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水處理工藝介紹
 
 

發(fā)布人:管理員 瀏覽 3245 次 發(fā)布時間:2012年7月31日[打印本頁]

水處理工藝

原水 → 預處理系統(tǒng) → 反滲透系統(tǒng) → 后處理系統(tǒng) → 產(chǎn)品水

水質(zhì)來源的分析
原水來源 : 自來水(城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)),地表水、地下水、雨水,中水、廢水,海水、苦咸水

注意事項 : 在市政水廠添加了化學藥劑,陽離子聚合物,氧化鋁 / 氯化鐵,正磷酸鋅,添加了互不相容的化學藥劑,氧化劑,采樣的正確性和模擬性

水質(zhì) —— 檢測指標
銨離子(NH4+)      總鐵(Fe2+/Fe3+)      亞硝酸根(NO2-)      活性二氧化硅(SiO2)
鉀離子( K+ )        錳離子( Mn2+ )      硝酸根( NO3- )        硬度
鈉離子( Na+ )       銅離子( Cu2+ )      氯離子( Cl- )         二氧化碳( CO2 )
鎂離子( Mg2+ )      鋅離子( Zn2+ )      氟離子( F- )          游離氯( Cl )
鈣離子( Ca2+ )      鋁離子( Al3+ )      硫酸根( SO42- )       PH 值
鋇離子( Ba2+ )      堿度                  磷酸根( PO43- )       總含固量( TDS )
鍶離子( Sr2+ )      碳酸氫根( HCO3- )   硫化氫( H2S )         水溫
鐵離子( Fe2+ )      碳酸根( CO32- )     膠體二氧化硅( SiO2 )  電導率
生物耗氧量( BOD )   化學耗氧量( COD )   總有機碳( TOC )       濁度( NTV )


預處理系統(tǒng)
原水→泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→泵→錳砂過濾器→精密過濾器→超濾器→水箱
介質(zhì):石英砂、白煤層高:1.0~1.6m 流速:10 ~ 20m/h 沖洗壓差:0.03~0.06Mpa 水質(zhì):SDI<5
介質(zhì):果殼炭層高:1.0 ~ 1.6m 流速:10~20m/h 有機物除去率:90%
介質(zhì):錳砂層高:1.0 ~ 1.5m 流速:10~20m/hFe、Mn去除率:90%
介質(zhì):聚丙烯容量:>5倍 精度:3 ~ 10μm
介質(zhì):PSF、PAN 形式:中空纖維 截留分子量:1~15萬 COD去除率:60% 懸浮物去除率:SDI<1
材質(zhì):PE、SS 要求:無死角 容量:0.5 倍


設計依據(jù)
膜元件的材質(zhì)與構型( PA*/CA ,卷式 */ 中空纖維
進水質(zhì)量(水源及其變化)
進水流量(小型 / 大型裝置)
反滲透的回收率(高回收率需要完善的預處理)
后處理設備和要求(后處理低負荷和高需求需要更好的預處理)


對象、要求
對象:懸浮固體膠體   有機物   生物體   結垢物
要求: 懸浮固體膠體濁度<1NTUSDI<5 (15min),有機物TOC<2ppm,生物體菌落數(shù)<10000cfu/ml,
     
結垢物CaCO3濃度CSI<0、SrSO4 Sr<2ppm、CaSO4 Ca+SO4<250ppm、BaSO4 Ba<50ppbMn
      Mn
< 0.05ppm、Fe(可溶)Fe<0.3ppmSi(可溶)SiO2<25ppm

對策
全過濾:多介質(zhì)過濾、錳砂過濾、活性炭過濾、保安過濾
錯流過濾:微濾、超濾、混床
離子交換:軟化、陰陽床、石灰軟化
化學藥劑添加:阻垢劑、分散劑、 PH 值調(diào)節(jié)、加氯 / 除氯
其它:紫外殺菌、熱交換、脫氣


預處理設計
難溶鹽           離交軟化、陰離子軟化、石灰軟化、添加化學阻垢劑 *
金屬氧化物       離交軟化、石灰軟化、錳砂過濾 * 、添加化學分散劑
溶解硅           石灰軟化、熱交換器、脫除鐵 * 、硅分散劑 *
微粒和膠體       澄清、石灰軟化、砂濾 * 、多介質(zhì)過濾 * 、微濾、超濾 *
天然有機物       澄清、石灰軟化、活性炭過濾 * 、微濾、超濾 *
微生物(滋生)   化學殺菌劑 * 、紫外殺菌、微濾、超濾、保持流動和減少死角

反滲透系統(tǒng)
預處理水箱 → 增壓泵 → 保安過濾器 → 高壓泵 → 止回閥 →RO 元件 → 水箱
材質(zhì):不銹鋼    形式:離心泵    增壓: 0.3Mpa
介質(zhì):聚丙烯    容量: 3~5 倍    精度: 1 ~ 3μm
材質(zhì):不銹鋼    形式:多級離心泵    增壓: 1.2Mpa
材質(zhì):不銹鋼    作用:防止膜產(chǎn)生背壓力
形式:卷式    材質(zhì): PA   尺寸: 8040 、 4040
材質(zhì): PE 、 SS   要求:無死角    容量: 0.5 倍

配置方式
RO 配置方式一般有一級多段、多級多段兩種,增加段數(shù)以提高水利用率,增加級數(shù)以提高水質(zhì)量。
*
多級多段中后級濃水回到前級原水既可提高水利用率,又可提高水質(zhì)量。

脫鹽效率
組件:(1)≥99%,(2)≥99.7%;
系統(tǒng):(1)≥95%, (2)≥98%;
測試: 2000ppmNaCl 純水溶液

操作條件    影響
壓力        壓力升高,流量幾乎線性上升,脫鹽率急速上升后緩慢上升
溫度        溫度升高,流量幾乎線性上升,脫鹽率緩慢下降
鹽濃度      鹽濃度增大,水流量和脫鹽率緩慢下降
回收率      回收率增加,水通量和脫鹽率緩慢下降至一定值后急速下降
PH
值       PH 值在很寬的范圍內(nèi)變化對水流和脫鹽率無影響,在極端情況下脫鹽率下降


原因
膜降解(水解、氧化、機械損壞)
沉淀物沉積(碳酸垢、硫酸垢、硅垢)
膠體沉積(金屬氧化物、污泥)
有機物沉積(天然有機物、不溶油類、阻垢劑、鐵沉淀 … )
生物污染(藻類、真菌、細菌侵蝕、生物黏泥)
癥狀(與現(xiàn)象相對應):
系統(tǒng)進水與濃水間壓降增加
反滲透進水壓力發(fā)生變化
標準化后的產(chǎn)水流量發(fā)生變化
標準化后的產(chǎn)水鹽透率發(fā)生變化


故障診斷
可能的原因       可能發(fā)生地點    進水與濃水間壓降    產(chǎn)水量         鹽透率
金屬氧化物污染   第一段          正常 / 增加          降低        正常 / 增加
膠體污染         第一段          正常 / 增加          降低        正常 / 增加
結垢污染         最后一段        增加               降低          增加
生物污染         任何一段        正常 / 增加          降低        正常 / 增加
有機污染         任何一段        正常               降低          降低 / 增加
氧化物作用       第一段最嚴重    正常 / 降低          增加         增加
磨損(顆粒)     第一段最嚴重    降低               增加           增加
密封泄漏         隨機分布        正常 / 增加       正常 / 增加     增加
回收率過高       任何一段        降低              正常 / 降低     增加


減少故障和清洗
在取得水質(zhì)全分析的基礎上設計反滲透系統(tǒng)
在進行設計前確定反滲透元件進水的 SDI 值
如果進水質(zhì)量發(fā)生變化,需作出相應的設計調(diào)整,必須保證足夠的預處理水平,選擇正確的膜元件,選擇比較保守的水通量,選擇合理的水回收率,設計足夠的橫向流速和濃水流速,對運行數(shù)據(jù)進行標準化


清洗的對象
碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶的垢;鐵、錳、銅、鎳的水合氧化物垢
硅垢 --- 有機和無機膠體沉積物,自然的和人為的有機沉積物,細菌、真菌、霉菌等生物滋長物
清洗時機(與清洗對象相對應)
標準化后的產(chǎn)水量比上次清洗后減少 10 ~ 15%
標準化后的產(chǎn)水水質(zhì)比上次清洗后減少 10 ~ 15%
當標準化后的壓降比上次清洗后增加 10 ~ 15%
在長期停用前作為日常的維護


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