国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

反滲透膜元件氧化故障分析及應(yīng)對(duì)措施

2021-10-19 06:02史興隆
節(jié)能與環(huán)保 2021年9期
關(guān)鍵詞:余氯脫鹽還原劑

文_史興隆

1 美國(guó)PWT公司中國(guó)代表處 2 上海賽沃環(huán)保科技有限公司

1 項(xiàng)目概況

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

該污水回用系統(tǒng)的來(lái)水為廠區(qū)鋼鐵綜合廢水。預(yù)處理水量為1000t/h,超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力:3×153m3/h,錯(cuò)流過(guò)濾回收率≥92%;一級(jí)反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力:3×122m3/h,回收率80%,三段制壓力容器配比為17:9:5,6芯裝,膜元件型號(hào):BW30FR-400/34i,單套186支,共558支。廠區(qū)來(lái)水經(jīng)過(guò)回用系統(tǒng)預(yù)處理或深度處理后回用至廠區(qū)補(bǔ)水系統(tǒng)。

1.2 工藝流程

污水回用系統(tǒng)工藝流程如下:

廠區(qū)綜合廢水→調(diào)節(jié)池→(聚合硫酸鐵、PAM、NaClO)高密度澄清池→V型濾池→中間水池→換熱器→自清洗過(guò)濾器→超濾裝置→超濾產(chǎn)水池→保安過(guò)濾器→一級(jí)反滲透裝置→回用水池。

一級(jí)反滲透濃水→濃水箱→保安過(guò)濾器→濃水反滲透→回用水池。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況

2.1 反滲透運(yùn)行數(shù)據(jù)分析

該污水回用系統(tǒng)自2020年1月正式調(diào)試完畢投入運(yùn)行,2021年3月反滲透脫鹽率下降?,F(xiàn)場(chǎng)記錄一級(jí)反滲透的運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1所示(2021年3月12日錄)。

由表1數(shù)據(jù)可以看出:1~3#一級(jí)反滲透的一段壓差分別為:2.7bar、4.0bar、3.8bar,一段壓差均偏高,其中2#、3#一級(jí)反滲透段間壓降已大于單支壓力容器允許的最大壓差3.5bar。壓差高意味著膜的進(jìn)水通道發(fā)生了堵塞,里面堆積了污染物。將一段壓力容器6支膜元件拆出瀝干稱(chēng)重,按照進(jìn)水水流方向第1支至第6支膜元件重量分別為19.8kg、17.3kg、15.3kg、15.3kg、14.9kg、14.9kg。稱(chēng)重顯示一段前兩支膜元件增重非常明顯,表明來(lái)水含有較多的膠體顆粒物、微生物,使一段膜元件受到嚴(yán)重的污堵。

表1 一級(jí)反滲透的運(yùn)行數(shù)據(jù)

更重要的是一級(jí)RO運(yùn)行一年多間內(nèi)脫鹽率出現(xiàn)了大幅度下降,由表1可知1~3#一級(jí)反滲透脫鹽率分別為:94.9%、93.0%、82.4%,而2020年1月系統(tǒng)運(yùn)行初期脫鹽率可以達(dá)到99.0%,系統(tǒng)在一年多的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)脫鹽率下降如此劇烈表明膜元件可能受到了嚴(yán)重的化學(xué)或物理?yè)p傷。

據(jù)大量的工程應(yīng)用案例,由于受水力、化學(xué)清洗、污染物累積、自然老化等復(fù)雜因素影響,一般情況下反滲透系統(tǒng)脫鹽率每年下降0.5%~1.0%為正常現(xiàn)象,超過(guò)此數(shù)值可認(rèn)為脫鹽率下降速度過(guò)快,導(dǎo)致脫鹽率下降過(guò)快的原因有多種,如:①來(lái)水溫度大幅度升高導(dǎo)致脫鹽率下降;②來(lái)水水質(zhì)劇烈變化導(dǎo)致脫鹽率下降;③嚴(yán)重的膜污染導(dǎo)致膜透水速率變慢進(jìn)而導(dǎo)致脫鹽率下降;④機(jī)械損傷,引起內(nèi)部泄漏、膜片損壞等導(dǎo)致脫鹽率下降;⑤膜元件受到氧化,膜片脫鹽層發(fā)生化學(xué)變化導(dǎo)致脫鹽率下降。

2.2 一級(jí)反滲透各壓力容器電導(dǎo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析(以3#為例)

實(shí)測(cè)3#一級(jí)RO進(jìn)水總電導(dǎo)率1570μs/cm,分別對(duì)3#一級(jí)RO的每支壓力容器產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè),數(shù)據(jù)如表2。

由表2可以看出:3#一級(jí)RO的一段產(chǎn)水電導(dǎo)率大大高出二、三段產(chǎn)水電導(dǎo)率,可以計(jì)算出一段膜元件的平均脫鹽率只有77.4%,一段的脫鹽率遠(yuǎn)低于二、三段是膜元件受到氧化的明顯特征之一。這是因?yàn)橐欢文ぴ紫扰c來(lái)水接觸,在來(lái)水含有余氯等強(qiáng)氧化劑的情況下首先氧化一段膜元件,一段首支膜元件受到氧化程度最嚴(yán)重,后續(xù)膜元件受氧化程度依次減輕。另外,一段膜元件平均膜通量高于二、三段膜元件,產(chǎn)水量較大,因此一段膜元件的脫鹽率下降對(duì)整體脫鹽率影響非常明顯。

由表2可知:一段各壓力容器產(chǎn)水電導(dǎo)率比較接近,意味著一段各壓力容器膜元件所受的破壞程度是一致的,這種均勻一致的破壞現(xiàn)象只有在膜元件受氧化時(shí)才可能出現(xiàn)。

表2 每支壓力容器產(chǎn)水電導(dǎo)率

2.3 一級(jí)反滲脫鹽率變化趨勢(shì)

據(jù)運(yùn)行記錄了解到RO系統(tǒng)(以3#RO為例)從2020年1月初開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候其脫鹽率可以接近99%,到10月28日脫鹽率衰減到91.82%,其中2020年10月21~28日內(nèi)脫鹽率下降了3.8%。到2021年3月12日,系統(tǒng)的平均脫鹽率只有82.36%。脫鹽率變化如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的平均脫鹽率變化趨勢(shì)

由圖1可以看出:3#反滲透自系統(tǒng)運(yùn)行之初膜元件的氧化現(xiàn)象就存在了,并且隨著時(shí)間推移氧化程度越來(lái)越嚴(yán)重,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)取了2020年1月至今系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在來(lái)水水溫、產(chǎn)水量基本一致的情況下,系統(tǒng)的進(jìn)水壓力隨脫鹽率的下降是持續(xù)降低,這一現(xiàn)象非常符合膜元件受氧化的特征。

現(xiàn)場(chǎng)排查了解到系統(tǒng)在高密度沉淀池進(jìn)水口設(shè)有次氯酸鈉投加點(diǎn),次氯酸鈉采用的是手動(dòng)開(kāi)啟沖擊投加的方式,沖擊投加每周一次,每次在3~5min內(nèi)沖擊投加200kg次氯酸鈉(10%Wt),此時(shí)來(lái)水中次氯酸鈉峰值濃度可達(dá)400ppm。

現(xiàn)場(chǎng)在反滲透進(jìn)水母管取樣使用的比色法(鄰連甲苯胺比色法)測(cè)得余氯最高超過(guò)了比色法可讀取的最大值1.0mg/L,反滲透進(jìn)水余氯值遠(yuǎn)超過(guò)反滲透膜元件所允許的進(jìn)水最高余氯0.1mg/L。同時(shí)也說(shuō)明反滲透進(jìn)水還原劑的投加并沒(méi)有達(dá)到微過(guò)量狀態(tài),原水還原劑投加不足使得反滲透進(jìn)水余氯濃度仍然較高,給反滲透的運(yùn)行帶來(lái)極大的威脅。

2.4 還原劑亞硫酸氫鈉配藥使用情況

在還原劑加藥泵與ORP連鎖期間還原劑消耗量極其不穩(wěn)定,如2020年9月8~24日,17天時(shí)間僅消耗了37.5kg亞硫酸氫鈉,2020年10月1~21日,21天僅消耗37.5kg亞硫酸氫鈉,平均每天還原劑亞硫酸氫鈉消耗量不超過(guò)2kg,針對(duì)于來(lái)水沖擊投加次氯酸鈉的情況如此低的還原劑投加量很危險(xiǎn),因?yàn)榕渲坪玫膩喠蛩釟溻c溶液與空氣接觸極易發(fā)生反應(yīng),如此長(zhǎng)的配藥周期亞硫酸氫鈉溶液容易失效。還原劑亞硫酸氫鈉配藥周期及消耗量如圖2所示。

首先,財(cái)務(wù)公司在構(gòu)建外匯資金池時(shí)存在授權(quán)比較困難的問(wèn)題。我國(guó)在與他國(guó)交流時(shí)會(huì)存在交流、文化上的差異。尤其在與小語(yǔ)種國(guó)家進(jìn)行合作時(shí),經(jīng)常會(huì)因?yàn)榻涣髡系K導(dǎo)致授權(quán)失敗。除了交流不暢之外,財(cái)務(wù)公司和合作方還會(huì)因控制權(quán)的問(wèn)題而產(chǎn)生矛盾。在財(cái)戶控制權(quán)沒(méi)有確定的情況下,授權(quán)很難成功。

圖2 還原劑亞硫酸氫鈉日均消耗量

由于反滲透系統(tǒng)的還原劑加藥泵與RO進(jìn)水母管ORP數(shù)據(jù)連鎖,在ORP>220MV時(shí)還原劑計(jì)量泵才開(kāi)始投加,連鎖存在延遲或者ORP儀表未能真實(shí)反映出水中氧化物質(zhì)的實(shí)際情況,此時(shí)原水中氧化性物質(zhì)(如余氯)就會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了RO系統(tǒng)對(duì)膜元件造成了氧化。

另外,反滲透給水母管的還原劑、非氧化殺菌劑加藥點(diǎn)在同一位置上,當(dāng)此兩種藥劑同時(shí)投加時(shí)會(huì)相互反應(yīng),不僅減弱殺菌劑的效力,還會(huì)造成來(lái)水余氯不能完全脫除的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

綜合上述系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析可以得出:

①反滲透一段的脫鹽率遠(yuǎn)低于二、三段膜元件。

②表2顯示3#一級(jí)RO一段各壓力容器產(chǎn)水電導(dǎo)率比較接近,意味著一段各壓力容器膜元件所受的破壞程度均勻一致。

③在來(lái)水溫度、產(chǎn)水量基本一致的情況下,系統(tǒng)的進(jìn)水壓力隨脫鹽率的下降而降低。

④高密度沉淀池進(jìn)水口次氯酸鈉采用的是沖擊投加的方式,且在反滲透進(jìn)水口測(cè)得超過(guò)1.0mg/L的余氯值。

多種證據(jù)證明反滲透膜元件脫鹽率的大幅降低是因?yàn)槟ぴ艿搅搜趸?,且氧化物極有可能是余氯。

此系統(tǒng)氧化破壞自系統(tǒng)運(yùn)行之初就已出現(xiàn),系統(tǒng)運(yùn)行初期同時(shí)也存在較為嚴(yán)重污染,且沒(méi)有得到及時(shí)的化學(xué)清洗,一段時(shí)間內(nèi)污染物掩蓋了部分氧化破壞的現(xiàn)象。受到氧化的膜元件對(duì)高pH的化學(xué)清洗比較敏感,清洗后失去了有機(jī)污染層的掩蓋,RO膜的脫鹽層暴露在高氧化性的給水之下,氧化破壞將繼續(xù)加速進(jìn)行,從而導(dǎo)致產(chǎn)水量上升、脫鹽率下降、給水壓力下降的速率更加顯著。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于脫鹽率嚴(yán)重下降并影響到出水水質(zhì)的反滲透系統(tǒng),建議對(duì)一段膜元件進(jìn)行脫鹽率檢測(cè)評(píng)估(可用探針?lè)ǎ?,根?jù)評(píng)估結(jié)果可以選擇更換一段首支或者前兩支膜元件,使系統(tǒng)的脫鹽率恢復(fù)到可以接受的水平。

一級(jí)RO膜元件的脫鹽率自運(yùn)行之初就以較快的速度下降,這與還原劑加藥與ORP數(shù)值連鎖有很大關(guān)系,連鎖導(dǎo)致還原劑的投加滯后(或ORP數(shù)值不可靠)不能保證過(guò)量的余氯不進(jìn)入RO裝置。建議在系統(tǒng)有余氯或者高價(jià)氧化物情況下還原劑一定要持續(xù)投加,取消還原劑計(jì)量泵與ORP數(shù)值的連鎖。建議ORP值控制在150M~180MV之間,并關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)行期間ORP值波動(dòng)情況(ORP出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)應(yīng)予以重視)。

建議將高密度沉淀池手動(dòng)高濃度沖擊投加次氯酸鈉改為持續(xù)泵投加,且將加藥點(diǎn)改至來(lái)水管道或者出水口(有利于次氯酸鈉與水的充分混合)。由于來(lái)水有機(jī)物含量較高,微生物活性高,每周一次的沖擊性投加不足以控制系統(tǒng)微生物,且沖擊投加時(shí)間短、濃度高將給反滲透系統(tǒng)帶來(lái)巨大的余氯風(fēng)險(xiǎn),使用計(jì)量泵投持續(xù)投加可以更好的殺滅微生物控制余氯值。由于不同水源有機(jī)物含量的差異,對(duì)氯的消耗也不同,使用泵投加應(yīng)由低到高逐步調(diào)整加藥量,控制超濾產(chǎn)水池余氯在0.3~0.5mg/L為宜。

建議在反滲透進(jìn)水管路中安裝在線余氯檢測(cè)儀表,通過(guò)投加還原劑如亞硫酸氫鈉,實(shí)時(shí)檢測(cè)確保進(jìn)水中不含余氯。同時(shí)每班組至少檢測(cè)一次超濾產(chǎn)水池及還原劑加藥點(diǎn)之后的余氯值,控制還原劑加藥點(diǎn)之后余氯為0mg/L。定期校準(zhǔn)余氯表,清理ORP電極,并輔以實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比確保在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

由于還原劑與現(xiàn)場(chǎng)所使用的非氧化殺菌劑相互反應(yīng),因此非氧化殺菌劑加藥點(diǎn)應(yīng)該布置在還原劑加藥點(diǎn)之后且與還原劑加藥點(diǎn)之間留有足夠的距離。確保投加的還原劑可以將余氯充分反應(yīng)的同時(shí)又不會(huì)被非氧化殺菌劑消耗,既保證安全性又使非氧的殺菌效果發(fā)揮到最大。

反滲透膜元件出現(xiàn)污染應(yīng)及時(shí)化學(xué)清洗,一般情況下標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)水量降低10%以上,進(jìn)水和濃水間的標(biāo)準(zhǔn)化壓差上升了15%,標(biāo)準(zhǔn)化透鹽率增加了5%時(shí)應(yīng)及時(shí)化學(xué)清洗,避免積累過(guò)多的污染物經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行被壓實(shí)后難以通過(guò)化學(xué)清洗徹底去除。

猜你喜歡
余氯脫鹽還原劑
管道接入式余氯在線監(jiān)測(cè)儀性能評(píng)價(jià)方法探究
青島某污水廠紫外-次氯酸鈉消毒效果研究
常用氧化劑及還原劑在印染中的應(yīng)用進(jìn)展
二醋酸纖維素脫鹽膜制備及耐污染性能研究
一套常減壓1號(hào)電脫鹽變壓器增加自動(dòng)調(diào)壓裝置技術(shù)改造
氨還原劑噴槍中保護(hù)氣旋流噴射作用的研究
“南澳Ⅰ號(hào)”出水陶瓷器脫鹽技術(shù)對(duì)比研究
“氧化劑與還原劑”知識(shí)解讀
熟悉優(yōu)先原理 迅速準(zhǔn)確解題
自來(lái)水為什么不能直接飲用?