海水淡化過程中的超濾預(yù)處理中試研究

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反滲透（RO）用于海水淡化作為解決淡水資源危機(jī)的有效途徑之一，已經(jīng)在許多國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。在反滲透海水淡化工程中，由于海水中的鹽度、硬度、總固溶物及其他雜質(zhì)的含量均較高，達(dá)不到反滲透及納濾對進(jìn)水水質(zhì)的要求，同時每天的海水水質(zhì)也在不斷變化，因此，預(yù)處理是一個必不可少的步驟。反滲透海水淡化常規(guī)預(yù)處理方法包括加氯殺菌、在線凝聚和絮凝、多介質(zhì)過濾、加酸調(diào)節(jié)pH、加防垢劑和還原劑、保安過濾等。傳統(tǒng)預(yù)處理中的多介質(zhì)過濾器和筒式過濾器并不能完全去除膠體和懸浮物質(zhì)，出水水質(zhì)會產(chǎn)生波動。另外傳統(tǒng)的加藥處理方式還對反滲透膜和環(huán)境造成污染。

　　2O世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了集成膜技術(shù)（IMS）概念，即將微濾、超濾作為反滲透或者納濾脫鹽的預(yù)處理技術(shù)。IMS系統(tǒng)具有可靠性高、對原水的水質(zhì)變化相對不敏感、操作費用低且均為商品化組件式裝置的特點。受到國際海水淡化界的廣泛關(guān)注。筆者考察了超濾一納濾海水淡化預(yù)處理工藝中的超濾膜的長期穩(wěn)定性，并進(jìn)行了中試試驗。

　　1實驗部分

　　1.1 預(yù)處理工藝流程

　　根據(jù)實際情況，選定了黃島附近海域作為實驗現(xiàn)場，具體的試驗流程如圖1所示。

　　海水由潛水泵輸送進(jìn)入砂濾裝置和保安過濾器，然后進(jìn)入超濾進(jìn)水箱，再經(jīng)高壓泵輸送入超濾系統(tǒng)；超濾產(chǎn)水儲存于超濾產(chǎn)水箱并作為納濾系統(tǒng)的進(jìn)水。超濾裝置使用了兩種截留分子質(zhì)量（MWCO）

　　分別為80 000 U（膜材質(zhì)為聚醚砜，編號為UF-I）

　　和20 000 u（膜材質(zhì)為聚砜，編號為UF一Ⅱ）的中空纖維超濾膜組件，以死端方式進(jìn)行過濾。

　　1.2 測試方法

　　SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號為R1000-8G-NT的SDI儀測定：濁度采用哈納公司的型號為H293703-1 1的濁度儀測定。

　　1.3 實驗條件的選擇

　　青島黃島膠州灣畔的海水水質(zhì)見表1。

　　海水由潛水泵輸送進(jìn)入砂濾裝置和保安過濾器，然后進(jìn)入超濾進(jìn)水箱，再經(jīng)高壓泵輸送入超濾系統(tǒng)；超濾產(chǎn)水儲存于超濾產(chǎn)水箱并作為納濾系統(tǒng)的進(jìn)水。超濾裝置使用了兩種截留分子質(zhì)量（MWCO）

　　分別為80 000 U（膜材質(zhì)為聚醚砜，編號為UF-I）

　　和20 000 u（膜材質(zhì)為聚砜，編號為UF一Ⅱ）的中空纖維超濾膜組件，以死端方式進(jìn)行過濾。

　　1.2 測試方法

　　SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號為R1000-8G-NT的SDI儀測定：濁度采用哈納公司的型號為H293703-1 1的濁度儀測定。

　　1.3 實驗條件的選擇

　　青島黃島膠州灣畔的海水水質(zhì)見表1。

由圖2可以看出，兩種膜的產(chǎn)水通量與操作壓力呈線性關(guān)系變化。而通過實驗可知，兩種膜出水濁度不隨操作壓力的變化而變化，出水SDI 隨著操作壓力的改變也變化不大?？紤]到比較高的操作壓力不僅能耗高，而且膜污染比較嚴(yán)重，反洗周期較短，所以在整個實驗過程中，鑒于超濾膜的性能參數(shù)以及在滿足納濾進(jìn)水水質(zhì)要求SDI<3及進(jìn)水水量660 L／h的情況下，確定兩種膜的操作條件見表2。

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反滲透（RO）用于海水淡化作為解決淡水資源危機(jī)的有效途徑之一，已經(jīng)在許多國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。在反滲透海水淡化工程中，由于海水中的鹽度、硬度、總固溶物及其他雜質(zhì)的含量均較高，達(dá)不到反滲透及納濾對進(jìn)水水質(zhì)的要求，同時每天的海水水質(zhì)也在不斷變化，因此，預(yù)處理是一個必不可少的步驟。反滲透海水淡化常規(guī)預(yù)處理方法包括加氯殺菌、在線凝聚和絮凝、多介質(zhì)過濾、加酸調(diào)節(jié)pH、加防垢劑和還原劑、保安過濾等。傳統(tǒng)預(yù)處理中的多介質(zhì)過濾器和筒式過濾器并不能完全去除膠體和懸浮物質(zhì)，出水水質(zhì)會產(chǎn)生波動。另外傳統(tǒng)的加藥處理方式還對反滲透膜和環(huán)境造成污染。

　　2O世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了集成膜技術(shù)（IMS）概念，即將微濾、超濾作為反滲透或者納濾脫鹽的預(yù)處理技術(shù)。IMS系統(tǒng)具有可靠性高、對原水的水質(zhì)變化相對不敏感、操作費用低且均為商品化組件式裝置的特點。受到國際海水淡化界的廣泛關(guān)注。筆者考察了超濾一納濾海水淡化預(yù)處理工藝中的超濾膜的長期穩(wěn)定性，并進(jìn)行了中試試驗。

　　1實驗部分

　　1.1 預(yù)處理工藝流程

　　根據(jù)實際情況，選定了黃島附近海域作為實驗現(xiàn)場，具體的試驗流程如圖1所示。

　　海水由潛水泵輸送進(jìn)入砂濾裝置和保安過濾器，然后進(jìn)入超濾進(jìn)水箱，再經(jīng)高壓泵輸送入超濾系統(tǒng)；超濾產(chǎn)水儲存于超濾產(chǎn)水箱并作為納濾系統(tǒng)的進(jìn)水。超濾裝置使用了兩種截留分子質(zhì)量（MWCO）

　　分別為80 000 U（膜材質(zhì)為聚醚砜，編號為UF-I）

　　和20 000 u（膜材質(zhì)為聚砜，編號為UF一Ⅱ）的中空纖維超濾膜組件，以死端方式進(jìn)行過濾。

　　1.2 測試方法

　　SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號為R1000-8G-NT的SDI儀測定：濁度采用哈納公司的型號為H293703-1 1的濁度儀測定。

　　1.3 實驗條件的選擇

　　青島黃島膠州灣畔的海水水質(zhì)見表1。

　　海水由潛水泵輸送進(jìn)入砂濾裝置和保安過濾器，然后進(jìn)入超濾進(jìn)水箱，再經(jīng)高壓泵輸送入超濾系統(tǒng)；超濾產(chǎn)水儲存于超濾產(chǎn)水箱并作為納濾系統(tǒng)的進(jìn)水。超濾裝置使用了兩種截留分子質(zhì)量（MWCO）

　　分別為80 000 U（膜材質(zhì)為聚醚砜，編號為UF-I）

　　和20 000 u（膜材質(zhì)為聚砜，編號為UF一Ⅱ）的中空纖維超濾膜組件，以死端方式進(jìn)行過濾。

　　1.2 測試方法

　　SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號為R1000-8G-NT的SDI儀測定：濁度采用哈納公司的型號為H293703-1 1的濁度儀測定。

　　1.3 實驗條件的選擇

　　青島黃島膠州灣畔的海水水質(zhì)見表1。

由圖2可以看出，兩種膜的產(chǎn)水通量與操作壓力呈線性關(guān)系變化。而通過實驗可知，兩種膜出水濁度不隨操作壓力的變化而變化，出水SDI 隨著操作壓力的改變也變化不大?？紤]到比較高的操作壓力不僅能耗高，而且膜污染比較嚴(yán)重，反洗周期較短，所以在整個實驗過程中，鑒于超濾膜的性能參數(shù)以及在滿足納濾進(jìn)水水質(zhì)要求SDI<3及進(jìn)水水量660 L／h的情況下，確定兩種膜的操作條件見表2。