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鋼鐵企業廢水回用反滲透膜污染原因分析與處理隨著環境保護標準的不斷提高,反滲透技術在工業領域得到了廣泛的應用,從海水淡化、咸水淡化、純水制備到工業廢水的處理和再循環等方面都得到了發展。鋼鐵企業是一種大規模廢水排放,具有排水量大、濁度高、污染物成分復雜等特點,需要采用經濟有效的回收技術進行回收利用。在目前的回收技術中,反滲透是常用的技術,本文主要研究和分析了鋼鐵企業廢水反滲透膜污染的原因和處理方法。 首先,鋼鐵企業先進的處理工藝 2013年,某鋼鐵企業實施了污水深度處理工程。以下主要分析了反滲透膜處理系統污染的原因,并提出了相應的解決方案。 深水處理系統的問題 (1)在深度水處理系統中的反滲透膜,使用后一周保持一次,每3個月采用酸化學清洗。 (2)后四年使用該裝置中,入口壓力,脫鹽處理系統的效率都受到了影響,從而影響處理系統的效率和質量。 (3)經分析,發現污染源為反滲透膜,通過膜清洗解決了問題。 第三,膜污染的原因分析。 膜污染通常反映在膜通量的減少和分離速率的降低中,這通常導致反滲透設備的高操作壓力和較低的輸出。膜污染通常是微生物吸附與生長、大顆粒粘附和無機物污染的幾種共同作用的結果。具體原因可分為以下幾個部分: (a)所述膜本身的對膜污染性能的影響 膜性能是指膜組件的物理化學性能、結構特性和類型特性。聚酰胺復合膜是一種常用的膜材料,具有壓力低、脫鹽率高、通量大、穩定性好等優點,但與醋酸纖維素膜相比,耐氯、抗氧化性能差,其抗垢性能也不如醋酸纖維素膜。疏水膜除鹽能力強,但對有機物的去除能力弱,比親水膜更容易堵塞。不同結構的膜組件具有不同的抗污染能力。板式框架結構抗污染能力最強,筒式和中空纖維結構抗污染能力相對較弱。因此,在不同水質條件下,應根據具體需要選擇膜的使用方式,以減少膜在使用過程中的污染頻率。 ( 二) 水質與膜污染 水質對膜污染的防治因水質的不同而有所不同。有機質小分子對膜的污染主要是由于膜與膜之間形成氫鍵,減少了穿透面積,降低了膜的通量。膠體難以通過滲透膜,在膜表面被攔截和吸附。當攝入sdi指數不被控制時,滲透膜表面形成半膠束的污垢往往會導致膜污染。微生物通常用細菌、生物膜、藻類和真菌污染膜。細菌可將乙酸纖維作為養分消化,因此醋酸膜易受細菌侵蝕;對于復合膜,雖然不易受細菌影響,但各種微生物被吸附在膜表面,生長在膜表面。各種粘膜會造成膜的污染,其代謝產生的聚合物也會在膜表面形成生物質膜,導致膜污染。 (三)工作條件和膜污染 的膜的主要因素的工作條件有溫度,壓力,pH值,剪切速率等。水分子與運動能力,增加的通量,但膜,隨之縮短使用壽命的穩定性越差,它是在5〜45℃的膜的一般允許工作溫度,最佳溫度所需的20〜35℃。的壓力的增加被施加,水會加速滲透速率,增加的通量,但會成為在膜表面上日益強烈膠體沉積傾向。當溶質,并具有用于所述膜的強親和力,增加壓力會增加膜的流動性的孔的溶質分子,的剪切力所產生的對流溶質分子穿透細胞膜,導致降低的膜分離率。大的剪切速率快的傳質,濃度極化弱,高通量,和通量緩慢下降;但是更大光通量,水壓增加的停留時間,污垢膜表面層可以更緊密地,膜通量下降更快。 四、解決反滲透膜污染問題的措施 (一)使用耐污染或者改性的膜的 具有抗污染性能的膜有兩種類型,一類是流道寬、不易堵塞、能抵抗污染,另一類是膜不適合用于純水的制備和選擇,另一類是對膜表面進行改性,根據水質選擇電膜(負電膜、正膜和中性膜),根據電斥力的工作原理,不易在膜表面沉積和積累具有特定性能的污染物質,以保證膜的抗污染特性得以實現。 (B)強化前處理水質 原水中的物質含量高,會造成膜污染,不能滿足膜的進水條件要求。需要對其進行預處理,以盡量減少或去除造成膜污染的物質,從而減少反滲透膜污染的趨勢。造成膜污染和堵塞的主要原因是滅菌不徹底,膜系統入口濁度高,入口sdi值高。 對于微生物、氯化、臭氧殺菌或殺真菌劑的使用,但使用時注意游離氯會對膜造成永久性損害;對于有機物、懸浮物、膠體等,可通過澄清去除,沉淀、過濾或活性碳吸附、絮凝微過濾、超濾等,降低膜入口濁度和sdi值,為便于結垢鹽,可采用鱗片阻滯劑進行處理。注意,阻滯劑被用作促進細菌繁殖的營養素。 (iii)優化膜組件的工作環境, 在膜元件的操作中,當需要嚴格控制膜元件制造膜元件工作環境的膜,具體的應用過程中,根據實際情況的工作參數的進一步優化的操作條件下,在為了延長該膜的壽命,降低了生產成本。 ( 四) 膜污染后的清洗 膜污染只能減少,但不能完全避免。科學清洗膜可以延長膜的使用壽命。在具體的清洗過程中,要根據實際情況參照膜說明書來完成。例如,面對嚴重的有機污染,適當增加清洗液中三聚磷酸鈉的含量,可以使清洗效果更好。 五、結語 總之,為了更好地降低膜污染對水處理的影響,必須對水質進行充分分析,制定合理的處理工藝,并在早期設計中選擇合適的反滲透膜。如果使用過程中出現膜污染,也有必要明確膜污染的原因。只有采取有針對性的措施才能解決這些問題。 |