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海水淡化過(guò)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(guó)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(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求,同時(shí)每天的海水水質(zhì)也在不斷變化,因此,預(yù)處理是一個(gè)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(guò)濾、加酸調(diào)節(jié)pH、加防垢劑和還原劑、保安過(guò)濾等。傳統(tǒng)預(yù)處理中的多介質(zhì)過(guò)濾器和筒式過(guò)濾器并不能完全去除膠體和懸浮物質(zhì),出水水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。另外傳統(tǒng)的加藥處理方式還對(duì)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(duì)原水的水質(zhì)變化相對(duì)不敏感、操作費(fèi)用低且均為商品化組件式裝置的特點(diǎn)。受到國(guó)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(zhǎng)期穩(wěn)定性,并進(jìn)行了中試試驗(yàn)。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1 預(yù)處理工藝流程
根據(jù)實(shí)際情況,選定了黃島附近海域作為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),具體的試驗(yàn)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(guò)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(chǔ)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(hào)為UF-I)
和20 000 u(膜材質(zhì)為聚砜,編號(hào)為UF一Ⅱ)的中空纖維超濾膜組件,以死端方式進(jìn)行過(guò)濾。
1.2 測(cè)試方法
SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號(hào)為R1000-8G-NT的SDI儀測(cè)定:濁度采用哈納公司的型號(hào)為H293703-1 1的濁度儀測(cè)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)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(guò)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(chǔ)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(hào)為UF-I)
和20 000 u(膜材質(zhì)為聚砜,編號(hào)為UF一Ⅱ)的中空纖維超濾膜組件,以死端方式進(jìn)行過(guò)濾。
1.2 測(cè)試方法
SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號(hào)為R1000-8G-NT的SDI儀測(cè)定:濁度采用哈納公司的型號(hào)為H293703-1 1的濁度儀測(cè)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)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(guò)實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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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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(duì)原水的水質(zhì)變化相對(duì)不敏感、操作費(fèi)用低且均為商品化組件式裝置的特點(diǎn)。受到國(guó)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(zhǎng)期穩(wěn)定性,并進(jìn)行了中試試驗(yàn)。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1 預(yù)處理工藝流程
根據(jù)實(shí)際情況,選定了黃島附近海域作為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),具體的試驗(yàn)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(guò)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(chǔ)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(hào)為UF-I)
和20 000 u(膜材質(zhì)為聚砜,編號(hào)為UF一Ⅱ)的中空纖維超濾膜組件,以死端方式進(jìn)行過(guò)濾。
1.2 測(cè)試方法
SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號(hào)為R1000-8G-NT的SDI儀測(cè)定:濁度采用哈納公司的型號(hào)為H293703-1 1的濁度儀測(cè)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)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(guò)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(chǔ)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(hào)為UF-I)
和20 000 u(膜材質(zhì)為聚砜,編號(hào)為UF一Ⅱ)的中空纖維超濾膜組件,以死端方式進(jìn)行過(guò)濾。
1.2 測(cè)試方法
SDI值采用Millipore公司生產(chǎn)的型號(hào)為R1000-8G-NT的SDI儀測(cè)定:濁度采用哈納公司的型號(hào)為H293703-1 1的濁度儀測(cè)定。
1.3 實(shí)驗(yàn)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(guò)實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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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