深度解析反渗透的22个技术视角(三)

2024-11-23  来自: 衡美水处理公众平台 浏览次数:23

如何进行水处理

衡美水处理为您介绍一项水处理知识——深度解析反渗透22个视角

十一、反渗透药剂没加对位置

保安过滤器的进水加亚硫酸氢钠和阻垢剂是个几十年以来的设计习惯,但如果改为在保安过滤器出水加这两种药剂,滤芯污堵周期就会明显延长也许有人说这么改变之后,不利于药剂与水的充分混合,其实这是想多了,反渗透高压泵叶轮的高速转动足够满足混合需求了;加药系统的杂质会直接进入反渗透,这也是多虑了,更何况,这个问题可以通过在加药泵出口装个Y型过滤器就能解决。


反渗透设备


在反渗透预处理工艺中,如果采用比活性炭的吸附余氯的滤料,将比用余氯表和加还原剂的传统工艺稳妥;因为影响ORP的因素过于多,除了水中含有的氧化还原物质,pH值、温度也影响ORPpH值越大,ORP就越小,温度越高,也是ORP就越小,所以,即使是同一水质,在不同的pH值或温度时,同样的ORP值对应的余氯也不是同样的数值,这给技术管理带来了难度和风险。

采用吸附余氯的工艺,就可以省去反渗透入口加亚硫酸氢钠的措施了,因此,与其谋费心的监测措施,不如谋省心的保障措施。由于该滤料吸附余氯的效率远高于活性炭,所以该滤料与容积不大的保安过滤器进行耦合即可实施,这个技术一旦实施,就能省掉余氯表、ORP表、还原剂加药系统,而且还可以因此而让保安过滤器升级为免维护设备

十二、反渗透清洗箱的电加热棒的功率选择

循环清洗过程中,反渗透就相当于一个散热器,其散热能力明显大于清洗箱,电加热棒的加热速度至少要能平衡掉反渗透的散热速度一支8反渗透膜,需配置1kW的加热功率,例如一套反渗透的膜数量如果是120支,清洗箱的加热功率就选用120kW;电加热棒应横向布置在清洗箱下部,不应竖向布置在清洗箱顶部,这才能方便清洗箱选择低液位运行,也能避免清洗过程中产生的泡沫接触到加热棒的高温而产生烧焦异味。清洗箱的液位应保证既能把电加热棒全部浸没,也不要高出电加热棒太多,这样才能避免电加热棒干烧、节省清洗药剂、温升迅速。

反渗透在线化学清洗时,每根膜壳需要保证的清洗流量是9~12t/h;日常刷锅洗碗时都会用热水,才能洗得效果好,同理,反渗透化学清洗时,也要用热水,整个清洗过程中需保证的清洗液温度是40~45℃,否则,清洗效果将会是费力、费药、费时却难见效。

反渗透在线清洗时,应该先用热水打循环,观察水箱液位维持不住、有下降现象,证明其他反渗透的清洗进液门内漏,可以通过用手摸进液阀门之后的管道是否发热,即可判断该阀门是否内漏。

十三、反渗透清洗箱容积的选择

反渗透清洗的总水容积不宜过大(决定总水容积大小的可选变量是清洗箱的水容积),否则会导致加热速度过于慢和浪费药剂,有的项目循环清洗时,升温速度慢到了加热12小时才能升温8℃,严重制约了清洗工作的顺利开展;

清洗箱的水容积与清洗管道、膜壳、清洗保安过滤器这三者水容积的总和相当即可,例如某反渗透的清洗管道水容积是1立方(长度80米、DN125),清洗保安过滤器水容积是0.25立方(∮460、高度1.5米),11支膜壳(每个膜壳内装68英寸反渗透膜)的有效水容积总计1.5立方;

上述三者总和是2.75立方,清洗箱水容积应以不大于2.75立方为宜,这样,清洗的总水容积是5.5立方,电加热功率以55kW左右为宜;

每立方水溶液需要配置10kW的电加热棒,才能保证每小时升温不小于20℃。

十四、回用循环水是反渗透错误设计的重灾区

当前在用反渗透回用循环水(或者称为循环水旁滤)犯的设计错误,比回用其他各类废水犯的错误更多了一个错误,那就是在反渗透预处理工艺的前端设置了机械加速澄清池(或者是高密池),该设置是一个没实践过就无法意识到的重大错误。机械加速澄清池(或者是高密池)对进水温度的变化速率是有要求的,每小时温度波动不能超过2℃,而循环水的温度变化是与换热器的热负荷呈正比关系,尤其是火力发电厂的循环水,机组负荷升降时,循环水的温度能在半小时内变化15℃,这大大超出了机械加速澄清池(或者是高密池)的承受范围,会导致“翻池”,出水急剧恶化和频繁恶化,进而污堵后续的过滤器、超滤及反渗透,源头错误是致命的,导致后续环节均遭殃。

当前用反渗透回用循环水的设计,有将近10个需要改正完善的地方,否则,各厂回用循环水的反渗透系统不至于普遍运行得一塌糊涂。为什么回用循环水的失效保安过滤器滤芯多呈黑褐色?预计在反渗透从业人员中,答对率不超过千分之一。

某套中度污堵的反渗透投运了有机污堵控制器满3个月时,取得了进水压力没上涨、总压差没上涨、产水量却上涨、回收率由55%提升至70%等很好的效果;

该项目继去年5安装一台有机污堵制器之后,今年4月中旬又要在另两套反渗透的进水母管上安装一台。对比2023.12.142024.3.14的上位机数据可以看出,在基本同样的进水电导率、进水压力、高压泵电流的情况下,进水为循环水(循环水补水为黄河水)的#4反渗透在进水温度下降高达11℃的情况下,反渗透的产水量只下降了8%

水温毎降低1℃,反渗透的产水量会下降3%,如水温降低11℃,产水量会下降33%

因此,有机污堵控制器不但避免了反渗透内产生增量的污堵物,也促使存量污堵物日渐减少,这才取得了在水温下降11℃之后,产水量却只下降了8%,而非下降33%的成果,也就是说,有机污堵控制器发挥了在线清淤防堵的作用,历经3个月,在没做过化学药剂清洗的情况下,处理堵膜能力很强的循环水的反渗透的产水量实际上是上涨了25%


反渗透设备


十五、气温骤变的季节转换期是反渗透的难关期

多年从事反渗透一线运营的人有没有这个感觉:在每年进入冬季大幅降温和进入春季大幅升温的大约两三周时间,反渗透及其保安过滤器的滤芯都会各经历一次比全年其他时间更猛烈的污堵困扰,今年春季的困扰已开始,前几天已接到数个膜污堵突然加剧且清洗效果差的问诊电话,我们有可以用于急救污堵反渗透的有机污堵制器供出租(现场安装只需3小时),也有能让保安过滤器在两小时之内实现不再污堵的技术,还有保安过滤器污堵之后如何快速应对的独到技巧。

十六、用重量评判离线洗膜的必要及效果

反渗透新膜分干膜和湿膜,干膜重量是13公斤,湿膜是14公斤;对于使用过的旧膜,沥水10分钟之后基本不再流出水的膜,如果不超15公斤就是膜内的污堵物很少,不用进行化学清洗,如果是17公斤左右就算污堵比较严重了,到了1920公斤就不好洗下来了,2223公斤的几乎是没啥清洗必要了,洗膜的公司都不愿意接受这么重度污堵的膜的清洗业务,下图这种糟糕状态的膜的重量是27公斤,也能洗出来,但需要用特殊设备洗,清洗费用已经高到几乎与直接买洗干净的二手膜的价格一样高了。如果膜内污堵的是碳酸钙垢,重量高达37公斤也能洗出来,即能把重量洗至15公斤,碳酸钙垢比有机污堵好洗,原因是无机垢是亲水的,有机污垢是憎水的,而配制的清洗液是水性物质,所以无机垢比有机垢好洗。

从事离线洗膜的公司,基本都能把污堵严重的反渗透膜清洗干净,因为离线洗单支膜的方式,总是比在线6支膜串联着洗的难度小多了。洗干净的膜回装之后,投运不到一两个月,就会又渐趋恶化或急速恶化,因此离线洗膜是治标不治本的应急抢救措施,是在被动重复救火,而非主动防火,是旧质生产力,是低质量发展。

反渗透系统为了实现新质生产力和高质量发展,须寻求到制增量污堵物和在线清除存量污堵物的治本之策将让反渗透污堵大幅延长,将反渗透的能耗调整到更优状态,不仅要消灭绝大多数反渗透人关注的污堵难题,还要追求少有人关注的更优的产水能耗,可大大降低运行能耗。

 

 

 

十七、反渗透的进水和产水都深陷于恐吓型营销

反渗透的过滤孔径是过滤类的水处理设备中的底限,恐吓型营销高手利用这一特点大肆宣扬反渗透对进水水质的要求苛刻,把反渗透描述得娇气,大肆鼓吹将反渗透进水的SDI、硬度、COD等水质指标消灭得越小,反渗透才能越安全,只字不提反渗透是错流过滤方式(错流过滤的强大优势就是过滤孔径再小也无妨其抗污堵能力),从而成功地把反渗透预处理工艺吓唬得越来越复杂冗长,因而投资越来越大,日常运维越来越烧钱。通过恐吓型营销技巧收割韭菜,反渗透预处理工艺的崛起与发家,也是从2000年开始盛行于反渗透行业的,目前正进入高潮。

传统反渗透防污堵理论及恐吓型营销人员均会告诉你要认真对待反渗透进水的SDI、浊度、钙硬镁硬、ORP、余氯、pHCOD、硅、铁锰、锶钡、胶体、总氮等十多个水质指标,因此保护反渗透的设备也多达十多种,包括砂滤器、超滤、保安过滤器、结晶造粒软化、双碱法除硬度、MBRBAF、反硝化深床滤池、臭氧催化、活性炭过滤器、树脂吸附床、树脂软化床等,在这么周全的防范理论及设备的呵护和劳民伤财情况下,反渗透频繁污堵问题却在全国各行各业泛滥20多年了,每年导致上千亿元的防治反渗透污堵的投资做了无用功,变成了巨量的垃圾。

反渗透的进水和产水双双被恐吓型营销高手愚弄20多年了(反渗透的污堵困局与小品《卖拐》的剧情高度吻合),网上公布的近几年的数据显示,对反渗透进水通过愚弄而实现的营收(导致的浪费)每年高达上千亿元,是农夫山泉营收的三四倍。

“长期饮用不含矿物质的纯净水对人体健康有害”。为了支撑这一说法,农夫山泉曾于2000年做了轰动全国的三个实验:动物实验、植物实验、细胞实验,三个实验结果其实都是伪科学。

1动物实验

分别用纯净水喂食已被摘除了肾上腺的小白鼠,结果前者活了4天,后者活了6天,用此项实验给人科普喝什么水是非常滑稽的,莫非喝水的人都喜欢把自己的肾上腺先摘除了再喝水?莫非喝了纯净水之后,一日三餐炒菜时也从不加盐?肾上腺的重大功能之一是分泌“盐皮质”,作用是避免动物体液中盐分的流失,因此,摘除了肾上腺,更要给小白鼠雪中送炭地多补盐水,而农夫山泉的实验却给摘除了肾上腺的小白鼠喝毫无盐分的纯净水,让这只小白鼠过雪上加霜的日子,如果给这只小白鼠喝生理盐水,它也许活得远比喝水的时间长,莫非就可以据此实验结果去鼓励人们天天喝生理盐水了?

2植物实验

同时以水和用反渗透过滤产出的纯净水养水仙花,纯净水养的水仙花的长势明显不如水养的水仙花,就大肆宣传纯净水有害,这完全是唬人的伪科学解读,受到恐吓的人纷纷弃喝纯净水,气得瓶装饮用纯净水之父宗老说粪水养花的长势良好,莫非鼓励人喝粪水?

氮元素是植物生长必不可少的营养,但是,植物无法直接吸收利用空气中的氮气,植物需要依靠水中或土壤中的细菌将空气中的氮气转化成氨离子(氮肥)才能予以利用,而反渗透过滤出来的纯净水是无菌水,所以,纯净水不利于植物对氮的吸收,这是纯净水养不好水仙花的根本原因,人的生长过程又不像植物那样需要氨离子,氨离子对植物是蜜糖,纯净水怎么可能害人呢?

3细胞实验

两滴血分别滴入纯净水,在高速离心机里离心,纯净水中的血红细胞胀破了。这个实验结果的吓人程度可以说给你发钱,你都不敢喝纯净水了,更别说让你掏钱喝了!地球上如果有什么人种的血浆是纯净水,估计几十万年前就死绝了!我们打点滴用到的生理盐水为什么选用0.9%浓度的氯化钠?就是为了让血红细胞内的液体与血浆的渗透压保持一致,这叫等渗液体,能避免血红细胞胀大或缩小,否则是要死人的。

用盐水腌制萝卜或其他咸菜,萝卜会逐渐缩小,这就是萝卜内的水分被盐水逐浙吸出来了,当把干咸菜放在自来水中泡一会儿,干咸菜就会胀大,这是因为咸菜内的盐分大于自来水,自来水就被吸进咸菜内了,上述两个吸水过程展现的都是溶液具有渗透压这个物理属性。血红细胞就像一个气球,放在渗透压为0的纯净水中,就如同将气球放到真空中,当然就要胀大和破裂。而血红细胞的生存环境是血浆、又不是纯净水、且不必受高速离心机折磨,上述的细胞实验纯属瞎整,纯属用恐吓来愚弄消费者。


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