濃縮水對反滲透系統(tǒng)的影響作用及其回收利用

摘要：反滲透工藝處理原水時將會產(chǎn)生34.7%的濃縮水，同時反滲透濃水中不僅含有較高的鹽類，也有較高的有機物含量，常常引發(fā)各種各樣的污染，一旦處理不當，將會使得反滲透系統(tǒng)的污染堵塞加重。文章首先對反滲透系統(tǒng)進行了分析，其次分析了濃縮水對反滲透系統(tǒng)的主要影響因素，最后探討了濃縮水對反滲透系統(tǒng)的回收和利用。

關鍵詞：濃縮水；反滲透系統(tǒng)；回收利用；產(chǎn)水量；反滲透工藝 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ021 文章編號：1009-2374（2015）15-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.046

21世紀的今天，反滲透技術逐漸成為當前各種膜分離技術中發(fā)展較快的一種，并有著成功的應用，為我國的工業(yè)發(fā)展帶來了前所未有的契機。反滲透系統(tǒng)主要是借助于反滲透壓的作用，將溶液中的溶劑膜分進行分離的一種操作，可以將水中的鹽類以及小分子酸有效除去。本文主要以山西三維集團股份有限公司水處理車間回用水工段為例對濃縮水對反滲透系統(tǒng)的影響作用以及回收利用做了主要的研究。

1 反滲透系統(tǒng)概述

山西三維集團股份有限公司水處理車間的用水反滲透系統(tǒng)，主要是一種濃縮水的回收系統(tǒng)，同時其中的膜殼有12支，而每個膜殼往往存在6支膜，但是實際的排列方式的比例為3∶4，將回收率設計為70%，同時脫鹽率不小于98%。實際的產(chǎn)水量變?yōu)槊啃r70t，進水的溫度為25℃，所有的管線通過借助于襯膠管線，并對前面反滲透系統(tǒng)出來的濃縮水進行滲透。

該回水反滲透系統(tǒng)雖然是一種濃縮水回收系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要是將其他反滲透系統(tǒng)的濃縮水進行進水，但是就其實質(zhì)性而言，由于其他反滲透系統(tǒng)往往有著較差的水質(zhì)，電導控制為3000us/cm，在將反滲透阻垢劑添加之后，控制量為9mg/L，運行一個月之后，產(chǎn)水量由每小時的52t降低到每小時的35t，而進口控制壓力也在逐步的升高。通過進行在線化學清洗，進口壓力逐漸的控制為0.95～1.2MPa，產(chǎn)水量逐漸恢復到原先的每小時70t。該反滲透系統(tǒng)設備已經(jīng)投入運行了4年，同時在近期的運行中，逐漸降到了半個月，清洗之后，進口的壓力為1.0MPa，同時產(chǎn)水量也降到44t，難以和實際的生產(chǎn)運行要求相滿足。

2 濃縮水對反滲透系統(tǒng)的主要影響作用

通過對山西三維集團股份有限公司水處理車間回水反滲透系統(tǒng)進水以及濃縮水進行取樣檢查，化驗結果中表明，回水濃縮水反滲透系統(tǒng)實際的進水中，往往有一種高堿和高硬度的水質(zhì)，從某種意義上來說，這種回水反滲透進水的LSI值明顯超過1.95，碳酸鈣結垢傾向相對嚴重。同時濃縮水的pH值小于進水的pH值，系統(tǒng)中存在結垢的情況。

反滲透系統(tǒng)中濃縮水同樣也存在鈣離子丟失的現(xiàn)象，往往需要將膜元件拆出，觀察過程中發(fā)現(xiàn)在某種程度上不僅僅存在相對明顯性的無機鹽垢污染，同時也存在少許的透明膠狀物質(zhì)，通過對當前的污染物進行灼燒損失法實驗，發(fā)現(xiàn)有著嚴重的灼燒失重現(xiàn)象。

關于灼燒失重的百分比如表1所示。所謂的灼燒損失法，在某種程度上通過將膜面上的一些污染物進行干燥處理，并將其升溫，將污染物的有機物借助于一定的形式進行破壞，并實現(xiàn)有機物的降解、揮發(fā)處理之后，就要對加熱前后污染物重量進行稱量，進而將有機污染的百分比確定。之后再次進行升溫處理，對碳酸鹽進行分解，并對污染物的重量進行稱量，進而對碳酸鹽垢污染的百分比加以確定。

表1 灼燒失重的百分比情況

水分失重 550℃失重 950℃失重

90% 6.20% 43%

化學分析法應用的過程中，主要是將污染物進行烘干處理，將鹽酸和硝酸加入，并在電路上做好基礎的加熱煮沸，在大部分污染物溶解的過程中，將會產(chǎn)生一定的氣泡，一旦冷卻之后，進行過濾處理，在容量瓶中進行收集，并將其稀釋到刻度，之后進行測定的方法。

化學分析的過程中，分析的數(shù)據(jù)表如表2所示：

表2 化學分析數(shù)據(jù)表情況

污染名稱 測試項目 含量/（mg·L-1）

山西三維集團股份有限公司水處理車間回水反滲透系統(tǒng)污染物 鈣 196.1

總磷 83.60

總鐵 2.42

這一結果表明，反滲透系統(tǒng)的主要污染物不僅僅是該類無機鹽垢，同時也有少量的有機物。

3 濃縮水對反滲透系統(tǒng)的回收利用

濃縮水對反滲透系統(tǒng)回收利用的過程中，不僅僅要做好污染物的去除，同時也要借助于相關的化學清洗和物理沖洗，實現(xiàn)污染物的去除，將相關的運行條件進行改變，并在實際的實驗結果分析中，回收利用可以從以下三個方面說起：

第一，本系統(tǒng)主要是對一次濃縮水加以采用，將其作為一種原料水，因此難以從根本上對水質(zhì)進行改變，而山西三維集團股份有限公司水處理車間回水反滲透系統(tǒng)中不難發(fā)現(xiàn)，進水的LSI值超過1.90，在某種程度上有著相對嚴重性的結垢，水濃縮的過程中，同時也難以從根本上將系統(tǒng)結垢的速度進行有效的解決。而做好系統(tǒng)結垢速度的實際控制過程中，就要將飽和指數(shù)LSI進行合理的控制有效的調(diào)節(jié)pH值。

第二，產(chǎn)水量設計在每小時52t，在不摻水的情況下，整個系統(tǒng)可以滿足產(chǎn)水量的要求，但是在實際的運動狀態(tài)中，往往產(chǎn)生一定的偏流情況，通過進行相關的在線清洗，產(chǎn)水量可以逐漸恢復到原先的狀態(tài)，但是膜有相對嚴重性的污染，不同的膜往往有不同程度的污染，而做好在線清洗的過程中，不可避免地也存在相關的偏流情況，徹底清洗之后，同樣也使得其有相對嚴重性的污染，在實際的運行過程中，難以從根本上恢復膜的性能，在實際的回收利用過程中，更要做好對系統(tǒng)的離線清洗，并從根本上徹底地恢復膜的性能。

第三，濃縮水對反滲透系統(tǒng)回收利用過程中，就要依據(jù)于實際的生產(chǎn)運行情況，將系統(tǒng)的回收率適當?shù)亟档停ψ韫竸┑氖褂昧窟M行累計。

總而言之，反滲透系統(tǒng)效能往往有著多種的影響因素，同時在實際的反滲透系統(tǒng)回收利用中，就要做好原水的科學處理，依據(jù)于實際的水質(zhì)條件，對合適的預處理工藝進行選擇，將反滲透系統(tǒng)的污染物有效減少，并達到相關膜處理的進水指標。一旦膜表面的污染物嚴重超標時，就要采取合理的清洗方法。

4 結語

本文通過以山西三維集團股份有限公司水處理車間回水反滲透系統(tǒng)為例，高反滲透系統(tǒng)中，產(chǎn)水量逐漸下降，難以滿足實際的生產(chǎn)要求，同時在問題的分析中，反滲透系統(tǒng)中濃縮水同樣存在不僅僅是鈣離子丟失的現(xiàn)象，同時也存在相對明顯性的無機鹽垢污染和少許的透明膠狀物質(zhì)。通過進行回收利用，并做好在線清洗和離線清洗，有著相對較好的回收效果，同時也提高了山西三維集團股份有限公司水處理車間設備正常運行的

效率。

參考文獻

[1] 朱慧晶，孟祥坤.反滲透技術的主要性能指標及影響因素[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，（2）.

[2] 孫志敏.影響反滲透膜及凈水器的性能因素分析[J].現(xiàn)代家電，2013，（16）.

[3] 蘇艷敏，鄭化安，付東升，等.煤化工反滲透濃水濃縮的研究現(xiàn)狀[J].潔凈煤技術，2014，（1）.

[4] 易秀，田浩，劉意竹，等.反滲透技術在氨氮廢水處理中的應用研究[J].環(huán)境工程，2014，（9）.

[5] 劉衛(wèi)兵，鄭小鋼.影響海水反滲透膜在線清洗效果的因素分析[J].科技傳播，2014，（12）.

[6] 王鵬，李松良，華常春.反滲透系統(tǒng)的效能影響因素分析[J].揚州職業(yè)大學學報，2012，（2）.

[7] 蘇立永，潘獻輝，葛云紅，等.非氧化殺菌劑控制反滲透系統(tǒng)生物污染[J].中國給水排水，2012，28（20）.

[8] 錢文英，李旭升，陳東玖，等.化工廢水深度處理回用中反滲透系統(tǒng)的運行管理[J].膜科學與技術，2010，30（3）.

作者簡介：張永興（1976-），男，山西運城人，山西三維集團股份有限公司水處理車間技術員，研究方向：反滲透對循環(huán)污水的處理。

（責任編輯：黃銀芳）endprint