反渗透污染问题分析

　　田振兴++张翠红
　　摘 要：本文从水处理工艺流程、来水水质以及设计缺陷上上着手分析，确定了反渗透污染原因，并对工艺流程缺陷进行了整改，提出了针对性的措施。
　　关键词：水质；污染；整改措施
　　胜利发电厂化学部一期水处理反渗透自2013年6月投产以来，在这半年的运行过程中，首先是因盐酸加药点与阻垢剂加药点在一起，反渗透运行不到两天发生污堵，停止加盐酸后，在不到两个月的时间内，反渗透压力上升速度快，压降升高，产水量下降，又需要化学清洗，这种频繁的化学清洗不仅增大了人力能耗，还会对反渗透造成严重损害，因此急需分析判断反渗透污染原因。
　　1.水处理工艺
　　一期水处理采用辛安水库来水作为水源，原水经过蓄水池进入斜板沉淀池，经清水泵提压经过超滤进入超滤水箱，再由超滤水泵提压打入活性炭过滤器，目的是去除水中的悬浮物、胶体、大分子有机物等，使得活性炭出水达到反渗透进水水质，经高压泵打压进入反渗透装置，反渗透除盐率达98%以上，设计产水量为150m?/h。
　　2.污染原因分析
　　2.1从工艺流程上分析污染原因
　　2.1.1 斜板沉淀池
　　絮凝是指通过投加絮凝剂等方法将水中悬浮的细微颗粒利用分子间作用力凝聚成絮体的现象，凝聚处理可以除掉水中悬浮物、胶体和相当量的有机物，其目的是大幅度提高后续设备的透水通量及降低膜过滤阻力，有效地减缓膜污染。我厂处理来水水质偏碱性，浊度一般在10NTU左右， pH约为8，所加絮凝剂量维持在2～4ppm，观察矾花形成效果好，出水浊度pH和碱度略有下降，出水浊度控制在0.5～1NTU。
　　2.1.2超滤
　　超滤前安置的是全自动自清洗网式过滤器，过滤精度范围为100μm，可以有效防止斜板沉淀池异常时的水质突变，保证超滤入口水质合格。
　　超滤设计是2套膜过滤系统单元连续运行，每套膜过滤单元由32支HYDRAcap60膜组成，截留分子量为150，000道尔顿，孔径0.02～0.025μm，可以有效地去除沉淀池出水中残留的悬浮物颗粒、硅胶、氧化沉淀物（铁、镁、铝）以及水中大分子有机物等。
　　2.1.3活性炭过滤器
　　活性炭是疏水性吸附剂，主要是用于去除水中活性氯和有机物，同时还可以降低进水浊度，在实际运行中观察到测定的SDI15一直在1～2范围内，COD去除率在50%左右，出水浊度控制在0.04NTU以下，表征反渗透进水水质较好，受到有机物、胶体、悬浮物的污染可能性小，从保安过滤器的进出口压差相差不到0.02也可以证明，再加上水质pH为8左右，次氯酸钠杀菌效果不是很明显，那么长期运行势必会导致整套水处理系统尤其是活性炭、反渗透内细菌滋生。
　　2.2从水质分析出发分析污染原因
　　经过长期观察以来，反渗透进水pH值约为7.8，电导率一直维持在1300～1400us/cm，浓水电导率高达4200us/cm，利用饱和指数对浓水进行相应的粗略计算可知：
　　饱和指数L.S.I=pH-pHs pHs=（9.70+A+B）-（C+D）
　　式中 A——总溶解固体系数；
　　B——温度系数；
　　C——钙硬度系数；
　　D——M-碱度系数。
　　综合以上数据分析可知L.S.I约在1.6，可见其结垢倾向明显，再加上从清洗过程中监测水质的硬度，大体清洗出结垢物质至少4kg，由此可见，结垢也是其影响因素之一。
　　关于聚合硅化物污染，25℃时SiO2溶解度为100mg/L，40℃时为160mg/L，从水质分析可知生水中含二氧化硅不会超过20mg/L，那么浓缩后也就80mg/L，为计算前面预处理消除的部分二氧化硅，那么二氧化硅也就不会再浓水侧堆积，所以可以排除。
　　3.设计上缺陷
　　由于设计上的缺陷导致盐酸与阻垢剂不相容性出现，同时还因无法加酸导致水质pH高引起活性炭去除余氯率降低，次氯酸钠杀菌效果降低，反渗透结垢倾向也大，因此需要进行整改将盐酸加药点进行前移，改造完成后确定水质pH也非常重要。
　　4.整改措施
　　1.在缺陷消除整改后，可以提高前期次氯酸钠加药量（由水质来决定），保证其杀菌性；
　　2.在初春、秋末或者夏季的时候，可以采用非氧化性杀菌剂881进行杀菌，彻底灭杀长期加次氯酸钠产生的抗药性，同时要及时对活性炭进行反洗（因次氯酸钠与非氧化杀菌剂作用机理不同）；
　　3.加强运行人员对整体设备连续性认识，提高设备保养水平，注意保安过滤器是否失效、反渗透备用时冲洗以及化学清洗时是否带入脏东西，一定要及时清理；
　　4.联系结合药剂公司技术部门分析做好阻垢剂加药量工作，提高水质防结垢能力，同时当反渗透压力、压降、产水量发生明显变化，超过要求标准时需要及时清洗，做好记录备案。
　　5.结束语
　　经过整改与调整，消除了阻垢剂不相容性，增强了次氯酸钠灭菌性，减少了反渗透微生物污染的发生，降低其潜在氧化危险，避免泵以及水箱发生腐蚀侵害，同时将反渗透清洗周期延长至4～5个月，保证反渗透的安全运行。
　　参考文献：
　　[1] 冯逸仙.反渗透水处理工程[M].北京：中国电力出版社，2000.
　　[2] 周立正.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂[M].北京：化学工业出版社，2005.
　　[3] 李永红，张伟，张晓健，等.超滤膜的污染控制研究进展[J].中国给水排水，2009，25（2）：1-4.