純水藥劑濃度經(jīng)濟性調(diào)整

寧繼偉，李博，王琪

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

本文介紹了雙膜法（UF+RO）+陰陽離子混床的純水工藝中涉及的加藥系統(tǒng)包括UF超濾膜的酸洗系統(tǒng)和次氯酸鈉加藥系統(tǒng)及RO反滲透膜的阻垢劑和還原劑加藥系統(tǒng)。

1 雙膜法簡介

雙膜法屬于膜分離技術(shù)的一種，在污水處理和純水生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，超濾（UF）能截留尺寸在0.001～0.1μm之間的大分子物質(zhì)及雜質(zhì)，截留相對分子質(zhì)量在1000～500000dal之間，允許小分子物質(zhì)和溶解性固體（無機鹽）等通過，但會截留住細菌、膠體、微生物和大分子有機物，一般經(jīng)過超濾后出水水質(zhì)能夠達到濁度1.0NTU、SDI≤3，滿足反滲透的進水要求。反滲透（RO）為最精密的一種膜分離產(chǎn)品，能有效截留所有溶解鹽及相對分子質(zhì)量＞100的有機物，同時允許水分子通過，復(fù)合反滲透膜脫鹽率一般＞98%。反滲透膜的孔徑＜1nm，能有效去除二價離子，對一價離子去除率可達95～99%，對低相對分子質(zhì)量有機物的去除率可達100%，能有效去除病原微生物、各種細菌和病毒[1]。

由于原水中存在某些微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子等，其在物理化學(xué)相互作用的情況下，在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積導(dǎo)致孔徑變小或堵塞，使水分子等透過膜時的阻礙作用增加，造成了膜的污染，此時就需要采用藥劑清洗等方法對污染物進行清理，以保證膜的高效連續(xù)運行。

2 超濾膜的污染

在超濾膜過濾組件中，過濾介質(zhì)在水泵的動力作用下流經(jīng)超濾膜體，膜絲上分布的膜孔機械的截留過濾介質(zhì)中的膠體、顆粒及相對分子質(zhì)量較大的物質(zhì)，而水及小于孔徑的物質(zhì)通過膜孔得到分離過濾，因此超濾膜在使用過程中不可避免的會受到污染，導(dǎo)致各種形式的膜孔堵塞，因此必須通過常規(guī)的反洗及化學(xué)清洗，在被膜截留的物質(zhì)還未在膜表面形成硬垢對膜造成深度污染之前將其排出，在清洗壓力及時間等清洗方法不變的情況下化學(xué)清洗藥劑的加入量與化學(xué)清洗的效果有直接的影響關(guān)系。

3 反滲透膜的污染

與UF膜大部分原因相同，只是在RO系統(tǒng)中UF超濾系統(tǒng)過濾了比較大的顆粒和污染物，因此，RO反滲透膜的污染更趨于微粒細小化，在RO反滲透運行過程中，水中的金屬離子、微生物、微粒、有機物、生物粘泥、膠體、油脂等長時間與膜接觸會不同程度的污染反滲透膜，其主要原因包括過濾前后的水溶液濃差極化，碳酸鈣、硫酸鈣等溶劑較小的鹽類超過溶度積析出形成無機鹽垢，膜表面覆蓋的生物污泥及微生物的生長，水中金屬離子、有機物形成的膠體等。因此采用常規(guī)方法在線循環(huán)清洗反滲透膜降低膜污染，對于RO產(chǎn)水的效率和能耗也有直接的影響[2]。

4 清洗加藥系統(tǒng)前后對比

此次實驗中，采用了純水UF超濾系統(tǒng)設(shè)計加藥裝置2套，包括鹽酸加藥裝置和次鈉加藥裝置，純水RO反滲透系統(tǒng)設(shè)計加藥裝置2套，包括阻垢劑加藥裝置和還原劑加藥裝置。加藥裝置包括：藥劑儲罐、藥劑計量泵、加藥管線。

4.1 設(shè)備對比(見表1和表2)

表1 舊加藥設(shè)備

表2 新加藥設(shè)備

4.2 不同加藥量的單耗對比（見表3）

表3

調(diào)整阻垢劑及還原劑加入量，以月為單位計算阻垢劑及還原劑的加入量（ppm），對比原水量（t）/產(chǎn)水量（t）所得水耗的關(guān)系。

通過不同的加藥量對比產(chǎn)水水耗可以看出，在加藥系統(tǒng)改造后隨著加藥量的提高，產(chǎn)水水耗逐步下降，隨著阻垢劑藥劑量和還原劑藥劑加入量趨于10～11ppm及8～9ppm之間時產(chǎn)水水耗達到最優(yōu)區(qū)間，伴隨著加藥量繼續(xù)的升高，產(chǎn)水水耗開始呈上升趨勢。

通過上述內(nèi)容我們可知：通過改變純水雙膜藥劑的加入量，得到了藥劑加入量對應(yīng)產(chǎn)水水耗的數(shù)據(jù)表，且找到了本套純水系統(tǒng)最優(yōu)的加藥量區(qū)間，通過調(diào)整加藥量實現(xiàn)了純水產(chǎn)水水耗的下降，提高了純水的產(chǎn)水率，通過前后7個月的調(diào)整對比，只有對公用工程系統(tǒng)不斷地優(yōu)化和改善，才能最大化的起到節(jié)能減排作用，所以對純水裝置節(jié)能減排改造進行研究是非常有必要的，必須高度重視。雖然調(diào)整加藥量的措施有效地提升了節(jié)能減排效果，但是仍需要根據(jù)不同純水裝置的實際情況，借助科學(xué)的方法，來改造系統(tǒng)，使系統(tǒng)發(fā)揮最大的節(jié)能減排效果，給節(jié)能減排奠定良好的基礎(chǔ)，以使純水裝置持續(xù)高效節(jié)能的運行下去。