会员投稿

网站管理

设为首页

加入收藏

 

当前位置:首页 > 电厂化学 > 电厂化学 > 详细内容
二级反渗透技术和应用
发布时间:2010/5/23  阅读次数:4648  字体大小: 【】 【】【
本广告位全面优惠招商!欢迎大家投放广告!广告投放联系方式
4.3.4 膜的热消毒探讨
 
热消毒作为杀灭有机组织的最有效的方法,在医学领域始终倍受青睐,因为热能可穿透生物膜,且分布均匀,可以减少化学药品用量。陶氏公司近年开发出可热消毒的反渗透膜(HSRO)。这种膜主要为制药和电子半导体行业开发设计的。目前,陶氏公司可为客户提供两种可热消毒的元件,其规范如下表所示。
产品名称
膜面积
ft2(m2)
稳定后的产水量
GPD(m3/d)
典型的稳定后
脱盐率
HSRO-4040-FF
85 (7.9)
1900 (7.2)
99.5%
HSRO-390-FF
390 (36)
9000 (34)
99.5%
可热消毒的反渗透元件(HSRO)有其独特的设计。8寸规格见下图所示。
  特别之处在于,其一,元件结构设计上,可热消毒元件去掉了用于盐水密封的O形环。其二,元件的外壳不再使用玻璃钢或PP胶带,而是较软的聚丙烯网。其三,在元件的两端,防止膜片发生望远镜效应的装置(ATD)由过去的固定式改为活动式。这种更新设计,可消除普通反渗透元件与压力容器内壁之间的死区,从而有效控制微生物的繁殖。
   可热消毒元件,顾名思义是可用热源消毒的。与普通元件不一样的是,HSRO元件在初次使用之前,应用热水进行稳定化处理。其方法如下:
  1. 在低压低流速下,用RO产品水级的水充分冲洗(>2h)HSRO系统,冲洗废水排放掉。
  2. 在低压(<25psi)下,用温和(<45°C)的热水打循环。
  3. 以低于4°C/min的速率逐渐升温到80°C。
  4. 恒温至少30min。
  5. 以低于4°C/min的速率逐渐降温到45°C以下。
  6. 冲洗HSRO系统。稳定处理完毕。稳定处理的过程会有通量的损失,这是正常的。规范值是指稳定后的参数。
    HSRO元件和普通玻璃钢元件的尺寸比较如下表。HSRO和普通玻璃钢元件具有同样的尺寸。
元件类型
膜长A英寸(mm)
接口B英寸(mm)
膜外径C 英寸(mm)
HSRO-4040-FF
40.00 (1016)
0.75 OD (19)
3.9 (99)
普通4”FRP元件
40.00 (1016)
0.75 OD (19)
3.913(99.4)
HSRO-390-FF
40.00 (1016)
1.125 ID (28.58)
7.9 (200)
普通8”FRP元件
40.00 (1016)
1.125 ID (29)
7.9 (201)
接下来,讨论一下HSRO的测试效果。
杀菌效果热消毒后,产品水的细菌浓度几乎从1.0cfu/100ml降到了接近0的水平。参考后图。
脱盐效果
热消毒后,HSRO元件的脱盐率和冷元件几乎一样。参考后图。
产水效果
  和冷RO元件相比,HSRO产水量的变化类似。经初次热消毒后,HSRO元件的产水量与冷元件相比有所下降。需强调的是,这种下降是正常的。规范值即指热稳定化后的参数。参考后图。热消毒元件(HSRO)在对微生物要求很严的医药用水系统中,有其独到的 优势和使用价值。
4.4 系统回收率
  系统回收率是给水浓缩度的函数。给水浓缩度越高,系统回收率也越高。相反地,产品水水质则随着系统回收率的提高而降低。这是因为,系统回收率提高后,给水浓缩加剧,进而导致膜面的边界层盐分浓度急剧升高。其结果是,盐分透过膜层的驱动力增加,产品水含盐量增加。为了制得合格的两级RO产品水,除了选择合适的品牌膜之外,调节系统的回收率也是十分重要的。国外的经验表明,即使选用稳定脱盐率99.0%的低压膜BW30LE-440,通过合理调节系统及各级RO的回收率,也能制得合格的两级RO产品水。
  实践表明,当苦咸水的回收率达到85%时,多半会结垢。所以,大型一级RO系统的回收率一般设75%,留10%的裕度。对大型两级RO系统来讲,系统回收率最高可设70-75%,而且第2级RO的浓水都应再循环利用,因为这个浓水比给水水质还好。一般,第1级RO的回收率控制在70-80%的范围内,第2级 RO的回收率控制在50-90%的范围内。
  那么该怎样来合理的选取两级RO的回收率呢?这里,我们首先应掌握一些经验规律。经验表明,第2级RO的回收率对最终产品水质的影响超过第1级RO的回收率的影响。而且有人研究过,增加第2级RO的回收率,对最终产品水品质有相当显著的负面影响,而其实这并不能显著减少浓水排放量。选择回收率的关键是第2级。第1级回收率一般选择75%,如果给水预处理有软化,则该回收率可适当提高(<90%)。第2级RO的回收率选择则应考虑第1级给水品质的好坏。有如下经验。
  如果给水DD<400us/cm,则可考虑控制第2级RO的回收率80-90%;
  如果给水DD=400-600us/cm,则可考虑控制第2级RO的回收率75-85%;
  如果给水DD>600us/cm,则可考虑控制第2级RO的回收率70-80%;
  如有其他未知因素影响,对每种情况,还应酌情下调回收率。比如欧洲客户选用低压膜BW3OLE-440元件用于两级RO系统,其第2级RO的回收率就是60%,因有软化第1级则高达90%,运行良好。
  应当指出,调节回收率是提高水质的重要方法,有时它还应同其他调节方法协同使用,会起到更好的效果。
4.5 加药调节
  加药调节在两级RO系统中十分重要。所需加入的调节药品分为三类:阻垢剂、酸(HCl)、碱(NaOH)。
阻垢剂
  阻垢剂主要是抑制各种难溶或微溶垢的形成。一般来讲,预处理合格的给水进入RO膜系统之后多半会因浓缩而产生结垢倾向。抑制垢的产生,有多种方法,加酸降低给水LSI,离子交换树脂软化除硬/脱碱,加入阻垢剂,等等。加入阻垢剂是常规的阻垢方法。有关阻垢剂加药量的计算请参考相应厂商的技术文件。有关阻垢的基础知识也可参考陶氏公司提供的<<反渗透膜技术手册>>。
酸 (HCl)
  在两级RO系统中,加酸有两种作用。其一,降低给水pH值,从而降低浓水的拉格朗日饱和指数(LSI),达到抑制碳酸钙垢目的。有时,当给水pH值高达8.3以上时,加酸可以阻止阻垢剂超出使用范围,从而提高阻垢剂的效果。其二,当给水中含NH3.H2O或其他弱碱较显著时,加酸以适当降低给水的pH值有利于在一级RO中充分去除这些成分,提高最终产品水水质。当然,给水的pH值不宜低于5.5,一般控制6.0-6.5比较合适。
碱(NaOH)
  加碱的主要目的是中和二氧化碳,从而提高两级RO的产品水质。这里先讨论一下,RO工程实践中去除二氧化碳的方法。
  方法一、采用除碳器。除碳器有鼓风填料式和真空式两种。鼓风填料式除碳器更适用于CO2>10ppm以上的系统;真空式除碳器则适用于 CO2<10ppm的系统。 CO2<5ppm时,采用除碳器效果不好,故应采用其他化学加药办法,比如加NaOH调节。
  方法二、加碱(NaOH)中和。加碱更适合于去除低浓度的二氧化碳。实践上,由于一级RO纯水的酸碱缓冲性已经很小,故用一个pH点值来自动控制加药操作有些难度,科学一些的办法是控制二级RO给水pH在一个较窄的范围内。
在两级RO中,用NaOH调节给水pH值有两种工艺。一种,在一级RO的给水中加NaOH;另一种,在二级RO的给水中加NaOH。这两种工艺的特点比较如下表。
我要评论
  • 匿名发表
  • [添加到收藏夹]
  • 发表评论:(匿名发表无需登录,已登录用户可直接发表。) 登录状态:未登录
最新评论
所有评论[0]
    暂无已审核评论!
广告

甄长红  版权所有 

copyright 1991-2019 青果园电厂化学资料网 ( www.qgyhx.cn ) All rights reserved 陇ICP备09001450号

申请链接  广告服务  联系我们  关于我们  版权声明  在线留言

网站由中网提供技术支持