抗污染RO与废水回用.pdf

1DOW WATER SOLUTIONS抗污染反渗透膜与废水回用抗污染反渗透膜与废水回用DOW WATER SOLUTIONSFILMTECTMFR系列抗污染膜系列抗污染膜DOW WATER SOLUTIONS絮凝剂絮凝剂 4%硅垢硅垢 10%膜片降解膜片降解 18%有机物吸附有机物吸附 11%无机胶体无机胶体 14%生物污染生物污染 34%机械损伤机械损伤 4%其他的无机盐结垢和其他的无机盐结垢和 污染污染 5%影响反渗透性能的因素分析影响反渗透性能的因素分析• 经过大量膜元件的解剖分析证明经过大量膜元件的解剖分析证明: : 在脱盐和废水回用中在脱盐和废水回用中，，生物污染是导致反渗生物污染是导致反渗 透系统污堵最普遍的现象透系统污堵最普遍的现象. .DOW WATER SOLUTIONSRO膜发生生物污染的条件膜发生生物污染的条件•原水中所含活性微生物的种类原水中所含活性微生物的种类. .•原水中所含能适宜微生物繁殖的营养成分的种类和多少原水中所含能适宜微生物繁殖的营养成分的种类和多少. .•原水中所含无机盐的种类和多少原水中所含无机盐的种类和多少. .•RO前的预处理前的预处理•能适宜微生物膜形成的膜化学和膜表面能适宜微生物膜形成的膜化学和膜表面•操作参数操作参数：：– 渗透通量渗透通量；；– 回收率回收率；；– 适宜的适宜的PH值和进水温度值和进水温度– RO系统的运行压力系统的运行压力DOW WATER SOLUTIONS膜表面微生物膜形成的过程膜表面微生物膜形成的过程微生物膜形成的关键微生物膜形成的关键 阶段阶段DOW WATER SOLUTIONS34 mil (0.86 mm)平均平均 99.5%10500 gpd (40 m3/d )400 ft2 (37 m2)BW30-400/34i FR28 mil (0.71 mm)34 mil (0.86 mm)进水网隔2,000 ppm NaCl 225 psi (15.5 bar) 25℃℃; pH 8 15% 回收率回收率测试条件平均平均 99.5%10500 gpd (40 m3/d )400 ft2 (37 m2)BW30-400 FR平均平均 99.5%9500 gpd (36 m3/d )365 ft2 (34 m2)BW30-365 FR脱盐率产水量有效面积产品名称FILMTECTMFR系系列抗污染反渗透膜元件列抗污染反渗透膜元件DOW WATER SOLUTIONS• 在在FT-30膜片基础上膜片基础上, ,对膜化学和膜表面进行优化改对膜化学和膜表面进行优化改 性性( (专有技术专有技术). ).–抑制微生物膜在膜表面的形成抑制微生物膜在膜表面的形成• 优化的超宽进水流道优化的超宽进水流道( (34mil). ).–减少微生物膜对浓水侧压降的影响减少微生物膜对浓水侧压降的影响, ,充分发挥清充分发挥清 冼恢复效果冼恢复效果• 全自动卷膜工艺全自动卷膜工艺–………….FILMTECTMFR系列抗污染膜的优势系列抗污染膜的优势DOW WATER SOLUTIONS在电子显微镜下膜表面的形态比较在电子显微镜下膜表面的形态比较FILMTECTMFR系列系列 抗污染膜表面抗污染膜表面标准的复合膜表面标准的复合膜表面DOW WATER SOLUTIONS相对光滑度比较相对光滑度比较1.09 x改进后的改进后的FILMTECTM FR膜表面膜表面1.80 x标准标准FILMTECTMFT-30膜表面膜表面1x普通玻璃表面普通玻璃表面表面相对光滑度表面相对光滑度项目项目DOW WATER SOLUTIONS• 主要应用于主要应用于：：–微生物污堵可能性大的进水微生物污堵可能性大的进水——地表水地表水, ,市政废水市政废水–旧旧RO系统技术改造系统技术改造–与非氧化型杀生剂与非氧化型杀生剂( (DBNPA) )协同使用效果更佳协同使用效果更佳FILMTECTMFR系列抗污染膜的应用领域系列抗污染膜的应用领域11DOW WATER SOLUTIONS0102030405060700510152025303540451st Stage2nd StageC? = Chemical Cleaning运运 行行 天天 数数压压 差差, psig标标 准准 RO元元 件件 废废 水水 处处 理理 典典 型型 压压 差差12DOW WATER SOLUTIONS020406080100120140160180050100150200250Standard ROFR ROCBW30- 365FR运运 行行 天天 数数C= 化学清洗标准膜与抗污染膜第一段压差比较标准膜与抗污染膜第一段压差比较第第 一一 段段 压压 差差psig13DOW WATER SOLUTIONSFILMTECFILMTEC™ ™ FRFR系系列抗污染反渗透膜元件列抗污染反渗透膜元件• 最光滑膜表面最光滑膜表面 • 最宽进水流道最宽进水流道（（28~34mil）） • 坚固而无缺陷的抗污染膜片坚固而无缺陷的抗污染膜片 • 高效的抗污染元件结构高效的抗污染元件结构可实现可实现：： • 延长清洗周期延长清洗周期3倍以上倍以上 • 在大型废水回用处理系统中在大型废水回用处理系统中，，仅用传统滤器作预处理能稳定可靠仅用传统滤器作预处理能稳定可靠 运行运行 • 膜元件清洗膜元件清洗 pH宽达宽达1～～13 • 市场上唯一可用强酸强碱清洗的膜元件市场上唯一可用强酸强碱清洗的膜元件- - 清洗效果好清洗效果好/清洗成本低清洗成本低 • 多次清洗性能衰减低多次清洗性能衰减低14DOW WATER SOLUTIONS反渗透涉及的高污染水处理反渗透涉及的高污染水处理 二级或三级市政废水回用处理二级或三级市政废水回用处理  循环冷却塔排放水回用处理循环冷却塔排放水回用处理  锅炉排放水回用处理锅炉排放水回用处理  大型反渗透浓水回用处理大型反渗透浓水回用处理  钢铁钢铁、、石化石化、、化工化工、、电镀等工业废水回用处理电镀等工业废水回用处理  电子工业工艺废水回用处理电子工业工艺废水回用处理  建筑楼宇中水回用处理建筑楼宇中水回用处理  雨水等径流水回用处理雨水等径流水回用处理  垃圾渗滤液回用处理垃圾渗滤液回用处理  大型体育设施周围综合废水回用处理大型体育设施周围综合废水回用处理  高污染江河水或富营养湖泊水回用处理高污染江河水或富营养湖泊水回用处理  污染地下水或海水倒灌区回注处理污染地下水或海水倒灌区回注处理15DOW WATER SOLUTIONS16DOW WATER SOLUTIONS• 市政废水回收处理项目除了市政废水回收处理项目除了TDS及有机物之及有机物之 外外，，还需考虑还需考虑: –总总P (Phosphate) PO43- –NH3/NH4+ –NO3-, –TOC/COD• 许多离子的脱除能力是与预处理许多离子的脱除能力是与预处理、、pH、、元件类元件类 型型、、温度等有关系温度等有关系• 如果产水作为锅炉给水如果产水作为锅炉给水（（IX））建议采用高脱盐建议采用高脱盐 膜元件膜元件，，或采用二级反渗透或采用二级反渗透。

一般设计要点一般设计要点17DOW WATER SOLUTIONS一般设计要点一般设计要点•采用变频调节高压泵采用变频调节高压泵•每段的浓水及产水可以测量和控制每段的浓水及产水可以测量和控制•短时约短时约10分钟分钟，，1~3次次/天产水冲洗天产水冲洗；；可以降低清洗一可以降低清洗一 半半•酸性冲洗酸性冲洗•微生物控制微生物控制（（氯胺氯胺pH80 %时时，，清洗频率大幅增加清洗频率大幅增加(2x-3x)3.人们总是期望获得更多的净化水人们总是期望获得更多的净化水，，但是高回收率却会导致但是高回收率却会导致 极高的运行风险极高的运行风险4.因此我们建议主反渗透装置采用因此我们建议主反渗透装置采用70~75%回收率回收率，，再设计独再设计独 立的浓水回收装置立的浓水回收装置（（ BREC ））5.BREC采用不同的阻垢采用不同的阻垢、、更短的压力外壳及流道最宽的更短的压力外壳及流道最宽的FR 膜元件膜元件 ( BW30-365 FR BW30-400/34iFR或或 SW30HR-370/34i)回收率回收率的选择的选择 --单独浓水回收提高水回收率单独浓水回收提高水回收率26DOW WATER SOLUTIONS操作技术要点操作技术要点---化学清洗化学清洗•在废水回用处理中在废水回用处理中，，针对第一段的清洗目标是微生针对第一段的清洗目标是微生 物物/有机物有机物；；针对第二段的清洗目标是结垢和微生物针对第二段的清洗目标是结垢和微生物/ 有机物有机物•一般情况下一般情况下，，高高pH清洗清洗@ pH =12 、、30°°C，，并伴有高并伴有高 流量流量冲洗冲洗；；低流量低流量pH =1的浸泡及随后的冲洗的浸泡及随后的冲洗，，有时有时 还需要在清洗液中添加酶还需要在清洗液中添加酶、、EDTA、、表面活性剂等表面活性剂等；； 最为关键的是需要高温度的冲洗水温最为关键的是需要高温度的冲洗水温•使用杀菌剂之后使用杀菌剂之后（（如如DBNPA））必须进行大流量冲必须进行大流量冲 洗洗，，因为杀菌因为杀菌 ≠≠ 清洗清洗27DOW WATER SOLUTIONS膜元件寿命膜元件寿命期望期望: 4~5 年年+/-2•出现膜寿命偏短通常源于超出了膜元件允许的运行出现膜寿命偏短通常源于超出了膜元件允许的运行 范围范围 –每支压力外壳高压差每支压力外壳高压差dP >4.1 或或 >1.4 bar/元件元件 –标准运行压力升高标准运行压力升高20%或产水通量下降或产水通量下降20% –重复超重复超pH和温度规定的清洗和温度规定的清洗 –氧化性破坏氧化性破坏 •膜元件寿命终点规定膜元件寿命终点规定— 因项目而异因项目而异，，远比非废水的远比非废水的 项目低项目低. •如果需要更高的系统脱盐率如果需要更高的系统脱盐率，，通常采用二级反渗透通常采用二级反渗透 设计设计，，或每年应该有合适的更换率或每年应该有合适的更换率。

28DOW WATER SOLUTIONS各种水源反渗透处理成本比较各种水源反渗透处理成本比较谁再利用和零排放谁再利用和零排放 – 可持续取水方式可持续取水方式:典型的操作费用典型的操作费用US$/m3– 地下水地下水0.10 - 0.20– 二级废水回收二级废水回收 CMF - RO0.12 - 0.25– 海水淡化海水淡化(SWRO)0.50 - 2.0029DOW WATER SOLUTIONS一般技术考虑一般技术考虑•小型反渗透系统小型反渗透系统，，当采用当采用MF/UF作预处理时作预处理时，，允许中允许中 等程度的高通量等程度的高通量(15%)，，并能降低并能降低50 - 70 %的清洗次数的清洗次数 (针对生物针对生物/胶体和颗粒的污堵胶体和颗粒的污堵，，MF/UF的回收率为的回收率为 ~90%•传统预处理占地面积大传统预处理占地面积大，，但其具有更高的回收率但其具有更高的回收率97- 99%，，如果设计及运行的通量较低时如果设计及运行的通量较低时，，反渗透的回收反渗透的回收 率与采用率与采用MF/UF预处理的相同预处理的相同•传统预处理传统预处理RO系统的清洗频率比采用系统的清洗频率比采用MF/UF预处理的预处理的 系统要高系统要高2-4倍倍•MF/UF与传统与处理间的成本比较每个项目差异极大与传统与处理间的成本比较每个项目差异极大30DOW WATER SOLUTIONS一个典型的废水回用厂一个典型的废水回用厂(MF/UF-RO)e fflu e n tp re scre e n 1 5 6 0m16 0mM FR O70m U VO C lO C lN H4anti- scalant pH adjustmentco n c e n tra teC a rtrid g e filte rNaOClNaOCl + NH4Cl =MCANaHS。