某有限責任公司脫鹽水系統(tǒng)的
反滲透裝置采用一級三段設計,共18臺壓力容器,其中一段10臺,二段5臺,三段3臺,每段裝1組(6支)膜元件,共108支。設計回收率85%,設計出力100 t/h,產(chǎn)水電導≤15 us/cm。原水為地下水,水質穩(wěn)定。反滲透系統(tǒng)于2004年3月投入運行,回收率控制在80%,3個月后產(chǎn)水電導升高,為了防止膜性能下降,將回收率調整為75%。運行過程中每隔3個月左右就會出現(xiàn)產(chǎn)水量和脫鹽率下降的情況,須進行化學清洗,而且隨著膜使用時間的增加,情況越來越嚴重,脫鹽率下降明顯,產(chǎn)水質量無法保證,曾先后更換了12支膜元件;阻垢劑用量也增大,運行成本較高。
經(jīng)過對產(chǎn)水電導分組檢測和用探管對單支膜產(chǎn)水質量檢測,發(fā)現(xiàn)問題主要出在三段的18支膜上,其主要原因如下。
1.產(chǎn)水電導高。一段進水電導為550 us/cm,一段產(chǎn)水電導為12 us/cm;二段進水電導為1100 us/cm,二段產(chǎn)水電導為20 us/cm;經(jīng)過一、二段濃縮,三段進水電導為1800 us/cm,三段產(chǎn)水電導在60 us/cm以上,特別是每組*后2支膜產(chǎn)水電導高達160 us/cm以上,嚴重影響了系統(tǒng)整體產(chǎn)水質量。
2.產(chǎn)水量低。一段進水壓力為1.0 MPa,二段進水壓力0.8 MPa,經(jīng)一、二段壓降,三段進水壓力只有0.5 MPa,造成三段單支膜產(chǎn)水量比一、二段單支膜產(chǎn)水量大大減少,三段18支膜沒有充分發(fā)揮產(chǎn)水性能。
3.容易污染結垢。三段進水壓力低、流速慢,經(jīng)過一、二段后,三段進水中濃縮的高濃度、高污染物質極易在膜表面沉積,越到末端受污染幾率越大,使三段膜結垢、污染嚴重,化學清洗困難。
4.膜使用壽命短。三段膜工作環(huán)境惡劣,在提高阻垢劑用量的同時還要頻繁地進行化學清洗,降低了膜的使用壽命。曾更換的12支膜元件均為三段末端的膜元件,被更換膜經(jīng)單支膜檢測脫鹽率在30%~60%,無法滿足產(chǎn)水要求。經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)膜污染嚴重,即使清洗膜元件,已不能恢復其性能。
根據(jù)一、二段的進水壓力、產(chǎn)水量和產(chǎn)水質量分析,要使原三段膜的產(chǎn)水量和產(chǎn)水質量達到一、二段的標準,須使其工作環(huán)境與一、二段一樣,所以決定把反滲透三段設計改為兩段,并將原來三段的3組膜分到一、二段,由于以前各段的污染情況不同,會影響系統(tǒng)的進水,造成偏流,使系統(tǒng)受到損害,所以此次改造對整個系統(tǒng)膜元件分布進行了重新調整,即由原三段10∶5∶3分布改為現(xiàn)兩段的12∶6分布;改變原三段膜的工作環(huán)境,充分發(fā)揮其性能。
反滲透系統(tǒng)經(jīng)過技術改造后,產(chǎn)水量提高了18%,產(chǎn)水電導下降了29%,阻垢劑加入量由原來的4×10-6降到了2.6×10-6,脫鹽率由96.1%提高到97.2%,化學清洗周期延長到半年以上。