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      反滲透系統設計及運行控制,清洗

      發布時間:2022-06-20  瀏覽次數:1

      1、配制系統清洗方案時應注意的事項應把清洗排放廢液對環境的影響(EDTA,殺菌劑等)降低到最低限度,應盡可能使本次清洗過程去除污染物最大化,應在清洗時對膜的損傷最小化(應首先考慮選擇對膜性能影響小的藥劑,即藥劑和膜的兼容性);在實際清洗橾作時在保證清洗效果的前提條件下,盡可能使清洗費用最低化。2、反滲透膜發生污染的原因不恰當的預處理:系統配備預處理裝置相對于原水水質及流量不合適或在系統內未配備必要的工藝裝置和工藝環節,預處理裝置運行不正常,即系統原有的預處理設備對原水SDI成分、濁度、膠狀物等的去除能力較低,預處理效果不理想,系統選擇了不恰當的設備或設備材質選擇不正確(泵、配管及其它);系統化學藥品注入裝置發生故障(酸、絮凝/助凝劑、阻垢/分散劑,還原劑及其它),設備間斷運行或系統停止使用后未采取適當的保護措施,運行管理人員不合理的設備操作與運用(回收率、產水量、濃縮水量、壓差、清洗及其它);膜系統內長時間的難溶沉淀物堆積或相當程度的微生物污染,原水組份變化較大或水源特性發生了根本的改變。3、反滲透膜惡化(降解)的預防有時污染與惡化同時發生,但是污染與惡化有著本質的區別,膜的污染是可逆的,可以通過有效的清洗工藝恢復污染膜的工作性能;然而膜的惡化以致降解卻是不可逆的。所以在設計、調試和運行中應該盡量避免反滲透膜的惡化。3.1、化學降解反滲透膜化學降解的主要過程是水解和氧化。醋酸纖維膜在pH=4.7時最為穩定。當pH增高或降低時,它的水解就會加速。所以,為了預防膜的化學降解,一定要嚴格控制反滲透預處理的給水pH=5~7。為避免誤橾作,必須嚴格控制NaOH、H2S04的加入量和加入點。膜的氧化一般發生在水體氧化劑(如CI-、03、H202等)含量較高的地方。有條件的地方可以定期對反滲透給水化學耗氧量(COD)進行測定,以便及時掌握給水的水質情況,盡快采取切實措施,有效預防反滲透膜的氧化降解。3.2生物降解在自然環境中每一個表面都是被細菌占據著的。由于反滲透膜具有很大的表面積,這就為細菌的大量粘附提供了場所。從微生物總的圖譜來看,膜材料也最易遭受細菌的污染。膜的生物降解的一個常見原因是原水預處理時的絮凝劑加入過量。另外,磷系阻垢劑既是微生物源,也是微生物薄膜的營養源,它的加入也會為微生物的繁殖提供適宜的生長環境。要有效控制和預防膜的生物降解的發生,就要切斷所有可能引起生物污染的因素。如在設計方面應盡量避免管道的彎曲,少留死角,不能使用帶有龜裂、死端的附件和未消毒的儲槽等,在給水方面,必須控制給水溫度,有機物、無機營養物、細菌的數量和SDI等不宜過高;在操作方面,應加強監測,禁止使用被微生物污染的預處理藥劑并嚴格控制加藥劑量。另外,適時加強生物污染可能性的預測也是非常重要的即通過進行水質分析,檢驗含鹽量、TOC、COD、pH和電導率等都可以得到生物污染隱患的線索。3.3、物理降解研究還發現一些物理因素也能導致反滲透膜的降解和性能的降低。例如振動及其所產生的超聲波能夠引起膜的惡化。當一些無機鹽的硬晶體接觸到膜表面并伴隨著振動時,它能對膜表面造成劃痕,以致使膜表面的晶體結構發生改變而惡化。安裝適當的振動吸收器與進行合理的管線布置能夠有效消除機械振動和超聲波對膜的影響,防止膜的物理降解。4、污垢的判別復合膜的清洗,由于其對pH值與溫度的高度穩定性,只要選擇清洗工藝得當,即可以達到較好的清洗效果。如果未及時清洗,拖延太久,將很難徹底清洗干凈。有效的清洗是依據污垢的性質而選擇適當的清洗藥劑,錯誤選擇清洗藥劑將使污垢惡化,因此清洗前可根據下述幾個方面弄清污垢種類:首先應認真分析在此之前所記錄的、能反映設備運行狀況的近期設備運行記錄資料以及以前清洗的檢查結果;反滲透裝置與系統的配置和組合,原水化學成分分析,SDI測定的過濾膜上的污垢分析,5μm過濾器濾芯上沉積物的分析;檢查給水管道內表面,打開壓力容器端部觀察在膜元件的進水端污垢的外狀(如紅棕色則可能是鐵污垢,生物污垢或有機物通常為黏性膠狀物)??捎?/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。5、反滲透裝置一般污染處理方式5.1、污染處理方式(1)碳酸鹽垢:標準滲透水流量下降,或是脫鹽率下降,原因為膜表面濃差極化增加??梢罁|及設計參數進行判斷,對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應小于1,不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小于零一般不會產生鈣垢??捎盟嵯矗ㄈ鐧幟仕?、稀HN03),根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過取原水、清洗原液、清洗液三個樣分析并驗證。污染時間為一個星期時,主要表現為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能完全恢復性能,污染時間為一年(某純水機),鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L~160mg/L),產水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗后,鹽通量降為7mg/L,產水量上升至210L/h。(2)膠體污染:發生膠體污染時,通常伴隨著前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,或SDI值通常在2.5以上。(3)鐵/錳污染:標準壓差升高(主要發生在裝置前端的膜元件),也可能引起透水量下降,通常錳和鐵會同時存在。(4)硫酸鹽垢:首先影響鹽濃度最高的系統最后面的膜元件,即二段壓差明顯升高,需要用專用清洗劑。(5)硅污染分為顆粒硅、硅膠和溶解硅污染:顆粒硅污堵膜元件水流通道,導致系統壓差升高,采用0.4%二氯胺對于溶解嚴重污染的硅垢是有效的;膠硅與顆粒硅相似,溶解硅形成硅酸鹽析出,應采用二氯胺清洗。(6)懸浮物、有機物污堵:透水量下降,一段壓差明顯升高,若給水SDI大于4或濁度大于1,有機物污染的可能性較大。(7)微生物污堵:標準壓差升高或標準透水量下降,RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高,平時一定沒有按要求進行保養和消毒,可采用非氧化性殺菌劑加堿進行清洗。(8)鐵細菌污堵表現:標準壓差升高,可采用EDTA鈉鹽加堿進行清洗。5.2、運行不當處理方式(1)設備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜,應在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發現氣泡應逐漸降壓檢查原因。a.設備排空后,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應在2~4bar的壓力下將余下的空氣排盡后,再逐步升壓運行。b.在預處理設備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微濾器及其后的管路漏水),當預處理供水不很足時,如微濾發生堵塞,在密封不好的地方由于真空會吸進部分空氣。應清洗或更換微濾器,保證管路不漏。(2)在準備關機時,應停止投加化學試劑,逐步降壓至3bar左右,用預處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS與原水的TDS很接近為止。a.關機時快速降壓沒有進行徹底沖洗,由于膜濃水側的無機鹽的濃度高于原水,易結垢而污染膜。b.用投加化學試劑的預處理水沖洗,因含化學試劑的水在設備停運期間可能引起膜污染。(3)在運行過程中對加氯不夠重視,余氯監測不力,如投加NaHS03的泵失靈或藥液失效、活性炭飽和時因余氯超量損壞膜。(4)保養液失效或濃度不夠導致膜性能下降




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