純水藥劑濃度經濟性調整

寧繼偉，李博，王琪

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

本文介紹了雙膜法（UF+RO）+陰陽離子混床的純水工藝中涉及的加藥系統包括UF超濾膜的酸洗系統和次氯酸鈉加藥系統及RO反滲透膜的阻垢劑和還原劑加藥系統。

1 雙膜法簡介

雙膜法屬于膜分離技術的一種，在污水處理和純水生產中廣泛應用，超濾（UF）能截留尺寸在0.001～0.1μm之間的大分子物質及雜質，截留相對分子質量在1000～500000dal之間，允許小分子物質和溶解性固體（無機鹽）等通過，但會截留住細菌、膠體、微生物和大分子有機物，一般經過超濾后出水水質能夠達到濁度1.0NTU、SDI≤3，滿足反滲透的進水要求。反滲透（RO）為最精密的一種膜分離產品，能有效截留所有溶解鹽及相對分子質量＞100的有機物，同時允許水分子通過，復合反滲透膜脫鹽率一般＞98%。反滲透膜的孔徑＜1nm，能有效去除二價離子，對一價離子去除率可達95～99%，對低相對分子質量有機物的去除率可達100%，能有效去除病原微生物、各種細菌和病毒[1]。

由于原水中存在某些微粒、膠體粒子或溶質大分子等，其在物理化學相互作用的情況下，在膜表面或膜孔內吸附、沉積導致孔徑變小或堵塞，使水分子等透過膜時的阻礙作用增加，造成了膜的污染，此時就需要采用藥劑清洗等方法對污染物進行清理，以保證膜的高效連續運行。

2 超濾膜的污染

在超濾膜過濾組件中，過濾介質在水泵的動力作用下流經超濾膜體，膜絲上分布的膜孔機械的截留過濾介質中的膠體、顆粒及相對分子質量較大的物質，而水及小于孔徑的物質通過膜孔得到分離過濾，因此超濾膜在使用過程中不可避免的會受到污染，導致各種形式的膜孔堵塞，因此必須通過常規的反洗及化學清洗，在被膜截留的物質還未在膜表面形成硬垢對膜造成深度污染之前將其排出，在清洗壓力及時間等清洗方法不變的情況下化學清洗藥劑的加入量與化學清洗的效果有直接的影響關系。

3 反滲透膜的污染

與UF膜大部分原因相同，只是在RO系統中UF超濾系統過濾了比較大的顆粒和污染物，因此，RO反滲透膜的污染更趨于微粒細小化，在RO反滲透運行過程中，水中的金屬離子、微生物、微粒、有機物、生物粘泥、膠體、油脂等長時間與膜接觸會不同程度的污染反滲透膜，其主要原因包括過濾前后的水溶液濃差極化，碳酸鈣、硫酸鈣等溶劑較小的鹽類超過溶度積析出形成無機鹽垢，膜表面覆蓋的生物污泥及微生物的生長，水中金屬離子、有機物形成的膠體等。因此采用常規方法在線循環清洗反滲透膜降低膜污染，對于RO產水的效率和能耗也有直接的影響[2]。

4 清洗加藥系統前后對比

此次實驗中，采用了純水UF超濾系統設計加藥裝置2套，包括鹽酸加藥裝置和次鈉加藥裝置，純水RO反滲透系統設計加藥裝置2套，包括阻垢劑加藥裝置和還原劑加藥裝置。加藥裝置包括：藥劑儲罐、藥劑計量泵、加藥管線。

4.1 設備對比(見表1和表2)

表1 舊加藥設備

表2 新加藥設備

4.2 不同加藥量的單耗對比（見表3）

表3

調整阻垢劑及還原劑加入量，以月為單位計算阻垢劑及還原劑的加入量（ppm），對比原水量（t）/產水量（t）所得水耗的關系。

通過不同的加藥量對比產水水耗可以看出，在加藥系統改造后隨著加藥量的提高，產水水耗逐步下降，隨著阻垢劑藥劑量和還原劑藥劑加入量趨于10～11ppm及8～9ppm之間時產水水耗達到最優區間，伴隨著加藥量繼續的升高，產水水耗開始呈上升趨勢。

通過上述內容我們可知：通過改變純水雙膜藥劑的加入量，得到了藥劑加入量對應產水水耗的數據表，且找到了本套純水系統最優的加藥量區間，通過調整加藥量實現了純水產水水耗的下降，提高了純水的產水率，通過前后7個月的調整對比，只有對公用工程系統不斷地優化和改善，才能最大化的起到節能減排作用，所以對純水裝置節能減排改造進行研究是非常有必要的，必須高度重視。雖然調整加藥量的措施有效地提升了節能減排效果，但是仍需要根據不同純水裝置的實際情況，借助科學的方法，來改造系統，使系統發揮最大的節能減排效果，給節能減排奠定良好的基礎，以使純水裝置持續高效節能的運行下去。