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反渗透工艺处理工业废水的影响因素研究

北极星环保网来源:中核第四研究设计工程有限公司 陈伟山等2018/4/25 10:35:24我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:反渗透工艺 反渗透技术 工业废水

2.2进水压力对脱盐率的影响

反渗透的进水压力是维持反渗透装置正常运行的最主要条件之一。试验过程中,保持反渗透装置的产水量为1.0m3/h,并维持其余条件不变,验证进水压力对反渗透脱盐率的影响。

进水压力采用变频泵进行调节,进水压力分别在0.80、0.85、0.90MPa下各运行10d,每天进行相应记录。在进水压力相同的情况下,由于膜的污染、温度的变化等,脱盐率略有不同。进水压力对出水脱盐率的影响如图4所示。

从图4可以看出,在产水量恒定的条件下,随着反渗透进水压力的减小,装置的脱盐率也有明显的降低。

反渗透出水的脱盐率主要是由反渗透膜本身的化学性质决定的,进水压力并不会影响离子的透过率。但是,随着进水压力的降低,反渗透的脱盐率也有明显的降低。因为随着进水压力的提高,反渗透膜表面的水流速度也随之提高,水流速度的升高降低了反渗透膜的浓差极化,从而使反渗透装置的脱盐率有了明显的提高。

2.3进水pH对脱盐率的影响

根据陶氏膜组件的操作手册,当反渗透膜进水pH控制在2~11时,不会对反渗透的产水量产生影响。然而即使在允许pH范围内,PH对脱盐率也有较大的影响,这主要是基于以下2方面原因:1)反渗透膜表面附着大量亲水性聚合物,pH影响亲水性聚合物的电场排列,电场排列的变化会影响到原水中带电离子的迁移;

2)原水中有大量的CO2,CO2在水中的形态受pH的影响。较低pH时,水中CO2以气态形式存在,容易穿透反渗透膜,造成脱盐率较低;较高pH时,水中的气态CO部分转化为CO2-、HCO-,不容易透过反渗透膜,会使脱盐率升高。通过在线pH调节装置调节进水的pH,连续30d监测进水pH对出水脱盐率的影响如图5所示。在pH相同的情况下,由于膜的污染、温度的变化等,脱盐率略有不同。

从图5可以看出,反渗透装置的进水pH在5.5~8.0,随着pH降低,反渗透膜脱盐率有明显降低。在实际工程中,反渗透膜的进水应尽量维持在中性环境中,使脱盐率尽量维持稳定。

2.4进水电导率对脱盐率的影响

通过在原水中添加反渗透浓水,使反渗透进水的含盐量升高,电导率上升非常明显;但反渗透膜的脱盐率不仅没有降低,反而有一定的上升,见图6。

一般情况下,进水含盐量越高,渗透压也越高,在维持反渗透进水压力恒定的情况下,净压力将明显减少,产水量会随之降低。如果维持产水量不变,就需要增加进水流量。

反渗透膜的透盐率与反渗透膜两侧的离子浓度差成正比,浓度差越大,透盐率就越高,从而导致反渗透出水的脱盐率下降。但在本试验中,随着反渗透进水含盐量升高,反渗透的脱盐率有一定的上升。低电导率时,反渗透膜的进水流量为8m3/h;高电导率时,反渗透膜的进水流量为9.4m3/h,而反渗透膜通量14.7L/(m2˙h)保持不变。中试产水量都维持在1.0m3/h,这样就需要增加进水压力。

随着反渗透装置的进水流量和操作压力的增加,反渗透膜表面的水流速度会明显加快,由于水流速度的加快降低了反渗透膜两侧的浓差极化,进而使反渗透膜的脱盐率有所提高。

3结论

反渗透系统的设计和运行是一项系统工程,进水温度、进水压力、含盐量、pH等对反渗透装置的脱盐率有一定影响。在分析反渗透装置的脱盐率时,不能独立地分析某个因素,应综合分析各个影响因素从而找出最佳的设计和运行条件,相对传统水处理工艺而言,膜法水处理工艺效果好,对环境影响小,占地面积小,运行简单,易于控制。进一步研究膜法水处理工艺的参数和影响因素,能够大大降低膜法水处理的运行成本,提高膜法水处理工艺的技术经济优势,使膜法处理工艺在各种废水中的应用更加广泛,为我国的水处理行业进步做出更大的贡献。

延伸阅读:

反渗透技术在电厂水处理的应用分析

反渗透技术在石化工业废水回用中的应用

反渗透水处理设备在化学水处理系统的应用

污水处理技术之反渗透系统运行故障及实例研究

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