重度污染反渗透清洗前后的经济性分析.PDFVIP

反渗透技术服务系列论文二 重度污染反渗透清洗前后的经济性分析 宋景颇 汤福涛 [摘要] 反渗透系统遭受污染的情况下，反渗透整体效率下降；特别是 遭受重度污染时，反渗透技术作为一种除盐的方式，其运行及使用的经 济性将受到严重的制约。本文主要介绍了反渗透膜重度污染对反渗透膜 元件寿命的危害、系统运行成本的增加、原材料及资料的浪费等等，并 在离线清洗前后对系统进行经济性分析。 [关键词] 反渗透的重度污染；经济性分析 反渗透系统的污染通常是指系统进水中所含的悬浮物、胶体、有机物、微 生物及其它颗粒对 RO 膜产生的表面附着、沉积污染或者水中的化学离子成分在 膜表面因浓差极化等因素导致的离子积大于溶度积后的化学垢类生成等现象。 1 反渗透系统污染程度的界定 反渗透系统污染程度的界定通常通过其运行参数的变化程度进行判断，通 常情况下满足以下任何一个条件的即可被认为是轻度污染： ⑴ 在正常的给水压力下，标准化后的产水量较正常值下降10—15%； ⑵ 为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10—15%； ⑶ 产水水质降低10—15%（进水电导不变时，产水电导增加10—15%）； ⑷ 系统各段之间压力降明显增加。 随着反渗透膜元件污染程度的加深，系统运行参数继续恶化，已经严重影 响到水处理系统的安全生产，这种情况下的反渗透膜元件污染一般称为重度污 染，其满足以下任何一个条件： ⑴ 在正常的给水压力下，标准化后的产水量较正常值下降超过30%； ⑵ 为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加超过3kgf/cm2； ⑶ 系统单段压差降较系统初期投运时增加2kgf/cm2以上； ⑷ 被污染的膜元件重量超过正常数值3kg以上； 反渗透技术服务系列论文二 重度污染往往是重度物理污染和重度化学污染的叠加，某些情况下，二者同 时伴生。 2 反渗透重度污染的危害 反渗透系统遭受到轻度污染后，系统运行所受到的影响还不十分明显，对生 产的危害也不是很大，此时应采取在线清洗（特殊污染应立即采取离线清洗措施 才能解决）对污染物进行清除。如若不然，随着反渗透系统发展到重度污染的情 况，会带来以下的危害： 2．1 反渗透膜元件寿命缩短 重度污染发生时，有以下几个因素会导致反渗透膜元件寿命的严重缩短，系 统换膜成本增加： ⑴ 反渗透膜元件遭受污染严重，污染物复杂，膜元件重量增加过大，虽 然可以通过离线清洗解决，但因成本过高，清洗价值不大，使得膜元 件提前报废； ⑵ 系统压差过大或进口压力过高，使得单支膜元件所承受压力降过高， 其外部玻璃钢（FRP）保护层破裂，内部膜片因失去保护被撕裂、脱盐 层破裂；（俗称“爆膜”） ⑶ 反渗透在遭受重度污染后，因清洗措施不当，造成膜元件脱盐率下降， 使用寿命缩短； ⑷ 反渗透系统进水中所含颗粒物质、氧化性物质等使得反渗透系统一段 膜元件被机械划伤或氧化降解； 2．2 反渗透系统回收率下降，水耗增加 为了保证反渗透装置二段后几支膜元件浓水侧有足够的浓水流量以产生紊 流、携带其表面的杂质离开系统，所有的反渗透厂商对膜元件浓水侧的流量都有 一个最低流量限制。 因此对于设计合理的反渗透装置，其浓水量也应是一个比较合理的数值，无 论发生什么情况，浓水流量都应保持不变。在此种情况下，产水量的降低及即意 味着系统回收率的下降，对于重度污染的系统来讲，30%产水量的下降，意味着 回收率将低于66%，水耗增加将超过14%。 2．3 水处理药剂的严重浪费 反渗透技术服务系列论文二 在反渗透系统回收率降低的情况下，预处理系统中加药量（絮凝剂、助凝剂、 反渗透阻垢剂等）也只能严格按照反渗透进水量的大小进行调整，而和回收率的 变化毫无关系。这样，在发生重度污染时，大于14%的水资源浪费同时也意味着 大于14%的水处理药剂费用的增加。 2．4 制水电耗明显增加 反渗透是利用浓水侧与产水侧的压力差克服渗透压、管道及膜元件阻力获得 产品水的。随着系统污