓水的排放量与产水量之比为3∶7。3)进水压力控制:RO 进水压力不得大于2.0 MPa,只限于对装置进行耐压实验。在满足产水量与水质的前提下,尽量取低的压力值。4)反渗透脱盐率:反渗透脱盐率年平均 97%。
3 处理效果与分析
3.1 超滤进出水浊度及 SDI:浊度是表征水中悬浮物、胶体物质浓度的指标。SDI 是直接表征反应膜污堵的综合指标,也是超滤运行和反渗透运行的控制指标,超滤进出水浊度变化及超滤出水 SDI 值见表 3,装置共有 6 套超滤系统,编号 1# UF~6# UF。
由表 3 可以看出,经过超滤膜处理后的出水浊度小于 1.0 NTU,去除率达 88% 以上,且基本不随进水浊度变化。说明超滤膜过滤对浊度具有很高的去除率和良好的稳定性。
从超滤出水的 SDI 数据看,均可以控制在 2.4以下,满足反渗透进水 SDI 不大于 4 的控制要求。从表 3 数据还可发现,超滤出水 SDI 基本无大波动,具有良好的运行稳定性。
3.2 超滤系统水量及压差:UF 膜前分别用 500 μm 的自清洗过滤器过滤,近 1 个月的稳定运行,预处理污水水质稳定,UF膜总体运行平稳,除 2# UF 跨膜压差出现 2 次超过0.05 MPa 外,其余运行跨膜压差均低于 0.05 MPa。UF 膜运行情况如图 2、3 所示。
由图 2 可看出 1# UF 和 2# UF 超滤压差偏高,平均压差在0.03 MPa,由于 1# UF 和 2# UF 为2012 年投用,运行周期较长,膜表面变得粗糙,膜丝断损严重;3# UF~6# UF 为 2015 年 6 月投运,运行状况良好,平均压差在 0.018 MPa。1# UF 和2# UF 产水量较低,平均在 135 m3 /h,运行周期长,膜通量也降低,3# UF~6# UF 产水量平均在210 m3/h,均满足设计回收率。
3.3 反渗透进出水电导率:电导率是反应水中含盐量的间接指标,因便于测定而被广泛采用。反渗透进水和出水电导率变化分别见图 4 和图 5。
由图 4、5 可以看出,进水电导率一直在 2 100 μs/cm左右,经过反渗透处理后,产水的电导率值在 30 μs/cm左右,系统的脱盐率平均为 98.52%。另外 4# RO脱盐率有较大幅度的下降趋势,数据采集期间已保护停运,由维保公司对膜进行解剖分析,因此在图5 中未显示 4# RO 产水电导率。
3.4 超滤、反渗透系统 pH 值变化:未脱盐的水中重碳酸根与溶解的 CO2、大气中的 CO2 存在碳酸平衡,并使水中 pH 值维持中性。经过反渗透脱盐处理后,绝大部分的阴阳离子被去除,原来存在的碳酸平衡被打破,出水 pH 值相应发生变化,超滤进水、RO 进水(超滤出水)和 RO超滤进水的 pH 值一直维持在 7~8 之间。运行过程中定期对超滤进水硬度值进行检测,发现进水硬度在 200 mg/L 左右,以碳酸钙计。
由图 6 可以看出,随着超滤进水 pH 值的逐步降低,其产水pH值亦随之变化。当进水 pH 值在 7.1~7.8 左右时,反渗透产水的 pH 值在 5.8~6.5 之间波动。综合来看,经过反渗透处理后pH 值降低约一个单位,有时会低于 6.0。为了保证后续用水点水质的稳定,避免输送管路腐蚀,可通过在产水中添加氢氧化钠对pH 值进行调整,调整后回用水的 pH 值范围为6.0~9.0。
4 污水回用装置运行注意事项及改进
4.1 控制装置来水水质,预防冲击:来水水质好,可以保证含油含盐污水处理装置的正常运行,减轻预处理压力,降低双膜进水电导,保证双膜进水水质合格,延长膜组件的寿命,减少清洗频次,延长运行周期时间。
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