COD对反渗透的影响
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反渗透原理反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般指水)通过反渗透(或称半透膜)而分离出来,因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透,根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透法达到进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。
反渗透主要对象是分离溶液中的离子范围,反渗透法由于分离过程不需加热,没有相的变化,具有耗能少,操作简单适应性强,应用范围广等特点,在水处理中应用范围日益扩大,成为水处理技术的重要方法之一,卷式元件是根据反渗透原理,将半透膜、导流层、格网按一定的排列粘和在有派孔的中心管上形成元件。
原水从元件一端进入格网层,在经过格网时,在外界压力作用下,一部分水通过半透膜的孔,渗透到导流层内,在顺导流层的水道流到中心管的排孔,经中心管排出。
剩余部分(称为浓水)从格网另一端排出。
一、运行条件1、设备进水温度10-35℃,适应最低进水温度10℃最高进水温度35℃.2、原水供水压力范围1-3KG/㎡,供电电压为380V±5%3、PH值运行最佳范围在5—8.4、根据水质及水量,可做多级串联或并联,但最终出水膜元件浓水与淡水流量之比不大于5:1,作为纯净水处理比例可作相应调整。
5、每只膜元件的最大压降为0.7KG/㎡。
6、新装RO膜元件设备运行开始,必须进行冲洗,将新膜元件内的保护液冲洗干净,新装RO膜元件开始运行时,膜元件运行压力控制5-10KG/㎡,水利用率在50%为最佳状态,当原水水温低于5℃,原水应加换热器,以提高原水温度,降低第一段膜元件的压力,来提高产水量。
最佳进水温度为25℃。
二、反渗透有关计算公式1、脱盐率 cf---cpR=----------------100%Cf2回收率 QPY=-----------QP+QM式中:CF—给水电导(US/CM)CP—产水电导率(US/CM)QP---淡水流量(CM3/H)QM—浓水流量(CM3/H)三、运行操作1、在任何条件下反渗透装置周围的环境温度不低于0℃,不得高于35℃,水温控制在20-25℃为宜。
反渗透水效限定值及等级标准反渗透是水处理领域中常用的一种方法,可用于去除水中的污染物和盐分。
反渗透水处理系统在向环境排放水时,需要满足一定的效限定值和等级标准,以保证排放水的环境安全。
下面将介绍反渗透水效限定值及等级标准。
1. 反渗透水的水质效限定值反渗透水的水质效限定值是指反渗透水处理系统向环境排放水的水质标准。
反渗透水的水质影响因素主要包括COD、BOD、悬浮物、溶解性盐类、有机物等。
每种类型的水污染物都有一定的标准,如COD标准为100mg/L以下。
2. 反渗透水的排放标准根据反渗透水的不同应用领域和排放环境,反渗透水的排放标准也有所差异。
例如,饮用水和农业灌溉用水的排放标准要求更高,而工业废水排放的标准相对宽松。
排放标准可以分为国家标准和地方标准,不同的行业也有相应的标准。
3. 反渗透水的等级标准反渗透水的等级标准是根据反渗透水的水质指标和细菌计数等参数制定的。
一般分为优、良、中、差四个等级。
不同等级的反渗透水具有不同的适用范围和标准,可以用于不同领域的需求。
综上所述,反渗透水处理系统需要满足一定的水质效限定值和排放标准,以及等级标准,来保证向环境排放的水的质量安全,保护环境和人类健康。
同时,反渗透水处理系统也需要不断更新水处理技术和降低能耗,提高经济效益和生态效益,实现可持续发展。
反渗透水处理技术是一种目前应用广泛的水处理方法,主要用于除去水中污染物和盐类。
在反渗透水处理过程中,需要注意反渗透水的质量和排放标准。
反渗透水效限定值及等级标准具体内容如下:1. 反渗透水的水质效限定值反渗透水处理系统在排放水时,需要考虑排放水的水质问题。
反渗透水的水质主要由COD、BOD、悬浮物、溶解性盐类、有机物等污染物组成。
这些污染物对水生态环境造成影响,因此需要设定一定的水质限定值来控制反渗透水质的合理性。
水质效限定值一般按照国家环保标准设定,包括COD(100mg/L以下)、BOD(20 mg/L以下)、氨氮(15 mg/L以下)、磷酸盐(1 mg/L以下)等。
反渗透设备出水COD大于进水COD问题解析为什么反渗透设备的出水COD大于进水COD? 在做积累了雄厚的水处理技术经验后,设备的使用过程中,反渗透纯净水系统的问题。
用水源为地下水,有机物含量在0.5mg/L以下,系统运行3年后,发现预处理多介质过滤器出水的COD含量大于进水COD含量,且保安过滤器滤芯污堵严重,滤芯更换频繁,并且反渗透的运行参数有比较大的下降。
为何出现这种情况,又有什么好的方法对过滤器性能进行恢复?一、反渗透的出水COD大于进水COD的原因分析1、超滤系统的预处理没有采取水杀菌一般情况下,以地下水作为反渗透的水源时,由于地下水有机物含量较低,有些水处理工程公司在设计工艺流程时不考虑降除有机物的设备(如活性炭过滤器),预处理也不采取投加杀菌剂等抑制菌藻类等微生物滋生的措施。
2、超滤系统的预处理开工率不饱满系统在运行过程中由于设备的开工率不饱满(预处理设备部分时间处于停运状态,为菌藻类的滋生提供了必要的环境条件),微生物在预处理设备内出现繁殖滋生现象。
这样的反渗透系统运行几年后,由于微生物积累和繁殖、代谢,预处理过滤器中的滤料截留层内会有大量的有机物和微生物的积聚现象。
3、大量积聚有机物的过滤器在反洗出杂质过多当达到过滤器的最大纳污量时,过滤器在运行或反洗时由于水流剪切力的作用,过滤器会释放一部分有机物,导致过滤器出水有机物含量大于进水有机物含量。
从过滤器释放的有机物在经过保安过滤器时,被滤芯拦截,有机物粘附在滤芯表面,微生物和有机物又会在滤芯表面繁殖,使滤芯过滤有效表面积迅速下降,滤芯运行压差快速升高,从而导致频繁的更换滤芯。
二、反渗透的出水COD大于进水COD的解决方法1、通过重新更换过滤器中的滤料来恢复过滤器的纳污量。
2、采用高温(60~70℃)热碱法对过滤器中的滤料进行循环清洗,恢复过滤器的性能。
3、采用非氧化性杀菌剂对预处理过滤器及管道进行连续杀菌,通过调整预处理的运行方式及强制反洗措施,逐步剥离附着在滤料上和管道壁上的生物黏泥,在过滤器出口COD小于进口后,采取间断冲击性投加,可以有效抑制微生物在预处理的存留及繁殖,最终消除微生物对预处理、保安过滤器滤芯及反渗透的污染。
影响反渗透膜性能的主要因素一、进水水质对反渗透膜的影响1、进水水源水源种类很多,一般分地表水和地下水两种。
地表水是指雨雪、江河、湖泊以及海洋的水,这些水的特点都与它们的形成过程密切相关。
地下水是指雨水、地表水经过土壤和地层的渗透流动而形成的水。
地表水和地下水均可作为反渗透的水源。
首先要对水质做一全面的了解,必须对水源做全分析,这对反渗透系统的设计至关重要。
2、进水水质分析原水成分是确定适宜的水处理工艺、选择合理的水处理流程,采用适当的化学药剂、进行水处理设备计算的重要基础资料。
不同用途的水,要求的分析项目也不完全相同,所确定的指标也有很大差异。
下表为海德能科技公司推荐的反渗透系统水质分析项目表。
3、进水盐浓度对反渗透膜的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,渗透压就越大,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
注:括号中的数字为允许最大建议值。
二、进水pH值对反渗透膜的影响进水pH值对产水量几乎没有影响,而对脱盐率有较大影响。
pH值在7.5<8.5之间,脱盐率达到最高。
三、进水压力对反渗透膜的影响进水压力影响RO和NF膜的产水通量和脱盐率,我们知道渗透是指分子从稀溶液侧透过膜进入浓溶液侧的流动,反渗透和纳滤技术即在进水水流侧施加操作压力以克服自然渗透压。
当高于渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会被逆转,部分进水(浓溶液)通过膜成为稀溶液侧的净化产水。
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。
当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
四、进水温度对反渗透膜的影响反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水通量也线性的增加,进水水温每升高(或者降低)1℃,产水量就增加(减少)2.5%-3.0%;(以25℃为标准)五、每根压力容器中的最大给水流量及最小浓水流量产水量标准化温度校正表校正后流量 = 实测流量×给水温度对应的校正系数(上述表中的数据)。
反渗透膜对于进水的指标都有哪些要求?
反渗透膜对于水质的处理效果是得到了众多用户的认可的,处理的水质可以满足很多用户的需求,但是同时,反渗透膜对于进水也是有着一定的要求的,自然界中的水是不可以直接进入的,因为水中有很多的杂质,直接进入会加快膜的污染,降低使用的寿命,所以进水都会先经过预处理达到要求后再进入,那么反渗透膜对于进水的指标都有哪些要求呢?
除此之外,更详细的水质指标比如COD,TOC等还是需要再做进一步的明确,否则反渗透膜的使用寿命会大大缩减。
COD:一般不超过10mg/l
TOC:一般不超过3mg/l
油脂:一般不超过0.1mg/l
二价铁:一般不超过4mg/l
三价铁:一般不超过0.05mg/l
锰:一般不超过0.05mg/l
铝:一般不超过0.05mg/l
这里面必须要强调的是,水处理是一个系统,因此所有物质的含量,必须综合考虑当地的水质,还有工艺,否则离开这些谈数据是没有意义的。
COD对反渗透的影响
COD(化学需氧量)是一个用来衡量水中有机污染物浓度的指标,因此,针对反渗透过程中COD的影响主要指的是COD对于反渗透水质的净化
效果以及反渗透膜的寿命的影响。
反渗透是一种通过半透膜来净化水的技术,反渗透膜具有微孔结构,
可以有效地过滤掉水中的有机污染物和溶解物。
当水中的COD浓度较高时,反渗透膜对有机污染物的去除效果可能会降低。
这是因为有机物可能会附
着在膜表面,堵塞膜孔隙,从而限制水的通过。
此外,COD还可能与膜表
面发生化学反应,形成胶体或沉淀物,进一步影响膜的通过性能。
此外,高COD浓度下的反渗透过程还可能导致膜的污染和膜的寿命降低。
有机物的附着和沉淀会导致膜的表面变得粗糙,增加了污染物的黏附
和残留,从而降低了膜的通量和性能。
此外,有机物还可能引起膜的损坏
和老化,从而缩短了膜的使用寿命。
针对高COD浓度的水源,可以采取一些措施来减少其对反渗透过程的
影响。
首先,可以使用预处理技术,如混凝、沉淀和活性炭吸附等,来去
除水中的有机物和悬浮物,降低COD浓度。
其次,定期对反渗透膜进行清
洗和维护,以保持膜的通量和性能。
此外,还可以使用辅助剂,如抗污垢
剂和表面活性剂,来减少有机物在膜表面的附着和沉淀。
总的来说,高COD浓度对反渗透的影响主要表现在净化效果和膜的寿
命方面。
高COD浓度会降低反渗透的净化效果,增加膜的污染和损坏风险,影响膜的寿命和使用效果。
因此,在反渗透过程中,需要采取适当的措施
来降低COD浓度,并对膜进行维护和清洗,以提高反渗透过程的效果和膜
的寿命。
简述影响反渗透设备产水的因素分析反渗透设备运行时影响设备产水的因素来自各个方面,下面就大家介绍下各方面的影响因素。
温度温度是一个十分关键的设计参数。
给水泵压力、各段产水量平衡、淡水水质及难溶盐的溶解度等各个设计参数均与温度密切相关。
作为一种粗略算法:给水温度每降低10华氏度,给水泵压力则需增加15%。
各段产水量也受到温度的影响。
水温增加时,位于RO系统前端的膜元件产水量增加,而后端的膜元件产水量下降。
而水温较低时,各段产水量较为均衡。
水温较高时,离子透过膜体的动能增加,因而反渗透设备透盐率增加。
水温增高时,碳酸钙的溶解度下降。
水温降低时,硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶及二氧化硅的溶解度下降。
pH值给水的pH值定义了它的酸碱性。
pH值为7时是中性;为0-7时呈酸性;为7-14时呈碱性。
在分析化学中,pH值是氢离子浓度负对数。
在水化学中,pH值用于定义二氧化碳、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根离子的碱度平衡是十分重要的。
浓水的pH值一般较给水pH值偏高,这是由于碳酸氢根、碳酸根离子浓度高于二氧化碳浓度。
用盐酸与硫酸调整给水的pH值,用酸降低给水pH值将LSI(朗格里尔)指数下降,且降低碳酸钙沉淀的可能。
给水与浓水的pH值也影响着硅、铝、有机物与油脂的溶解度与污染程度。
给水pH值的变化还影响了离子的脱除率,pH值下降时氟、硼与硅的脱除率随之下降。
电导率电导率是表示水中溶解离子导电能力的指标。
没有离子的理想纯水,不会产生电流。
电导率用电导率仪测量,其单位为微西门子/厘米(μs/cm)。
电导率也是测量水中离子浓度的简便方法,但不能精确反映离子种类。
离子构成不同,电导值也不同;但电导的数值随离子浓度增加而增加。
TDS(溶解固体总量)仪是利用变换因子将电导率值转换为TDS值。
在水质分析中,可用不同离子对应的不同转换系数或溶解固体总量(TDS)对应的单一转换系数,估算电导率的数值。
可用二氧化碳的ppm浓度的平方根乘以0.6求得其电导率;硅离子对电导率变化不产生影响。
纳滤-反渗透分离膜处理水性漆废液中COD的研究黄春林;卢智昊;孙贤波【摘要】The high concentration waste liquid from the waterborne automobile coating workshop was treated with two-stage membrane and biological process after coagulation-flocculation as pretreatment.The COD was reduced from 1.75× 105 mg/L to about 1.10× 104 mg/L,which indicated a removing rate of 93.7%,wherein the COD removing rate by nanofiltration was 25%~31% and the COD removing rate by reverse osmosis was 85%~93%.The performance of the tubular nanofiltration membrane and the vibrating nanofiltration membrane were compared in terms of the membrane flux,which showed that the performance and durability of the vibrating nanofiltration were better than that of the tubular membrane.In addition,the results of energy disperse spectroscopy (EDS) analysis indicated that the waterborne paint was based on the acrylic system with high sulfuration.%针对某整车厂涂装车间产生的高浓度水性漆废液,经混凝预处理后,采用纳滤-反渗透工艺进行处理.膜处理过程采用纳滤-反渗透二级膜处理,使COD(化学需氧量)从1.75×105 mg/L左右降低到1.10×104 mg/L左右,去除率达93.7%.其中,纳滤的COD去除率在25%~31%,反渗透对纳滤进水的COD去除率在85%~93%.通过考察膜通量,比较管式纳滤膜和振动纳滤膜的性能,表明振动膜的处理性能和耐用性高于管式膜.能谱仪(EDS)分析表明,该水性漆为丙烯酸类,且硫化程度较高.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2018(048)002【总页数】7页(P50-56)【关键词】水性漆废液;纳滤;反渗透;膜通量;粒径分布【作者】黄春林;卢智昊;孙贤波【作者单位】上海洗霸科技股份有限公司,上海200437;华东理工大学资源与环境工程学院,上海200237;上海洗霸科技股份有限公司,上海200437;华东理工大学资源与环境工程学院,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ630.9水性漆以较溶剂型涂料更加环保等优点,近年来在国内被大规模推广应用。
COD对反渗透的影响
1反渗透系统的流程与运行情况
1.1水特点
水质特点为低浊度、高有机物,从历年的水质来看,夏季水质较好,每年的1、2、11、12是水质最差的季节,COD(锰法)最高达到15mg/l且腐植质、胶体类大分子有机物占较大比例,含盐量在700mg/l左右,正常情况下,原水的含盐量在400 mg/l左右。
1.2反渗透设备的进水水质要求
反渗透膜采用陶氏公司的CPA3型抗污染复合膜,对反渗透设备的进水控制要求较严,进水水质为:SDI≤4,COD〈2mg/l,浊度〈1NTU。
1.3反渗透设备的流程
根据原水水质及进水水质的控制要求,设计流程为无阀滤池出水----多介质过滤器---活性碳过滤器—精密过滤器(滤芯为4.5μm)--高压变频泵---反渗透—预脱盐水箱---预脱盐水泵---后续的离子交换设备,2*130t/h的反渗透装置膜组件16/9排列,设计脱盐率》97%,回收率75%。
1.4反渗透系统的运行特点与清洗周期
2004年1月,二期2*130t/h反渗透装置移交运行,膜进水水质控制在SDI 为3.5-4之间,浊度小于1NTU,进水COD的含量在活性碳更换初期可达到要求,但有多个月份维持在3mg/l左右,超过进水水质要求,且有时在测定SDI的膜片上能发现有一层绿色粘状的有机物,一套反渗透装置每月制水量在5万吨左右。
膜的运行特点是随着运行时间的增加,反渗透装置进水压力逐渐升高,透水量降低,出力下降较快,脱盐率无变化,6个月即达到清洗周期。
2反渗透膜清洗
2.1污染物的确定
(1)从系统运行状况来看,表面上系统压差下降不明显,膜的脱盐率无变化,但实际上随着膜的进口压力提高,在同样的浓水排放流量下,膜的进水流量下降较快,导致膜的出力直线下降。
因此膜存在严重的污堵现象。
(2)从测定精密过滤器进口SDI值时看,SDI测定的过滤膜片上能发现有一层绿色粘状胶体状有机物,表面反渗透预处理系统无法完全去除原水中的有机物,反渗透膜存在有机物污堵。
(3)剖开一期已换下的膜组件看,膜污染的状况主要是以有机物污染为主,无机盐垢很少。
2.2清洗方案的确定
根据反渗透膜厂家提供的清洗参考,结合现场实际情况,我们采用了EDTA 碱洗与柠檬酸酸洗相结合的清洗方案。
具体如下:
1)系统管路冲洗:
采用清洗水泵为动力,用预脱盐水冲洗整个系统管路,包括清洗管路。
2)分段碱洗
根据溶液箱及管路体积,配制好1.0%的EDTA二钠盐溶液,并用分析纯的氢氧化钠调节溶液的pH值为10.5左右,清洗液温度保持在40℃左右,清洗分段进行,先清洗一段,再清洗二段,清洗方向与运行方向一致,清洗采用动态循环与静态浸泡相结合。
3)一二段串联酸洗
参照碱洗方案,配制好1%的柠檬酸溶液,并用分析纯的氨水调节溶液的pH 值为2.5左右,清洗液温度保持在40℃左右,清洗时一、二段串联酸洗。
也采用动态循环与静态浸泡相结合。
2.3清洗的具体实施表现
1)在清洗前检查整个清洗系统有关阀门及管路严密。
2)在碱洗时,每一段循环清洗的时间为1个小时,然后浸泡2个小时,如此往复,控制时间为16个小时。
在清洗过程中,必须控制清洗液的pH值在10.5左右,当清洗液的颜色发黄、发深,出现大量泡沫时,表明清洗效果较好。
3)碱洗结束后,对反渗透系统和清洗管路进行大流量的除盐水冲洗。
测定冲洗出水的pH值在7左右,方可实施酸洗。
一、二段串联酸洗时,也采用动态循环与静态浸泡相结合,循环时间、频率与碱洗一致,有时清洗过程中清洗液的颜色会出现淡红色,这表明反渗透膜中有铁污染,氧化铁与柠檬酸络合成了柠檬酸亚铁胺络合物。
4)清洗结束后用除盐水对整个系统进行冲洗。
3 总结与建议
1)对单一污染物的清洗,特别是对表面显示有机物污染的膜系统,采用EDTA碱洗与酸洗的复合清洗是必要的,只靠碱性配方清洗,效果难以凑效,实际上,较常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物,但下层可能是铁、铝等氧化物或硅酸盐垢。
我们在某次清洗中根据膜厂家的建议,只采用了EDTA碱洗,结果清洗投运后膜的运行压差反升不降,后立即采用柠檬酸酸洗,膜设备投运后一切正常。
2)采用静态浸泡与动态循环交替清洗,省时省力,效果较好。
3)膜厂家在清洗配方的推荐时,往往在碱洗时要求加入阴离子表面活性剂,以利于有机物的清洗,但在实际使用时,活性剂会产生大量的泡沫,碱清洗后管道及溶液箱的清洗时间较长,易引起交叉污染,清洗时尽量不要使用。
4)二期反渗透设备初次投运时,在测定SDI时,过滤膜片上有细小的石英砂颗粒,后拆开反渗透膜端板,发现膜进口端已有部分砂粒,采用了镊子夹、面团粘附的方法,清除了进口端的砂粒。
最后重新安装了机械过滤器和活性碳过滤器的滤料。
3.5 膜生物污染的积累会大量增加清洗次数和明显减少膜的性能,使用地表水作为水源的电厂,虽然定期再生及更换活性碳能一定程度上减小了膜的污染,但有机物的污染还是大大超出我们目前传统预处理设备的控制范围,因此使用更先进的预处理技术如超滤设备迫在眉睫,这可以大大保证反渗透系统的经济与安全性。