反渗透水处理技术存在问题及改进措施

反渗透(RO)是水处理中高精技术,,它的使用极大地延长了传统的离子交换设备的再生周期,减少了酸碱排放量,有利地保护了生态环境。全国污水厂相继进行技术改造,陆续引进国外的先进技术和装备,RO水处理技术及设备逐渐被环保行业所采用。

1 常用的反渗透水处理工艺方案
 
2 反渗透设备在应用中存在的问题

反渗透除盐较其他除盐装置,如:蒸发器、电渗析、复床等,有着独到的特点和优势,反渗透国产化的工作也日益得到重视。随着反渗透技术应用的增多,出现的问题也日益严重。近年来株洲江海环保科技对反渗透水处理装置的应用进行了广泛调研。经整理研究发现,全套进口的正常使用率为30%;部分国产、部分引进的设备正常使用率为60%;全套国产的正常使用率为10%。上述问题的出现主要有以下几方面原因:
        ①全套进口设备由于原水水质的不同,缺乏技术论证及工艺修改,照搬照抄,不适合我国实情。所以反渗透进水一定要根据原水水质的不同进行预处理,以满足设备对进水水质的要求。
        ②有些技术能力较差的企业,不懂得反渗透装置膜元件及其数量的合理选择,膜元件的合理排列等,造成部分膜元件在非正常情况下运行。

③运行管理不严。系统运行时,压力要处于膜的可承受的工作压力范围,防止超强度,超负荷运行,使膜产生机械性损伤,导致泄漏发生。当反渗透系统运行一段时间后,出现制水量锐减,制水水质恶化或者压差增高时,说明膜已需要清洗,此时应将机器转换成清洗状态,使系统自行清洗,即可恢复膜的功能。

3技术改进

机械过滤器的设计

进口设备正常使用率低的主要原因是预处理设备没有结合我国原水水质差的特点,机械过滤器反冲洗不彻底,上层滤砂结块,SDI(污染指标)升高,造成了膜的污堵,影响系统运行。RO装置一般要求SDI<4(各膜元件生产商对SDI有不同的要求),要达到上述要求,株洲江海环保科技通过调研及实践提出以下建议：

(1)机械过滤器的选择
结合我国原水水质及设备材质、填料的情况,建议使用双层过滤料过滤器。从过滤的机理来说,应由大而小,而实际上机械过滤器都是通过上层最细的砂层来截留,故最上层砂容易堵塞、结块,水头损失增长快。若在砂上层再添加颗粒状无烟煤则增加溶污能力,运行周期长,水头损失增长较慢,实践中应用效果良好。

(2)机械过滤器的反冲洗
机械过滤器由于内部装填石英砂比重较大,反冲不易,许多系统运行不稳定是忽视了反冲洗彻底、干净这个过程,系统上设置的反冲装置均达不到反冲洗强度的要求,这是许多水处理设备生产厂及工程公司存在的问题。经笔者与某处理设备有限公司共同研究及实践,采用气、水反复冲洗的方法,机械过滤器污堵后的反冲洗效果十分明显,砂层清洗情况十分干净,性能恢复良好,具体措施是：

        ①在设计反冲洗装置时,反冲泵、管道必须符合反冲洗量的要求,反冲洗强度为12-15L／(ｓ·ｍ2)；

        ②采用压缩空气擦洗滤料,使滤料表面的污泥等物脱落,其强度为18-25L／(ｓ·ｍ2)。

(3)部填料的选择

内部填料,根据其排水结构的不同可选用不同粒径的石英砂,但最上层石英砂粒径应在0.3MM。在最上部装填0.5-1.0MM颗粒无烟煤,其高度不低于200MM。

活性碳吸附的应用
活性碳吸附器主要有二个功能：

①吸附水中部分有机物,吸附率为60%左右；
        ②吸附水中余氯。对于直接抽取地下水的用户,可取消活性碳,若硬度较大则选用软水器,地表水则必须使用活性碳,因为水中杀菌剂活性余氯具有较强的氧化性,会损坏RO膜,根据RO系统进水要求余氯<0.1MG/L,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脱除余氯并不是单纯的吸附作用,而是在其表面发生催化作用,所以活性碳不存在吸附饱和的问题,只是损失碳而己。

混凝药剂的选择
在机械过滤器前加入各种凝聚剂及高分子絮凝剂,以去除水中悬浮物、胶体等杂质,但如果不根据水源实情,一味地添加,不仅改善不了水质,相反会因药剂本身或药剂中所含杂质而使水中带入对RO膜有害的物质。所以药剂的选择大有讲究。根据RO膜的特点：

        ①凝聚剂应避免使用铝盐类。铝盐类凝聚剂使凝聚过程中易产生铝胶,进入RO表面后不易清洗；

        ②不应使用阳离子型高分子絮凝剂。RO膜为阴离子型,阳离子型高分子絮凝剂易与膜结合生成一种难以清洗的高分子膜。如果不重视上述情况,轻则减短膜寿命,重则部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。