反滲透技術在微污染黃河水中的應用研究
來源：北京時代沃頓科技有限公司 閱讀：3316 更新時間：2013-04-17 15:13本文介紹了VONTRON抗污染反滲透膜在山東某公司的應用情況，該公司以微污染黃河水為水源，用反滲透技術做為主要脫鹽工藝來制備鍋爐補給水。運行結果表明，反滲透系統運行良好，有效保證電廠的穩定運行，帶來良好的社會和經濟效益。
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《1999年中國環境狀況公報》指出：我國主要河流有機物污染普遍。七大水系和三大湖泊都受到了不同程度的污染，流域中五類及劣于五類水質比例分別為49.7%和69.3%。隨著地下水資源的匱乏，現在越來越多的工業用水選擇使用地表水作為水源，由此增加了水處理系統的負擔，造成反滲透系統的膠體有機物的污染也尤為明顯。北京時代沃頓科技有限公司主要從事反滲透和納濾膜元件的研發、制造和服務，擁有膜片制造的核心技術和規模化生產能力，到目前為止是中國最大的復合反滲透膜專業化生產企業，也是擁有強大技術支持的系統設計與應用服務的提供商。其中抗污染FR系列反滲透膜元件對于高COD水質，復雜水源中的污染物具備較高的抵抗能力，并已經成功地應用于地表水回用、電鍍廢水回用、鋼鐵廢水回用等領域。
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水處理系統中的進水水質情況
該水處理系統的原水取自公司附近的黃河水，從表1可以看出該水源存在著較高COD、懸浮物和硬度。預處理中可以通過投加阻垢劑和調節pH值來防止系統結垢，但是對小分子量有機物脫除率并不理想，故該系統主要存在的是膠體有機物污染。
水處理系統介紹
水處理系統分為預處理系統、反滲透脫鹽系統和離子交換系統，成為合格除鹽水進入除鹽水箱，經除鹽水泵供給機組進入熱力系統。預處理系統包括機械加速澄清池、雙濾料過濾器及超濾系統，用于去除水中泥沙、顆粒物、懸浮物和膠體，為后面反滲透系統提供運行條件。反滲透系統包括5?μm濾芯的保安過濾器、反滲透系統組件、反滲透清洗系統和中間水池等，用于脫除水中絕大部分的鹽。水處理流程如圖1所示：
反滲透系統介紹
反滲透系統設計為一級兩段：（16:8）×6，共144支膜元件，系統設計產水量120m3/h，回收率70%。本次將一套膜系統的膜元件全部更換為VONTRON公司的FR11-8040膜元件運行。
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膜元件替換性的可能性分析
之前系統使用的國外某著名品牌的抗污染膜元件，由于產品性能下降，不能滿足供水的水質要求，所以選擇更換VONTRON的抗污染膜FR11-8040，性能參數見表2。FR系列抗污染膜元件是時代沃頓公司研制開發的用于苦咸水脫鹽淡化的芳香族聚酰胺復合膜元件，具有低壓運行、產水量高、脫鹽性能好的特點，同時由于采用特殊工藝對膜表面進行處理，改變了膜表面的電荷性及光滑度，增加了膜表面親水性，從而減小了污染物及微生物在膜表面的污染，達到降低膜元件污染、最終延長使用壽命。FR系列膜元件適用于含鹽量約10000ppm以下的地表水、地下水、自來水及市政用水等水源的脫鹽處理，主要用于各種規模的工業中水回用、發電廠鍋爐補給水等各種工業用水處理，特別適用于含少量有機污染物的工業廢水，城市污水及微污染水源的處理。FR11-8040和國外某著名品牌膜元件不論從單支膜元件性能還是膜元件外形尺寸的比較來看，都是具有可替換性的。
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該套反滲透系統的膜元件全部更換為FR11-8040之后，系統進行了初期的調試，之后對該系統運行狀況進行數據跟蹤，具體情況如圖2所示：
從圖2中可以看出該批膜元件在微污染黃河水中運行相對穩定，產水量保持在120~140m3/h之間，回收率一直穩定在70%左右。運行初期產水量有所下降是因為系統受到供水量減少的要求，降低運行壓力，同時進水溫度也有降低。系統運行穩定后膜元件產水量一直保持在120m3/h以上。
FR11-8040膜元件對黃河水質有很好的適應性，初期脫鹽率達到98.8%以上，產水電導穩定在12μS/cm左右，并且在運行初期脫鹽率一直在緩慢上升階段。在經過2次清洗以后脫鹽率始終在98.6%以上（見圖3），未出現膜性能劣化和衰減趨勢。滿足了客戶對產水水質的要求，確立了該公司使用VONTRON抗污染膜元件的信心。
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膜元件更換前后性能的比較分析
該系統有兩組膜元件共同運行，其中一組為國外某廠家于2011年安裝，運行約一年時間，另一組膜元件由于產水量和產水電導均不能滿足客戶生產要求，故更換為我公司膜元件，以下為更換膜元件后2012年6月16日運行數據：
從表3可以看出，更換膜元件后2號反滲透系統產水量比1號高20%以上，脫鹽率有明顯上升，產水電導下降到16.11μS/cm，滿足客戶供水要求。該數據也很好的表明，VONTRON公司膜元件性能可以與國外其他廠家媲美，在較差的黃河水的水質情況下，能夠良好的運行。
小結
反滲透系統經過長時間的運行，VONTRON抗污染反滲透膜元件FR11-8040始終保持良好的性能，系統的產水量一直維持在120m3/h，脫鹽率保持在98.7%以上。由此可以看出該膜元件在以微污染地表水水源的反滲透系統中可以高效、穩定的運行，對類似的系統起到了很好的借鑒意義。
