水處理工藝-水處理簡(jiǎn)介超濾反滲透

生產(chǎn)處山東華魯恒升化工股份有限公司

水處理工藝一、水處理裝置簡(jiǎn)介公本司擁有水處理裝置。

1、水汽車間（凈水站、大氮肥屆區(qū)）平流池（絮凝、沉淀）4個(gè)，每池容積4000m3；30000m3/dD型濾池1個(gè)；50000m3/dD型濾池1個(gè)。8×100m3/h反滲透裝置；4×80m3/h超濾裝置；5×150m3/h超濾裝置。6×210m3/h陽床；6×210m3/h陰床；6×300m3/h混床。運(yùn)行方式均為4用2備。連續(xù)出力：一級(jí)除鹽水800m3/h，二級(jí)除鹽水1200m3/h。一、水處理裝置簡(jiǎn)介2、水汽車間（熱動(dòng)分部屆區(qū)）

老水處理裝置：2×50m3/h陽床；2×50m3/h弱陰床；1×50m3/h陽床；1×50m3/h陰雙床；1×100m3/h陽床；1×100m3/h陰雙床；1×150m3/h陽床；1×150m3/h陰雙床。連續(xù)出力：一級(jí)除鹽水200m3/h新水處理裝置：2×140m3/h超濾裝置；2×100m3/h反滲透裝置2×100m3/h陽床；2×100m3/h陰床；3×200m3/h混床。連續(xù)出力：一級(jí)除鹽水200m3/h，二級(jí)除鹽水400m3/h。二、水處理工藝流程平流池黃河水D型濾池原水池1深井水原水池2絮凝劑循環(huán)水系統(tǒng)1、一次水系統(tǒng)消防水系統(tǒng)非循環(huán)冷卻水生產(chǎn)工藝水水處理系統(tǒng)生活用水二、水處理工藝流程超濾反滲透陽床殺菌劑2、除鹽水工藝流程一次水陰床一級(jí)除鹽除碳器阻垢劑機(jī)械過濾器陽床一次水強(qiáng)陰床除碳器弱陰床機(jī)械過濾器陽床一次水陰雙床除碳器二級(jí)除鹽混床三、超濾預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)

超濾預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)稱為集成膜系統(tǒng)（IMS）

1、超濾

１.１超濾是一種流體切向流動(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)的過濾過程，并按分子量大小來分離顆粒。超濾膜的孔徑大約在0.002-0.1微米范圍內(nèi)。溶解物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)能作為透過液透過濾膜，不能透過濾膜的物質(zhì)被濃縮于排放液中。因此產(chǎn)水中含有水、溶解固體及小分子量物質(zhì)，而膠體、懸浮顆粒、高分子量有機(jī)物、細(xì)菌、病毒和原生動(dòng)物將被過濾去除。1、超濾超濾系統(tǒng)的運(yùn)行1、超濾１.２超濾作為反滲透預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)?

膜過濾精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)過濾，可全部去除大于0.1μm的膠體和顆粒物；?

對(duì)懸浮顆粒、膠體、微生物、細(xì)菌、病毒的去除率近100%；?

對(duì)有機(jī)物的去除率達(dá)20－50%；?

受原水水質(zhì)波動(dòng)影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定；?

運(yùn)行壓力低，節(jié)能效果顯著；?可全自動(dòng)運(yùn)行；?

可顯著提高反滲透的產(chǎn)水通量，節(jié)省反滲透膜用量；?

大幅度降低反滲透清洗頻率，提高反滲透的效率及穩(wěn)定性；?

預(yù)處理化學(xué)藥劑用量小，降低污染排放。1、、超濾濾１.３３超超濾濾工工藝藝原原理理1.3.1超超濾濾屬屬于于濾濾膜膜過過濾濾工工藝藝，，是是一一種種壓壓力力驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)的的過過濾濾技技術(shù)術(shù)，，用泵泵將將水水壓壓入入組組件件，，由由于于濾濾膜膜的的膜膜壓壓差差（（TMP），，進(jìn)進(jìn)水水得得到到過過濾濾。。水水中中雜雜質(zhì)質(zhì)由由濾濾膜膜去去除除，，并并留留在在進(jìn)進(jìn)水水中中。。當(dāng)當(dāng)被被去去除除雜雜質(zhì)質(zhì)的的濃濃度度變變得得太太高高時(shí)時(shí)，，膠膠體體開開始始產(chǎn)產(chǎn)生生堵堵塞塞，，或或在在濾濾膜膜上上產(chǎn)產(chǎn)生生結(jié)結(jié)垢垢。。在在濾濾膜膜表表面面產(chǎn)產(chǎn)生生的的沉沉積積層層會(huì)會(huì)改改變變其其過過濾濾性性質(zhì)質(zhì)和和所所需需的的過過濾濾壓壓力力。。因因此此，，一一部部分分進(jìn)進(jìn)水水作作為為濃濃縮縮液液被被定定期期從從系系統(tǒng)統(tǒng)中中去去除除。。1、超濾１.３３超超濾工工藝原原理1.3.2超濾有有兩種種基本本工作作方式式：死死端過過濾（（全過過濾））和錯(cuò)錯(cuò)流過過濾（1））死端過過濾模模式：：所有有進(jìn)水水都加加壓通通過濾濾膜，，濃縮縮液只只在反反洗時(shí)時(shí)被去去除。。死端端過濾濾模式式示意意圖如如下：：死端過濾也也稱為直流流過濾、全全量過濾，，與常規(guī)的的濾布過濾濾相似，被被處理物料料進(jìn)入模組組件，等量量透過液流流出模組件件，截流物物留在模組組件內(nèi)。為為了保證膜膜性能的可可恢復(fù)性，，必須及時(shí)時(shí)從模組件件內(nèi)卸載截截留物，因因此需要定定時(shí)反沖洗洗（過濾的的反過程））等措施來來去除膜面面沉積物、、恢復(fù)膜通通量。模組組件污染后后不能拆開開清洗，通通常使用在在線清洗方方式。這種模式主主要用于高高質(zhì)量和混混濁度較低低的水，全全量過濾方式式可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)水回收率率的最大化化，達(dá)到95－98％，但一一般限于原原水的懸浮浮固體含量量較低的情情況（濁度度<10NTU）。。1、超濾１.３超超濾工藝原原理（2）錯(cuò)流流過濾模式式：部分濃濃縮液連續(xù)續(xù)排放。在錯(cuò)流過濾濾模式中，，濃縮液以以較高的流流速流過濾濾膜，在膜膜絲中振蕩蕩，這樣可可以防止沉沉淀和沉積積層的形成成。錯(cuò)流過濾模式示示意圖如下下：被處理料液液以一定的的速度流過過膜面，透透過液以垂垂直方向透透過膜，同同時(shí)大部分分截留物被被濃縮液夾夾帶出模組組件。錯(cuò)流流過濾模式式減小了膜膜面濃度極極化層的厚厚度，可以以有效降低低膜污染。。錯(cuò)流操作模模式的典型型水回收率率為90－－95％。。濃縮液1、超濾１.３超超濾工藝原原理1.3.3以反洗模式式清洗：濾濾過水從出出水口向濃濃縮口沖洗洗，很有效效地去除沉沉積層。為為避免厚污污垢層的形形成，系統(tǒng)統(tǒng)需要定期期反洗。反反洗工藝示示意圖如下下：在反洗模式式中，濾過過的水被加加壓從過濾濾出口到濃濃縮液口““反向”通通過系統(tǒng)，，從而去除除了濾膜濃濃縮液側(cè)的的污垢。反反洗用的濾濾過水或者者儲(chǔ)存在儲(chǔ)儲(chǔ)水箱中，，或者由其其他過濾單單元供應(yīng)，，濃縮液由由定期的反反洗程序不不斷去除。。在反洗水水中投加氯氯或過氧化化物可提高高清洗效果果，但不必必每次反洗洗都投加，，而是以頻頻度不大的的時(shí)間間隔隔使用。系系統(tǒng)被清洗洗的頻率取取決于進(jìn)水水的質(zhì)量。。1、超濾１.３超濾濾工藝原理1.3.4以正向沖洗模模式清洗：在在反洗順序之之前進(jìn)行正向向沖洗可顯著著增強(qiáng)反洗性性能。這個(gè)工工藝不用濾過過水而通常使使用進(jìn)水。反反洗工藝示意意圖如下：超濾膜元件的的結(jié)構(gòu)過濾1、超濾１.３超濾濾工藝原理1.3.5化學(xué)清洗超濾的化學(xué)清清洗取決于進(jìn)進(jìn)水中污染物物的類型，單單用反洗可能能不能完全去去除污垢層，，這將造成超超濾的性能隨隨時(shí)間而降低低。為恢復(fù)系統(tǒng)原原先的過濾性性能，需要進(jìn)進(jìn)行化學(xué)清洗洗。清洗劑可可選用酸、氫氫氧化鈉、次次氯酸鈉和其其它消毒劑。。1、超濾１.4工藝藝指標(biāo)超濾進(jìn)水溫度度15～40℃超濾出水SDI≤≤3進(jìn)水壓力≤≤0.25MPa跨膜壓差≤≤0.08MPa回收率≥≥90％2、反滲透2.1工藝藝指標(biāo)進(jìn)水溫度15～40℃進(jìn)水SDI≤≤4進(jìn)水PH3~10進(jìn)水余氯＜＜0.1mg/L進(jìn)水總鐵＜＜0.1mg/L進(jìn)水COD＜＜3mg/L進(jìn)水壓力力≥≥0.2MPa給水/濃水壓壓差≤0.6MPa回收率75％脫鹽率≥≥98%（（一年內(nèi)），，≥95%（（三年內(nèi)）2、反滲透2.2反滲透原理當(dāng)把一張具有有一定透過性性的薄膜放到到溶液中時(shí)，，膜對(duì)溶劑或或溶質(zhì)表現(xiàn)出出一定的選擇擇透過性，即即膜或是使溶溶劑通過或是是使溶質(zhì)通過過，前者稱為為滲透，后者者稱為滲析。。若所用的薄膜膜只能使溶液液中的溶劑或或溶質(zhì)單獨(dú)通通過，溶劑和和溶質(zhì)不能同同時(shí)通過，這這種薄膜稱為為半透膜。對(duì)對(duì)于反滲透、、滲析及電滲滲析使用的是是致密膜，而而超過濾及微微孔過濾使用用的是多孔質(zhì)質(zhì)膜。反滲透是反其其自然滲透過過程的一種科科學(xué)方法，滲滲透和反滲透透均是通過半半透膜來完成成的，當(dāng)用半半透膜隔開兩兩種不同濃度度的溶液時(shí)，，稀溶液中的的溶劑就會(huì)透透過半透膜進(jìn)進(jìn)入濃溶液一一側(cè)，這種現(xiàn)現(xiàn)象叫滲透。。當(dāng)在濃溶液液側(cè)施加一外外來壓力時(shí)，，滲透過程即即停止，即達(dá)達(dá)到所謂滲透透平衡，平衡衡狀態(tài)所需要要的外加壓力力稱為滲透壓壓差。滲透壓壓是溶液本身身的一種性質(zhì)質(zhì)，其值與膜膜無關(guān)。當(dāng)繼繼續(xù)增大濃溶溶液一側(cè)的壓壓力，即所施施壓力大于滲滲透壓力時(shí)，，溶劑會(huì)反其其原來的滲透透方向，由濃濃溶液側(cè)通過過半透膜進(jìn)入入稀溶液側(cè)，，這種現(xiàn)象稱稱為反滲透。。2、反滲透2.3反滲透脫鹽原原理對(duì)于反滲透膜膜的脫鹽機(jī)理理，目前有幾幾種不同看法法。主要是““選擇吸附-毛細(xì)管流動(dòng)動(dòng)理論”和““篩分理論””，此外還有有“氫鍵理論論”以及“溶溶解擴(kuò)散理論論”?！斑x擇吸附-毛細(xì)管流動(dòng)動(dòng)理論”：當(dāng)含鹽的水溶溶液與多孔的的半透膜表面面接觸時(shí)，則則在膜的溶液液界面上選擇擇吸附一層水水分子，在反反滲透壓力的的作用下，通通過膜的毛細(xì)細(xì)管作用流出出純水，并連連續(xù)地形成和和流出這個(gè)界界面純水層。。該機(jī)理闡明明在半透膜的的表皮上布滿滿了許多極細(xì)細(xì)的膜孔，在在膜的表面選選擇吸附了一一層水分子，，鹽類溶質(zhì)則則被排斥，化化合價(jià)越高的的離子被排斥斥的越遠(yuǎn)，膜膜孔周圍的水水分子在反滲滲透壓力的推推動(dòng)下，通過過膜孔流出純純水，因而達(dá)達(dá)到除鹽的目目的。當(dāng)膜孔孔大于反滲透透膜孔范圍時(shí)時(shí)，鹽的水溶溶液就泄漏過過膜，其中的的一價(jià)鹽泄漏漏較多，二價(jià)價(jià)鹽次之，三三價(jià)鹽更次之之。至于對(duì)于有機(jī)機(jī)物的去除，，純屬篩分機(jī)機(jī)理。反滲透透膜能濾除各各種細(xì)菌，如如最小的細(xì)菌菌之一綠膿桿桿菌；也能濾濾除各種病毒毒，還能濾除除熱源。2、反滲透2.3防止反滲透裝裝置結(jié)垢結(jié)垢是由于給給水中的微溶溶鹽在給水逐逐漸濃縮時(shí)超超過了濃度積積而沉淀到膜膜上，因此必必須防止CaCO3、CaSO4、、SrSO4、BaSO4、SiO2、CaF2結(jié)垢。為了保證反滲滲透系統(tǒng)正常常運(yùn)行，有效效防止膜組件件結(jié)垢,采用用投加阻垢劑劑的方法。2、反滲透2.4反滲透器的結(jié)結(jié)構(gòu)反滲透裝置主主要由反滲透透膜元件和壓壓力容器組成成。反滲透膜膜主要有醋酸酸纖維素膜、、芳香族聚酰酰胺膜復(fù)合膜膜等品種。把把導(dǎo)流隔網(wǎng)、、膜和多孔支支撐材料依次次迭合，用粘粘合劑沿三邊邊把兩層膜粘粘結(jié)密封，另另一開放邊與與中間濃水集集水管聯(lián)接，，再卷起來，，就組成了一一個(gè)膜元件。。反滲透器主要要有板框式、、管式、螺旋旋卷式和中空空纖維式四種種。將數(shù)只膜膜元件裝入壓壓力容器中，，進(jìn)水原液生生水是通過進(jìn)進(jìn)水隔網(wǎng)的空空隙沿著膜表表面流動(dòng)。在在此過程中，，透過膜的淡淡化水再經(jīng)過過產(chǎn)品水導(dǎo)網(wǎng)網(wǎng)螺旋形地流流向中心管，，然后將產(chǎn)品品淡化水導(dǎo)出出系統(tǒng)外，這這就組成了螺螺旋卷式反滲滲透器。本公司所使用用的是螺旋卷卷式復(fù)合膜反反滲透器。其其優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)螁挝惑w積內(nèi)的的膜堆面積大大，結(jié)構(gòu)緊湊湊，占地面積積小。缺點(diǎn)是是：比較容易易堵塞。因此此，對(duì)進(jìn)水原原液的預(yù)處理理要求較嚴(yán)格格。水處理技術(shù)對(duì)對(duì)生水進(jìn)行過過濾、加藥和和精密過濾的的目的，就是是要保證膜元元件的長(zhǎng)期使使用。反滲透布置系系統(tǒng)有單程式式、循環(huán)式和和多段式。多多段式系統(tǒng)充充分提高了水水的回收率，，用于產(chǎn)水量量大的場(chǎng)合，，膜組件逐漸漸減少是為了了保持一定的的流速，以減減輕膜表面濃濃差極化現(xiàn)象象。反滲透膜元件件的結(jié)構(gòu)反滲透膜元件件的結(jié)構(gòu)反滲透的運(yùn)行行2.5反反滲滲透透的的化化學(xué)學(xué)清清洗洗清洗洗頻頻率率：：3-6月月清清洗洗一一次次清洗洗流流量量：：7-9m3/h每每只只膜膜殼殼1)正正常常清清洗洗時(shí)時(shí)，，清清洗洗系系統(tǒng)統(tǒng)壓壓力力采采用用使使系系統(tǒng)統(tǒng)基基本本不不能能產(chǎn)產(chǎn)出出純純水水時(shí)時(shí)的的壓壓力力為為最最好好，，清清洗洗液液溫溫度度基基本本保保持持在在20-40℃℃。。必必須須用用反反滲滲透透產(chǎn)產(chǎn)品品水水或或去去離離子子水水配配制制清清洗洗藥藥液液，，藥藥液液混混合合要要均均勻勻。。2)清清洗洗時(shí)時(shí)要要將將反反滲滲透透壓壓力力容容器器和和管管道道內(nèi)內(nèi)的的存存水水排排掉掉，，再再把把清清洗洗過過程程沖沖產(chǎn)產(chǎn)生生的的濃濃縮縮液液向向清清洗洗藥藥箱箱循循環(huán)環(huán)。。如如果果回回流流清清洗洗液液明明顯顯變變色色或或渾渾濁濁應(yīng)應(yīng)重重新新準(zhǔn)準(zhǔn)備備清清洗洗藥藥液液。。若若回回流流清清洗洗液液PH變變化化超超過過0.5，，應(yīng)應(yīng)重重新新調(diào)調(diào)整整PH或或更更換換清清洗洗液液。。3)按規(guī)定定時(shí)間清洗完完成后，應(yīng)立立即用反滲透透產(chǎn)品水或去去離子水進(jìn)行行沖洗。沖洗洗時(shí)間一般為為30-60分鐘，并將將反滲透出口口水放掉（開開產(chǎn)水自動(dòng)門門、沖洗濃水水測(cè)排放自動(dòng)動(dòng)門）。4)確認(rèn)沖沖洗完成后，，最好立即投投入正常運(yùn)行行，化學(xué)清洗洗后至投入運(yùn)運(yùn)行時(shí)間不得得超過24小小時(shí)。2.5反反滲透的化學(xué)學(xué)清洗常見清洗液清洗液成份配制100加侖（379升）溶液時(shí)的加入量PH調(diào)節(jié)

1檸檬酸反滲透產(chǎn)品水（無游離氯）17．0磅（7.7公斤）100加侖（379升）用氨水調(diào)節(jié)PH至3.0

2三聚磷酸鈉EDTA四鈉鹽反滲透產(chǎn)品水（無游離氯）17．0磅（7.7公斤）7磅（3.18公斤）100加侖（379升）

用酸調(diào)節(jié)PH至10.03三聚磷酸鈉十二烷基苯磺酸鈉反滲透產(chǎn)品水（無游離氯）17．0磅（7.7公斤）13磅（0.97公斤）100加侖（379升）

用酸調(diào)節(jié)PH至10.04鹽酸(HCl)(濃度36%)0.47加侖(1.8升)緩慢加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.5，調(diào)高pH用氫氧化鈉5氫氧化鈉(100%粉末)或(50%液體)0.83磅(0.38公斤)0.13加侖(0.5升)緩慢加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至11.5，調(diào)低pH時(shí)用鹽酸3計(jì)算公公式2.1超濾部分(1)去除率：留在濾膜進(jìn)水水側(cè)的水的各各種成分濃度度的百分