摘要:受到我國(guó)環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念深入推廣的影響,我國(guó)從本身水資源短缺的實(shí)際的情況出發(fā),逐步推廣中水的應(yīng)用,并且在這一過(guò)程中,反滲透膜技術(shù)成為了常用的水處理技術(shù)之一。但是不可忽視的一點(diǎn)就是在實(shí)際使用過(guò)程中,由于受到預(yù)處理工藝無(wú)法有效運(yùn)行的影響,導(dǎo)致在膜系統(tǒng)進(jìn)水中出現(xiàn)了有機(jī)物、微生物等物質(zhì),并進(jìn)而帶來(lái)反滲透膜的污染問(wèn)題。在這種情況下,就需要開(kāi)展相應(yīng)的化學(xué)清洗方式,以此來(lái)保障反滲透膜的使用壽命。本文就反滲透膜的污染類(lèi)型及化學(xué)清洗方式進(jìn)行了相應(yīng)的分析,以便為今后的反滲透膜清洗提供相應(yīng)參考。
關(guān)鍵詞:中水回用;反滲透膜;污染類(lèi)型;清洗措施
1、中水回用中反滲透膜應(yīng)用的污染類(lèi)型
1.1有機(jī)物污染
在處理膜系統(tǒng)進(jìn)水內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì),超濾膜最多只可以將有機(jī)物質(zhì)中的大分子團(tuán)有機(jī)物質(zhì)及部分直徑超過(guò)超濾膜孔洞直徑的非溶解性有機(jī)物質(zhì)做出相應(yīng)的截留。如若在水中有機(jī)物質(zhì)濃度較高的情況下,就會(huì)極大的提高有機(jī)物堵塞超濾膜孔洞問(wèn)題的發(fā)生幾率。而那些具有溶解性的有機(jī)物質(zhì)則會(huì)在穿過(guò)超濾膜之后,進(jìn)入到發(fā)滲透膜內(nèi)部,就會(huì)對(duì)反滲透膜造成相應(yīng)的影響,具體的影響就是因?yàn)橛袡C(jī)物質(zhì)在反滲透膜表面得以吸附,并在反滲透膜的表面形成所謂的薄膜層。因?yàn)橛斜∧拥拇嬖冢瑫?huì)使得反滲透膜的脫鹽率及產(chǎn)水量大幅度下降。膜系統(tǒng)進(jìn)水中的有物質(zhì)濃度主要和生化處理工作的效果有一定的關(guān)系,最主要的是和出水COD(化學(xué)需氧量)數(shù)值有關(guān),具體而言,生化處理系統(tǒng)的出水COD數(shù)值和膜系統(tǒng)進(jìn)水有機(jī)物質(zhì)濃度之間呈現(xiàn)一種正比例關(guān)系。為了確保反滲透膜系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用,出水COD數(shù)值必須要控制在10mg/L之下。
1.2微生物污染
在反滲透膜系統(tǒng)中比較常見(jiàn)的污染問(wèn)題之一就是微生物污染問(wèn)題,反滲透膜各個(gè)組建內(nèi)部的環(huán)境比較陰暗潮濕,反滲透膜內(nèi)部的環(huán)境十分適合微生物的生長(zhǎng)以及繁殖,在水中微生物含量較高的情況下,就會(huì)大大增加微生物污染發(fā)生的概率。在原水的預(yù)處理中,在使用深度生化處理方式的情況下,就會(huì)帶來(lái)出水中的生物活性水平相對(duì)較高,在這種情況下,如若反滲透進(jìn)水系統(tǒng)中的殺生劑的數(shù)量投入不夠,就會(huì)帶來(lái)微生物的生長(zhǎng),最終導(dǎo)致膜壓差的逐漸上升,從而影響到整個(gè)反滲透膜系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
為了有效的防止反滲透膜微生物污染問(wèn)題的出現(xiàn),經(jīng)常性使用的方式包括如下的兩種:第一,連續(xù)性的殺菌方式。在原水經(jīng)過(guò)處理之前,向其中投入合適數(shù)量的次氯酸鈉,借此來(lái)控制中水內(nèi)部余氯含量,從而將膜系統(tǒng)內(nèi)部微生物繁殖做出一定程度的抑制,但這種方式在使用的過(guò)程中,為了防止出現(xiàn)反滲透膜的氧化形象,反滲透膜的進(jìn)水需要做出相應(yīng)的脫氯操作。第二,沖擊性質(zhì)的殺菌方式。就是在正常的中水處理過(guò)程中向膜系統(tǒng)的進(jìn)水過(guò)程中投放適量的殺菌劑,借助殺菌劑的沖擊性將反滲透膜內(nèi)產(chǎn)生的微生物殺死,并通過(guò)濃水將之帶出系統(tǒng)。除此之外,臭氧及紫外線(xiàn)照射都可以用作微生物的滅殺中,目前用作微生物處理的主要方式就是非氧化殺菌劑。
1.3化學(xué)結(jié)垢
化學(xué)結(jié)垢問(wèn)題的產(chǎn)生就是因?yàn)橹兴畠?nèi)部某些物質(zhì)和反滲透膜的表面發(fā)生了對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)的沉積、沉淀及反滲透膜的非常規(guī)性質(zhì)的老化問(wèn)題,這一問(wèn)題的出現(xiàn)就會(huì)導(dǎo)致反滲透膜的性能逐步降低。在中水內(nèi)存在諸如鈣離子、鎂離子等離子的情況下,再加之反滲透膜系統(tǒng)中的原水濃縮倍數(shù)及PH數(shù)值有所提升,就會(huì)導(dǎo)致中水內(nèi)部分溶解性較差的物質(zhì)在反滲透膜的表面逐步沉積,最終形成一個(gè)硬垢層,這些化學(xué)結(jié)垢的形成,就會(huì)導(dǎo)致整體反滲透膜的壓力逐步升高,產(chǎn)水量逐步下降,甚至于出現(xiàn)反滲透膜的表面損傷為題,直接影響到發(fā)滲透膜的脫鹽率,解決這一問(wèn)題的主要方式包括加酸、阻垢劑的添加等。
1.4顆粒及膠體污染
反滲透膜的顆粒及膠體污染中的顆粒及膠體來(lái)源主要可以分為如下的幾個(gè)方面:第一,膜系統(tǒng)進(jìn)水的細(xì)菌、黏土、大分子團(tuán)有機(jī)物質(zhì)及膠體硅。第二,不具有溶解性金屬鐵的腐蝕化產(chǎn)物。第三,在預(yù)處理水過(guò)程中使用的諸如鋁鹽一類(lèi)的混凝劑在過(guò)濾處理中部分物質(zhì)沒(méi)有得到及時(shí)有效的處理。第四,中水處理中添加到帶有正電荷的凝聚劑和帶有負(fù)電荷的阻垢劑產(chǎn)生的沉淀顆粒。
在正常情況下,在中水的預(yù)處理環(huán)節(jié)中,就可以有效的將水中的顆粒及膠體含量控制在一定程度之下,在反滲透膜的安全正常運(yùn)行過(guò)程中,這一類(lèi)型的污染對(duì)于反滲透膜的影響較低,但是在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中,因?yàn)榉礇_洗工作不全面等原因都會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的顆粒及膠體污染問(wèn)題,這一問(wèn)題雖然短期內(nèi)不會(huì)對(duì)反滲透膜造成巨大影響,但是在長(zhǎng)時(shí)間的使用之后,會(huì)直接影響到反滲透膜內(nèi)部元件的運(yùn)行性能。
2、中水回用中反滲透膜化學(xué)清洗分析
2.1化學(xué)清洗步驟分析
開(kāi)展反滲透膜化學(xué)清洗工作的具體步驟如下。
第一,水沖洗。在正式開(kāi)展化學(xué)清洗操作之前,需要反滲透產(chǎn)水開(kāi)展初步的水沖洗工作,主要目標(biāo)就是將反滲透膜表面的污染物做出相應(yīng)的沖洗。在化學(xué)清洗之后還需要再次進(jìn)行水沖洗工作,主要是將之前化學(xué)清洗的遺留下的廢液進(jìn)行沖洗。
第二,酸洗。水沖洗完成之后,在酸洗工作開(kāi)展的時(shí)候需要在清洗水箱內(nèi)部注入水分,并在緩慢加熱的情況下,將清洗泵啟動(dòng),并以較慢的速度加入鹽酸,并將PH數(shù)值控制在2到3之間,先后清洗一、二段,動(dòng)態(tài)循環(huán)40分鐘之后,在浸泡40分鐘。在PH數(shù)值的不升高的情況下,開(kāi)展水沖洗工作,在出水的PH數(shù)值達(dá)到6到7之間的情況下,水沖洗工作正式結(jié)束,可以準(zhǔn)備開(kāi)展堿洗工作。
第三,堿洗。在堿洗工作開(kāi)展的時(shí)候需要在清洗水箱內(nèi)部注入水分,并在緩慢加熱的情況下,將清洗泵啟動(dòng),并以較慢的速度加入清洗劑,并將PH數(shù)值控制在10到11之間,先后清洗一、二段,動(dòng)態(tài)循環(huán)40分鐘之后,再次浸泡50分鐘。在出水的PH數(shù)值達(dá)到6到7之間的情況下,水沖洗工作結(jié)束,在這一次堿洗工作結(jié)束之后,需要在開(kāi)展一次酸洗工作,過(guò)程和第二步一樣。
第四,水沖洗工作。在化學(xué)清洗工作結(jié)束之后,需要使用反滲透膜產(chǎn)水針對(duì)清洗水箱、管道等做出沖洗工作,直到PH數(shù)值達(dá)到中性為止。
2.2反滲透膜清洗的保障措施
為了確保反滲透膜的化學(xué)清洗工作取得良好的效果需要采取如下的幾方面的保障措施:第一,日常維護(hù)工作的有效開(kāi)展。在反滲透膜的日常運(yùn)行過(guò)程中,需要提升預(yù)處理環(huán)節(jié)的管理工作力度,同時(shí),需要嚴(yán)格控制好反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)現(xiàn)反滲透膜出現(xiàn)嚴(yán)重的污染問(wèn)題的情況下,需要在第一時(shí)間內(nèi)將污染原因做出分析的基礎(chǔ)上,采取相應(yīng)的措施將問(wèn)題解決。除此之外,在制定相應(yīng)的化學(xué)清洗方案的過(guò)程中,需要以污染物性質(zhì)及特點(diǎn)作為基礎(chǔ)。第二,非氧化性殺菌劑投放設(shè)施的添置。反滲透膜污染的主要問(wèn)題之一就是微生物污染,而目前最為有效的微生物污染防治方式就是非氧化性殺菌劑的投放,為此,在開(kāi)展中水處理工作的過(guò)程中,需要添置合適數(shù)量的非氧化性殺菌劑投放設(shè)施,以便降低微生物的數(shù)量。
總結(jié)
中水作為當(dāng)前重要的循環(huán)水資源之一,其主要處理系統(tǒng)就是反滲透膜,但在實(shí)際的使用過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)諸如有機(jī)物、微生物、化學(xué)結(jié)垢以及顆粒及膠體污染問(wèn)題,這些污染問(wèn)題的存在很容易導(dǎo)致反滲透膜的脫鹽率、產(chǎn)水量大幅度下降,為了確保反滲透膜的效果,需要在化學(xué)清洗的基礎(chǔ)上,借助日常維護(hù)工作的有效開(kāi)展等保障措施,維護(hù)反滲透膜的實(shí)際效果。