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1、COD 对反渗透的影响 1 反渗透系统的流程与运行情况 1.1 水特点 水质特点为低浊度、高有机物，从历年的水质来看，夏季水质较好，每年的1、2、11、12 是水质最差的季节，COD（锰法）最高达到 15mg/l 且腐植质、胶体类大分子有机物占较大比例，含盐量在 700mg/l 左右，正常情况下，原水的含盐量在 400 mg/l 左右。1.2 反渗透设备的进水水质要求 反渗透膜采用陶氏公司的 CPA3 型抗污染复合膜，对反渗透设备的进水控制要求较严，进水水质为：SDI4，COD2mg/l，浊度1NTU。1.3 反渗透设备的流程 根据原水水质及进水水质的控制要求，设计流程为无阀滤池出水-多介质过
2、滤器-活性碳过滤器精密过滤器（滤芯为 4.5m）-高压变频泵-反渗透预脱盐水箱-预脱盐水泵-后续的离子交换设备，2*130t/h 的反渗透装置膜组件16/9 排列，设计脱盐率97%，回收率 75%。1.4 反渗透系统的运行特点与清洗周期 2004 年 1 月，二期 2*130t/h 反渗透装置移交运行，膜进水水质控制在 SDI为 3.5-4 之间，浊度小于 1NTU，进水 COD 的含量在活性碳更换初期可达到要求，但有多个月份维持在 3mg/l 左右，超过进水水质要求，且有时在测定 SDI 的膜片上能发现有一层绿色粘状的有机物，一套反渗透装置每月制水量在5 万吨左右。膜的运行特点是随着运行时间
3、的增加，反渗透装置进水压力逐渐升高，透水量降低，出力下降较快，脱盐率无变化，6 个月即达到清洗周期。2 反渗透膜清洗 2.1 污染物的确定（1）从系统运行状况来看，表面上系统压差下降不明显，膜的脱盐率无变化，但实际上随着膜的进口压力提高，在同样的浓水排放流量下，膜的进水流量下降较快，导致膜的出力直线下降。因此膜存在严重的污堵现象。（2）从测定精密过滤器进口 SDI 值时看，SDI 测定的过滤膜片上能发现有一层绿色粘状胶体状有机物，表面反渗透预处理系统无法完全去除原水中的有机物，反渗透膜存在有机物污堵。（3）剖开一期已换下的膜组件看，膜污染的状况主要是以有机物污染为主，无机盐垢很少。2.2 清洗
4、方案的确定 根据反渗透膜厂家提供的清洗参考，结合现场实际情况，我们采用了 EDTA碱洗与柠檬酸酸洗相结合的清洗方案。具体如下：1）系统管路冲洗：采用清洗水泵为动力，用预脱盐水冲洗整个系统管路，包括清洗管路。2）分段碱洗 根据溶液箱及管路体积，配制好 1.0%的 EDTA 二钠盐溶液，并用分析纯的氢氧化钠调节溶液的 pH 值为 10.5 左右，清洗液温度保持在 40左右，清洗分段进行，先清洗一段，再清洗二段，清洗方向与运行方向一致，清洗采用动态循环与静态浸泡相结合。3）一二段串联酸洗 参照碱洗方案，配制好 1%的柠檬酸溶液，并用分析纯的氨水调节溶液的 pH值为 2.5 左右，清洗液温度保持在 4
5、0左右，清洗时一、二段串联酸洗。也采用动态循环与静态浸泡相结合。2.3 清洗的具体实施表现 1）在清洗前检查整个清洗系统有关阀门及管路严密。2）在碱洗时，每一段循环清洗的时间为 1 个小时，然后浸泡 2 个小时，如此往复，控制时间为 16 个小时。在清洗过程中，必须控制清洗液的 pH 值在 10.5左右，当清洗液的颜色发黄、发深，出现大量泡沫时，表明清洗效果较好。3）碱洗结束后，对反渗透系统和清洗管路进行大流量的除盐水冲洗。测定冲洗出水的 pH 值在 7 左右，方可实施酸洗。一、二段串联酸洗时，也采用动态循环与静态浸泡相结合，循环时间、频率与碱洗一致，有时清洗过程中清洗液的颜色会出现淡红色，这
6、表明反渗透膜中有铁污染，氧化铁与柠檬酸络合成了柠檬酸亚铁胺络合物。4）清洗结束后用除盐水对整个系统进行冲洗。3 总结与建议 1）对单一污染物的清洗，特别是对表面显示有机物污染的膜系统，采用EDTA 碱洗与酸洗的复合清洗是必要的，只靠碱性配方清洗，效果难以凑效，实际上，较常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物，但下层可能是铁、铝等氧化物或硅酸盐垢。我们在某次清洗中根据膜厂家的建议，只采用了 EDTA 碱洗，结果清洗投运后膜的运行压差反升不降，后立即采用柠檬酸酸洗，膜设备投运后一切正常。2）采用静态浸泡与动态循环交替清洗，省时省力，效果较好。3）膜厂家在清洗配方的推荐时，往往在碱洗时要求加入阴离
7、子表面活性剂，以利于有机物的清洗，但在实际使用时，活性剂会产生大量的泡沫，碱清洗后管道及溶液箱的清洗时间较长，易引起交叉污染，清洗时尽量不要使用。4）二期反渗透设备初次投运时，在测定 SDI 时，过滤膜片上有细小的石英砂颗粒，后拆开反渗透膜端板，发现膜进口端已有部分砂粒，采用了镊子夹、面团粘附的方法，清除了进口端的砂粒。最后重新安装了机械过滤器和活性碳过滤器的滤料。3.5 膜生物污染的积累会大量增加清洗次数和明显减少膜的性能，使用地表水作为水源的电厂，虽然定期再生及更换活性碳能一定程度上减小了膜的污染，但有机物的污染还是大大超出我们目前传统预处理设备的控制范围，因此使用更先进的预处理技术如超滤设备迫在眉睫，这可以大大保证反渗透系统的经济与安全性。