反渗透系统常见问题分析(二)
如何进行水处理?
衡美水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的水处理设备——反渗透设备,并对反渗透系统常见问题为您进行分析。
六、铁污染
被铁污染的膜元件,膜表面为红褐色,进水流道呈浅红色。
被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色,滴加酸后露出膜片的真面目。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率低,产水量降低;
2、压力容器开启后,膜元件端面呈红褐色;
3、膜元件解剖后,膜表面呈红褐色。
(二)原因:
1、RO进水中含有过量的铁;
2、预处理系统中的管道或压力容器腐蚀。
(三)清洗或解决方案:
1、膜系统可以采用酸性NaHSO3(PH<5)或H3PO4以及柠檬酸清洗恢复;
2、有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤。
七、压降(ΔP)过大
玻璃钢外壳沿轴向破裂,进水端污染严重。
出水端抗压力器(ATD)冲掉,浓水流道网格冲出。
对膜元件破坏性分析发现:黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被污染,膜叶之间(进水流道)布满黑色粘稠物质。无臭味,排除生物污染,确认为无机污染物严重污堵进水流道导致的高压降所致。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,有时候伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,膜表面出现气泡和分层。
(二)原因:
1、系统设计缺陷,例如产水管道上的止回阀安装位置不合理;
2、不正确的操作,例如清洗完毕后忘记开启产水阀门;
3、不可预测的机械故障。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
八、产水背压
产水管道上安装截止阀,操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀,清洗关闭完毕后忘记开启,随后停机后重新启动系统,发现系统脱盐率下降。
产水背压损坏的膜表面通常看到平行于产水管的膜最外边出现拆痕,常常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最外侧和浓水侧这三处粘接密封线附近,其他位置受到进水网络地支撑,很多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离和分层。
为了预防产水背压,可以采用以上两种措施:在产水管道的合理安装止回阀,或三向阀。
(一)象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,有时候伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,膜表面出现气泡和分层。
(二)原因:
1、系统设计缺陷,例如产水管道上的止回阀安装位置不合理;
2、不正确的操作,例如清洗完毕后忘记开启产水阀门;
3、不可预测的机械故障。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
九、膜氧化
遭氧化伤害的膜元件采用真空试验等机械的方法是检测不出来的,这类化学性的伤害,可通过对膜元件或其中的小片膜样品经过Fujiwara试验评测显示出来,如Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色,证明膜片已被氧化。
膜氧化(由余氯导致)
未经污染或氧化的新膜片应该仅由C,O,N和H组成,没有其它元素。对于使用过的膜片,可以通过分析膜材料中的增加的元素种类和含量,来确定膜片是否被氧化或污染。原子光谱化学分析法(ESCA)证明膜片被氯氧化。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,同时伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色,原子光;
3、谱化学分析法(ESCA)发现氯元素。
(二)原因:
1、RO系统前的脱氯措施出现问题,例如,活性炭失效或NaHSO3量不足;
2、膜元件接触到强氧化剂。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
衡美水处理专注水处理设备生产研发十五年,为您量身定制水处理解决方案!
如何进行水处理?
衡美水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的水处理设备——反渗透设备,并对反渗透系统常见问题为您进行分析。
六、铁污染
被铁污染的膜元件,膜表面为红褐色,进水流道呈浅红色。
被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色,滴加酸后露出膜片的真面目。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率低,产水量降低;
2、压力容器开启后,膜元件端面呈红褐色;
3、膜元件解剖后,膜表面呈红褐色。
(二)原因:
1、RO进水中含有过量的铁;
2、预处理系统中的管道或压力容器腐蚀。
(三)清洗或解决方案:
1、膜系统可以采用酸性NaHSO3(PH<5)或H3PO4以及柠檬酸清洗恢复;
2、有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤。
七、压降(ΔP)过大
玻璃钢外壳沿轴向破裂,进水端污染严重。
出水端抗压力器(ATD)冲掉,浓水流道网格冲出。
对膜元件破坏性分析发现:黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被污染,膜叶之间(进水流道)布满黑色粘稠物质。无臭味,排除生物污染,确认为无机污染物严重污堵进水流道导致的高压降所致。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,有时候伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,膜表面出现气泡和分层。
(二)原因:
1、系统设计缺陷,例如产水管道上的止回阀安装位置不合理;
2、不正确的操作,例如清洗完毕后忘记开启产水阀门;
3、不可预测的机械故障。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
八、产水背压
产水管道上安装截止阀,操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀,清洗关闭完毕后忘记开启,随后停机后重新启动系统,发现系统脱盐率下降。
产水背压损坏的膜表面通常看到平行于产水管的膜最外边出现拆痕,常常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最外侧和浓水侧这三处粘接密封线附近,其他位置受到进水网络地支撑,很多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离和分层。
为了预防产水背压,可以采用以上两种措施:在产水管道的合理安装止回阀,或三向阀。
(一)象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,有时候伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,膜表面出现气泡和分层。
(二)原因:
1、系统设计缺陷,例如产水管道上的止回阀安装位置不合理;
2、不正确的操作,例如清洗完毕后忘记开启产水阀门;
3、不可预测的机械故障。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
九、膜氧化
遭氧化伤害的膜元件采用真空试验等机械的方法是检测不出来的,这类化学性的伤害,可通过对膜元件或其中的小片膜样品经过Fujiwara试验评测显示出来,如Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色,证明膜片已被氧化。
膜氧化(由余氯导致)
未经污染或氧化的新膜片应该仅由C,O,N和H组成,没有其它元素。对于使用过的膜片,可以通过分析膜材料中的增加的元素种类和含量,来确定膜片是否被氧化或污染。原子光谱化学分析法(ESCA)证明膜片被氯氧化。
(一)现象和症状:
1、系统脱盐率大幅下降,同时伴随产水量增加;
2、膜元件解剖后,Fujiwara实验中实验溶液变成粉红色,原子光;
3、谱化学分析法(ESCA)发现氯元素。
(二)原因:
1、RO系统前的脱氯措施出现问题,例如,活性炭失效或NaHSO3量不足;
2、膜元件接触到强氧化剂。
(三)清洗或解决方案:
膜元件被不可恢复性的损伤,难以修复,只能更换膜元件。
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离子交换树脂的结构及交换原理
如何发展环保事业?
衡美水处理为您介绍一项环境保护的专业知识——离子交换树脂的结构及交换原理。
一、离子交换树脂的结构
离子交换树脂的内部结构,如下图所示。由三部分组成,分别是:1、高分子骨架
由交联的高分子聚合物组成;
2、离子交换基团
它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;
3、孔
它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。
在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上,不能自由移动,所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子,称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子,在一定条件下,它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。
二、离子交换的基本原理
离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要把它置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说,离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子,则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中,原子序数较大的离子其水合半径较小,阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应,但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的,而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。
以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明:
001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂,其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道,孔道里面充满了水分子,在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+,Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Ca2+,Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性,,所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+,Mg2+等阳离子发生快速的交换反应,Ca2+,Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面,被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散,最终扩散到水中。
1、边界水膜内的扩散
水中的Ca2+,Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移,并扩散通过树脂表面的边界水膜层,到达树脂表面;
2、交联网孔内的扩散(或称孔道扩散)
Ca2+,Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔,并进行扩散,到达交换点;
3、离子交换
Ca2+,Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应;
4、交联网孔内的扩散
被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。
5、边界水膜内的扩散
最终扩散到水中。
三、离子交换树脂的再生
鉴于离子交换树脂反应的可逆性,反应后的树脂通过处理,重新转化为原来的离子交换树脂,这样又可以进入下一循环,其循环次数视所用树脂类型不同而定。
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如何发展环保事业?
衡美水处理为您介绍一项环境保护的专业知识——离子交换树脂的结构及交换原理。
一、离子交换树脂的结构
离子交换树脂的内部结构,如下图所示。由三部分组成,分别是:1、高分子骨架
由交联的高分子聚合物组成;
2、离子交换基团
它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;
3、孔
它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。
在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上,不能自由移动,所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子,称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子,在一定条件下,它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。
二、离子交换的基本原理
离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要把它置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说,离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子,则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中,原子序数较大的离子其水合半径较小,阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应,但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的,而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。
以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明:
001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂,其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道,孔道里面充满了水分子,在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+,Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Ca2+,Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性,,所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+,Mg2+等阳离子发生快速的交换反应,Ca2+,Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面,被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散,最终扩散到水中。
1、边界水膜内的扩散
水中的Ca2+,Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移,并扩散通过树脂表面的边界水膜层,到达树脂表面;
2、交联网孔内的扩散(或称孔道扩散)
Ca2+,Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔,并进行扩散,到达交换点;
3、离子交换
Ca2+,Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应;
4、交联网孔内的扩散
被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。
5、边界水膜内的扩散
最终扩散到水中。
三、离子交换树脂的再生
鉴于离子交换树脂反应的可逆性,反应后的树脂通过处理,重新转化为原来的离子交换树脂,这样又可以进入下一循环,其循环次数视所用树脂类型不同而定。
衡美水处理专注水处理设备生产研发十五年,为您量身定制水处理解决方案!
反渗透膜处理常见问题及解决方法
如何发展环保事业?
衡美水处理为您介绍一项环境保护的专业知识——反渗透膜处理的常见问题及解决方法。
一般情况下,污水处理中反渗透膜当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
1、反渗透系统应多久清洗一次?
一般情况下,当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
2、什么是SDI?
目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的最好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI,又称污堵指数),这是在RO设计之前必须确定的重要参数,在RO/NF运行过程中,必须定期进行测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTMD4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。
3、一般进水应该选用反渗透工艺还是离子交换工艺?
在许多进水条件下,采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行,工艺的选择则应由经济性比较而定,一般情况下,含盐量越高,反渗透就越经济,含盐量越低,离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及,采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案,如需深入了解,请咨询水处理工程公司代表。
4、反渗透膜元件一般能用几年?
膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据经济分析通常为5年以上。
5、反渗透和纳滤之间有何区别?
纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术,反渗透可以脱除最小的溶质,分子量小于0.0001微米,纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透,用于处理后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理井水和地表水。纳滤适用于没有必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统,但对于硬度成份的脱除能力很高,有时被称为“软化膜”,纳滤系统运行压力低,能耗低于相对应的反渗透系统。
6、膜技术具有怎样的分离能力?
反渗透是目前最精密的液体过滤技术,反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用,另一方面,水分子可以自由的透过反渗透膜,典型的可溶性盐的脱除率为>95~99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。
纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200~400的有机物,溶解性固体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或CaCl2)脱除率为20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,为90~98%。超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米)的大分子有分离作用。
所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜,可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1,000~100,000。微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下,悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐。
7、谁销售膜清洗剂或提供清洗
水处理公司可以提供专用膜清洗剂和清洗服务,用户可根据膜公司或设备供应商的建议自行购买清洗剂进行膜清洗。
8、反渗透膜进水最大允许二氧化硅浓度多少?
最大允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂,通常在不加阻垢剂时浓水端最高允许浓度为100ppm,某些阻垢剂能允许浓水中的二氧化硅浓度最高为240ppm,请咨询阻垢剂供应商。
9、铬对RO膜有何影响?
某些重金属如铬会对氯的氧化起到催化作用,进而引起膜片的不可逆性能衰减。这是因为在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子,这种破坏作用就更强。因此,应在预处理部分将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。
10、RO系统一般需要何种预处理?
通常的预处理系统组成如下,粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂,然后经多介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂,最后在高压泵入口之前安装保安滤器。保安滤器的作用顾名思义,它是作为最终的保险措施,以防止偶然大颗粒对高压泵叶轮和膜元件的破坏作用。
含颗粒悬浮物较多的水源,通常需要更高程度的预处理,才能达到规定的进水要求;硬度含量高的水源,建议采用软化或加酸和加阻垢剂等,对于微生物及有机物含量高的水源,还需要使用活性炭或抗污染膜元件。
11、反渗透能脱除微生物如病毒和细菌吗?
反渗透(RO)非常致密,对病毒、噬菌体和细菌具有非常高的脱除率,至少在3log以上(脱除率>99.9%)。但是还须注意的是,在很多情况下,膜产水侧仍可能会出现微生物再次滋生,这主要取决于装配、监测和维护的方式,就是说,某一个系统的脱除微生物的能力关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当而不是膜元件本身的性质。
12、温度对产水量有何影响?
温度越高,产水量越高,反之亦然,在较高的温度条件下运行时,应调低运行压力,使产水量保持不变,反之亦然。
13、什么是颗粒和胶体污染?如何测定?
反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶体的污堵就会严重影响膜的产水量,有时也会降低脱盐率。胶体污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异,常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等,预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质,如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去,也可能引起污堵。此外阳离子性的聚电介质也会与阴离子性的阻垢剂反应,其沉淀物会污堵膜元件,水中这类污堵倾向或预处理是否合格采用SDI15进行评价,请参考相关章节的详细介绍。
14、不作系统冲洗,最长允许停机多久?
如果系统使用阻后剂,当水温在20~38之间,大约4小时;在20以下时,大约8小时;如果系统未用阻垢剂,约1天。15.怎样才能使膜系统的能耗降低?
采用低能耗膜元件即可,但应注意到它们的脱盐率比标准膜元件略低。可自由透过微滤膜,微滤膜用于去除细菌、微絮凝物或总悬浮固体TSS,典型的膜两侧的压力为1~3bar。
15、反渗透纯水系统能否频繁的启停?
膜系统是按连续运行作为设计基准的,但在实际操作时,总会有一定频度的开机和停机。当膜系统停机时,必须用其产水或经过预处理合格的水进行低压冲洗,从膜元件中置换掉高浓度但含阻垢剂的浓水。还应采取措施预防系统内水漏掉而引入空气,因为元件失水干掉的话,可能会产生不可逆的产水通量损失。如果停机小于24小时,则无需采取预防微生物滋生的措施。但停机时间超过上述规定,应采用保护液作系统保存或定时冲洗膜系统。
16、膜元件上安装盐水密封圈其方向怎样确定?
要求膜元件上的盐水密封圈装在元件进水端,同时开口面向进水方向,当给压力容器进水时,其开口(唇边)将进一步张开,完全封住进水从膜元件与压力容器内壁间的旁流。
17、怎样从水中脱除硅?
水中硅以两种形态存在,活性硅(单体硅)和胶体硅(多元硅):胶体硅没有离子的特征,但尺度相对较大,胶体硅能被精细的物理过滤过程所截留,如反渗透,也可以通过凝聚技术降低水中的含量,如混凝澄清池,但是那些需要依靠离子电荷特征的分离技术,如离子交换树脂和连续电去离子过程(CDI),对脱除胶体硅效果十分有限。
活性硅的尺寸比胶体硅小得多,这样大多数的物理过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅,能够有效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续电去离子过程。
18、pH对脱除率、产水量和膜寿命有何影响?
反渗透膜产品对应pH范围,一般为2~11,pH对膜性能本身的影响很小,这是与其它膜产品不同的显著特点之一,但是水中许多离子本身的特性受pH的影响巨大,例如当柠檬酸等类的弱酸在低pH条件下,主要呈非离子态,而在高pH值下出现解离而呈离子态。由于同一离子,荷电程度高,膜的脱除率高,荷电程度低或不荷电,则膜的脱除率低,因此pH对某些杂质的脱除率影响十分巨大。
衡美水处理专注水处理设备生产研发十五年,为您量身定制水处理解决方案!
如何发展环保事业?
衡美水处理为您介绍一项环境保护的专业知识——反渗透膜处理的常见问题及解决方法。
一般情况下,污水处理中反渗透膜当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
1、反渗透系统应多久清洗一次?
一般情况下,当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。
2、什么是SDI?
目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的最好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI,又称污堵指数),这是在RO设计之前必须确定的重要参数,在RO/NF运行过程中,必须定期进行测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTMD4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。
3、一般进水应该选用反渗透工艺还是离子交换工艺?
在许多进水条件下,采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行,工艺的选择则应由经济性比较而定,一般情况下,含盐量越高,反渗透就越经济,含盐量越低,离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及,采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案,如需深入了解,请咨询水处理工程公司代表。
4、反渗透膜元件一般能用几年?
膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据经济分析通常为5年以上。
5、反渗透和纳滤之间有何区别?
纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术,反渗透可以脱除最小的溶质,分子量小于0.0001微米,纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透,用于处理后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理井水和地表水。纳滤适用于没有必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统,但对于硬度成份的脱除能力很高,有时被称为“软化膜”,纳滤系统运行压力低,能耗低于相对应的反渗透系统。
6、膜技术具有怎样的分离能力?
反渗透是目前最精密的液体过滤技术,反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用,另一方面,水分子可以自由的透过反渗透膜,典型的可溶性盐的脱除率为>95~99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。
纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200~400的有机物,溶解性固体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或CaCl2)脱除率为20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,为90~98%。超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米)的大分子有分离作用。
所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜,可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1,000~100,000。微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下,悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐。
7、谁销售膜清洗剂或提供清洗
水处理公司可以提供专用膜清洗剂和清洗服务,用户可根据膜公司或设备供应商的建议自行购买清洗剂进行膜清洗。
8、反渗透膜进水最大允许二氧化硅浓度多少?
最大允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂,通常在不加阻垢剂时浓水端最高允许浓度为100ppm,某些阻垢剂能允许浓水中的二氧化硅浓度最高为240ppm,请咨询阻垢剂供应商。
9、铬对RO膜有何影响?
某些重金属如铬会对氯的氧化起到催化作用,进而引起膜片的不可逆性能衰减。这是因为在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子,这种破坏作用就更强。因此,应在预处理部分将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。
10、RO系统一般需要何种预处理?
通常的预处理系统组成如下,粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂,然后经多介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂,最后在高压泵入口之前安装保安滤器。保安滤器的作用顾名思义,它是作为最终的保险措施,以防止偶然大颗粒对高压泵叶轮和膜元件的破坏作用。
含颗粒悬浮物较多的水源,通常需要更高程度的预处理,才能达到规定的进水要求;硬度含量高的水源,建议采用软化或加酸和加阻垢剂等,对于微生物及有机物含量高的水源,还需要使用活性炭或抗污染膜元件。
11、反渗透能脱除微生物如病毒和细菌吗?
反渗透(RO)非常致密,对病毒、噬菌体和细菌具有非常高的脱除率,至少在3log以上(脱除率>99.9%)。但是还须注意的是,在很多情况下,膜产水侧仍可能会出现微生物再次滋生,这主要取决于装配、监测和维护的方式,就是说,某一个系统的脱除微生物的能力关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当而不是膜元件本身的性质。
12、温度对产水量有何影响?
温度越高,产水量越高,反之亦然,在较高的温度条件下运行时,应调低运行压力,使产水量保持不变,反之亦然。
13、什么是颗粒和胶体污染?如何测定?
反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶体的污堵就会严重影响膜的产水量,有时也会降低脱盐率。胶体污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异,常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等,预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质,如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去,也可能引起污堵。此外阳离子性的聚电介质也会与阴离子性的阻垢剂反应,其沉淀物会污堵膜元件,水中这类污堵倾向或预处理是否合格采用SDI15进行评价,请参考相关章节的详细介绍。
14、不作系统冲洗,最长允许停机多久?
如果系统使用阻后剂,当水温在20~38之间,大约4小时;在20以下时,大约8小时;如果系统未用阻垢剂,约1天。15.怎样才能使膜系统的能耗降低?
采用低能耗膜元件即可,但应注意到它们的脱盐率比标准膜元件略低。可自由透过微滤膜,微滤膜用于去除细菌、微絮凝物或总悬浮固体TSS,典型的膜两侧的压力为1~3bar。
15、反渗透纯水系统能否频繁的启停?
膜系统是按连续运行作为设计基准的,但在实际操作时,总会有一定频度的开机和停机。当膜系统停机时,必须用其产水或经过预处理合格的水进行低压冲洗,从膜元件中置换掉高浓度但含阻垢剂的浓水。还应采取措施预防系统内水漏掉而引入空气,因为元件失水干掉的话,可能会产生不可逆的产水通量损失。如果停机小于24小时,则无需采取预防微生物滋生的措施。但停机时间超过上述规定,应采用保护液作系统保存或定时冲洗膜系统。
16、膜元件上安装盐水密封圈其方向怎样确定?
要求膜元件上的盐水密封圈装在元件进水端,同时开口面向进水方向,当给压力容器进水时,其开口(唇边)将进一步张开,完全封住进水从膜元件与压力容器内壁间的旁流。
17、怎样从水中脱除硅?
水中硅以两种形态存在,活性硅(单体硅)和胶体硅(多元硅):胶体硅没有离子的特征,但尺度相对较大,胶体硅能被精细的物理过滤过程所截留,如反渗透,也可以通过凝聚技术降低水中的含量,如混凝澄清池,但是那些需要依靠离子电荷特征的分离技术,如离子交换树脂和连续电去离子过程(CDI),对脱除胶体硅效果十分有限。
活性硅的尺寸比胶体硅小得多,这样大多数的物理过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅,能够有效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续电去离子过程。
18、pH对脱除率、产水量和膜寿命有何影响?
反渗透膜产品对应pH范围,一般为2~11,pH对膜性能本身的影响很小,这是与其它膜产品不同的显著特点之一,但是水中许多离子本身的特性受pH的影响巨大,例如当柠檬酸等类的弱酸在低pH条件下,主要呈非离子态,而在高pH值下出现解离而呈离子态。由于同一离子,荷电程度高,膜的脱除率高,荷电程度低或不荷电,则膜的脱除率低,因此pH对某些杂质的脱除率影响十分巨大。
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