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RO浓水回收系统工艺(2)  

2014-05-10 18:56:45|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 2.3 产水水质

 

  客户未对回收系统的产水水质做明确指定,以及经过化学加药软化预处理之后,对于钙、镁、硅、钡、锶等易结垢成分的有效去除,以下为根据管式膜技术特点列出的良好化学加药软化预处理之后管式膜产水水质预期表:

 

  表3 管式膜产水水质表

 

  项目

   单位

   出水水质

  悬浮物

   mg/L

   <1.0

  钙离子

   mg/L

   <40

  镁离子

   mg/L

   <40

  溶解态二氧化硅

   mg/L

   <10

第三章 工艺方案描述

 

  3.1 回收率影响分析

 

  3.1.1 过饱和结垢对回收率的影响

 

  结垢对于反渗透系统的回收率产生的影响最为重要,主要是由于离子在浓水侧因浓缩后超过其饱和浓度,生成沉淀,因而对反渗透系统产生结垢影响。

 

  1. 过饱和结垢描述

 

  如钙、镁、钡、锶、锌二价离子与碳酸根、硫酸根、磷酸根、氟离子在反渗透浓水侧超过饱和浓度时产生结垢。

 

  硅在浓水侧浓度超过饱和浓度也产生结垢。

 

  2. 结垢判·断标准

 

  如碳酸钙垢类一般采用LSI指数和S&DSI来判断;

 

  浓水TDS<10000mg/L使用LSI指数。

 

  浓水TDS>10000mg/L使用S&DI指数,当S&DSI>0时就会产生碳酸钙结垢。

 

  二氧化硅一般采用浓度来判断;

 

  如一般在浓水中,pH在7左右时,二氧化硅的溶解度约为100~120mg/L。

 

  3. 离子结垢应对措施:

 

  a. 调整进水pH值、温度等条件,提高溶解度;

 

  b. 使用阻垢剂,但阻垢剂只在一定范围内有效,如LSI:0~1.8之间,超过1.8需要将LSI值调整到1.8以内加入阻垢剂才会有效。

 

  c. 采用离子交换、化学沉淀、吸附等方式去除结垢因子。

 

  4. 根据结垢因素计算系统回收率

 

  以二氧化硅为例:

 

  如原水中二氧化硅的浓度为50mg/L,其反渗透系统的浓缩倍率只有2倍,即回收率为50%时,浓水侧的二氧化硅就会达到100mg/L的饱和溶解度;

 

  若原水经过处理后二氧化硅的浓度为20mg/L,其反渗透的浓缩倍率可达到5倍,即回收率为80%时,浓水侧的二氧化硅才会达到100mg/L的饱和溶解度;

 

  5. 针对结垢因子提高系统回收率

 

  由此可见将去除结垢因子(钙、镁、硅)与阻垢剂搭配使用是提高反渗透系统回收率的有效方法。

 

  钙和镁可利用离子交换软化出去,但带来非常大的再生药品消耗。针对硬度高的反渗透浓水,通常情况下合适的处理工艺还是利用添加药剂(氢氧化钠或石灰),提高水的pH值,使钙和镁形成碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁

 

  3.1.2 渗透压对回收率的影响

 

  渗透压指的是驱使水透过RO膜的驱动压力。

 

  RO浓水的回收率是RO进水的含盐量和浓水中允许的含盐量决定。也就是说,如果RO浓水中溶解性盐TDS是5000ppm,由另外一个RO浓缩后能到10,000mg/l,或者1%,这时渗透压大约为1000psi。

 

  为了确定可以浓缩到的浓度,必须对进水进行具体的分析,然后用计算软件确定另一个RO系统需要的驱动压力和可以达到的回收率。一些水要求达到和传统”苦咸水”系统一样的400psi设计压力,一些要求压力高达600-1200psi。1200psi的RO通常用在海水淡化上,是市场上压力最高的RO。

 

  由此可见进水含盐量和渗透压有着密不可分的关系,由于RO膜元件在承受压力上并非无限,因此RO系统的回收率也不可以无限升高。

 

  一般常见的海水淡化系统通常将TDS:30000mg/L左右的海水浓缩成为TDS为60000mg/L左右的浓海水。

 

  3.1.3 RO系统回收率的确定

 

  1. 通过化学沉淀的方式,去除结垢因子,使其不成为制约RO回收率的因素,如钙<40mg/L,镁<40mg/L,硅<10mg/L。

 

  2. 由于系统的进水TDS约为6857.1mg/L,参照普通苦咸水处理系统,和长期稳定运行的海水淡化系统,其回收率可设计为75%,即浓缩约4倍。

 

  3.1.4 膜元件种类的选择

 

  由于进水的TDS约为6857.1mg/L,通过计算450psi(30bar)耐压等级的苦咸水膜元件即可满足其使用要求,采用一级低压RO系统。

 

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