反滲透濃水回用技術(shù)分析

吳秋榮

摘要：不可否認，反滲透水處理技術(shù)在工業(yè)與生活污水處理以及海水淡化等方面發(fā)揮了重要作用，但其濃水處理現(xiàn)狀尚不理想，因此需要借助反滲透濃水回用技術(shù)加以改善。對此，筆者闡述了反滲透濃水回用技術(shù)的意義，并結(jié)合實例就其做了進一步分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：反滲透;濃水回用;水處理

為加快資源、能源與環(huán)境問題的解決，反滲透水處理技術(shù)得以廣泛應用，但針對濃水的處理卻存在能耗大、回收率低等缺陷。而反滲透濃水回用技術(shù)的出現(xiàn)不僅可將節(jié)水減排變?yōu)楝F(xiàn)實，還能達到降低制水成本、保護水資源的目的。下面便結(jié)合反滲透濃水回用技術(shù)的應用實例展開分析。

一、反滲透濃水回用技術(shù)概述

反滲透水處理技術(shù)憑借其低耗、高效、無污染等優(yōu)勢在當下的城市污水、工業(yè)廢水、純水制備、海水淡化等諸多領(lǐng)域有所應用，被視為緩解資源危機、保護環(huán)境的一項重要技術(shù)。但與此同時，其排出的濃水中不僅含有高濃度的無機鹽和有機物，而且可生化性較差，若處理不當則易污染水體引發(fā)土壤板結(jié)等，而蒸餾濃縮、回流法等傳統(tǒng)處理工藝有的運行不穩(wěn)，有的回收率低，故急需探索一種高效回收利用反滲透濃水的技術(shù)[1]。

本文中的反滲透濃水回用技術(shù)是基于原有的反滲透設備加以改造而成，即安裝零動力反滲透濃水回收裝置并以手動閥使其與反滲透濃水管連接，不用額外增加動力，只需對反滲透系統(tǒng)濃水端余壓能量進行充分利用便可實現(xiàn)對濃排水的零動力回收和再利用，以此發(fā)揮節(jié)水減排、降低成本的效用，同時無需改動電氣控制系統(tǒng)，不會占用平面位置，也不用投加藥劑，有利于企業(yè)經(jīng)濟效益與環(huán)保效益的提升。

二、反滲透濃水回用技術(shù)的應用分析

（一）項目概況

已知某熱電公司化學反滲透水處理站現(xiàn)有3套反滲透系統(tǒng)，采用地表水進水，目前膜元件運行狀況良好，單套反滲透系統(tǒng)額定產(chǎn)水和濃水流量分別為20m3/h和40m3/h，即整個系統(tǒng)共有120m3/h的額定濃水流量，而且經(jīng)直接排放后經(jīng)雨水管道流出，致使水資源浪費嚴重。面對水資源日益短缺的嚴峻形勢，如何加以綜合合理利用最大限度地提高水資源利用效率尤為關(guān)鍵，因此該公司要想可持續(xù)發(fā)展，需要對所排濃水進行全部回收利用，以期在節(jié)能減排的同時實現(xiàn)廢水零排放。

（二）系統(tǒng)特點

基于以上需求，該公司應用了濃水零動力回收技術(shù)，即利用≥0.5MPa的反滲透濃水余壓為動力完成水資源的回收與利用，通過在膜法處理環(huán)節(jié)減少廢水排放，達到回收率與脫鹽率分別在60%～70%之間和98%以上[2]。因此在方案設計過程中，不僅需要考慮反滲透處理設備及其運行狀況，還要注意濃水水質(zhì)指標的分析優(yōu)化回收裝置，并要求原有PLC控制柜接入控制系統(tǒng)后完善控制邏輯，以便在保證系統(tǒng)安全的條件下實現(xiàn)無人值班。

具體而言，該公司在既有反滲透裝置的基礎(chǔ)上，結(jié)合其運行特點安裝了高效反滲透濃水回收系統(tǒng)，主要包括濃水回收進水閥、產(chǎn)水閥、排放閥、進水隔離閥、回水閥、增壓泵等設備，通過采取濃水回收進水壓力與電導、產(chǎn)水壓力與電導、產(chǎn)水流量、回水壓力與電導等模擬量信號為濃水回用工作的有序進行提供重要參考。由于進水水質(zhì)、預處理、回收、清洗等環(huán)節(jié)所用的化學藥劑直接關(guān)乎反滲透濃水的水質(zhì)與水量，進而間接決定了設備選型，所以必須立足實際準確分析濃水水質(zhì);同時反滲透膜作為技術(shù)的核心元件，必須具備一定的脫鹽率或滲透量，所以反滲透濃水回收系統(tǒng)脫鹽膜的選擇不容小覷，需對其表面進行特殊處理增強自身的抗污染性和通量，最終選用了BW30400FR/34反滲透膜;此外還需對比、優(yōu)化濃水回收裝置，保證現(xiàn)有場地與設備能夠充分利用，與原有設備既能整體運行又相對獨立，結(jié)合控制邏輯的優(yōu)化實現(xiàn)系統(tǒng)安全可靠的自動化運行。

（三）操作要點

為進一步提高上述反滲透濃水回收系統(tǒng)的應用效果，在正式投運前做了相應的調(diào)試，即與濃水回收處理系統(tǒng)有關(guān)的所有設備裝置，以及結(jié)束安裝后的系統(tǒng)水沖洗、泄漏、水壓、RO裝置等內(nèi)容，確認就地模式、遠程模式、自動邏輯、系統(tǒng)報警、參數(shù)設置等均符合要求后予以運行。在操作過程中應注意合理設置參數(shù)，如為防止水泵干抽，可將濃水壓力低、高停泵值分別設為0.2MPa和0.8MPa，當實際壓力大于0.8MPa時說明可以滿足回收裝置所需壓力，沒有啟動增壓泵的必要;而進水壓力低起泵與高停泵一般分別為0.5MPa和0.8MPa，產(chǎn)水電導高報警值通常設為500us/cm，超過該值時濃水回水閥會自動開啟將不達標的產(chǎn)水排出，至于增壓泵頻率可根據(jù)運行狀況手動調(diào)節(jié)，通常調(diào)節(jié)范圍為0—50HZ[3]。為保證整個系統(tǒng)安全運行，設有就地與遠程兩大操作模式，前者是經(jīng)現(xiàn)場控制柜面板的開關(guān)按鈕實現(xiàn)的，后者為PLC啟停設備，包括手動切換和自動控制。運行期間需嚴格遵循操作要求，尤其是出現(xiàn)報警時必須快速鎖定故障并加以解決，如當增壓泵發(fā)生過載報警時，若與變頻器有關(guān)，應先排除控制柜故障后再點擊報警復位按鈕等。

（四）結(jié)果分析

本項目在應用上述濃水回收裝置后，不僅很好地融合了原有反滲透系統(tǒng)邏輯控制，使得操作方便，運行安全穩(wěn)定、經(jīng)濟可靠，而且產(chǎn)水指標符合設計規(guī)范。按照原有3套反滲透系統(tǒng)的額定濃水計算，每小時濃水流量為120m3，加裝濃水回收裝置后每小時可回收的濃水量高達60m3，如此一來，每年可節(jié)約51840m3左右的水資源，若以1.89元/噸的水價計算，每年約有98萬元的節(jié)水收益，可見經(jīng)濟效果顯著。再者改造后的系統(tǒng)設備在運行狀態(tài)下不用投加化學藥品，相對而言具有較低的運行成本，而且單套系統(tǒng)濃水回用率至少為50%，25℃的條件下回用水量至少為20m3/h，最終產(chǎn)水水質(zhì)的電導率和脫鹽率分別≤400μs/cm和≥80%，出水質(zhì)量合格，可以說此項目實施成功，值得借鑒。

三、結(jié)語

總之，該項目中的反滲透濃水回用技術(shù)設計合理，效果顯著，符合節(jié)水減排的預期，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的節(jié)水效益，有利于水資源的保護和環(huán)境污染的減少，應用前景廣闊。在以后的研究中還應不斷創(chuàng)新完善，積極尋求更為高效可靠的反滲透濃水回用技術(shù)。

參考文獻：

[1]楊超.電容去離子技術(shù)在反滲透濃水回用處理中的應用研究[D].北京交通大學，2019.

[2]李治云，孫鴻宇.反滲透濃水回收自用在工廠的應用研究[J].中國高新區(qū)，2017（07）：5759.

[3]楊軍，陳愛民.反滲透濃水回用案例分析[C].2015中國水處理技術(shù)研討會暨第35屆年會論文集，2015：224227.