劉德勝 勝瑞士 （河南煤化集團(tuán)中原大化公司 河南 濮陽 457000）

一、前言

脫鹽水裝置屬于污水處理領(lǐng)域，涉及到注入環(huán)境工程、給排水、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化工專業(yè)等相關(guān)的知識(shí)，具有一定的專業(yè)性。反滲透系統(tǒng)污堵是脫鹽水裝置運(yùn)行過程中一種常見的現(xiàn)象，不僅會(huì)使得水滲透系統(tǒng)難以正常的運(yùn)行，同時(shí)嚴(yán)重影響脫鹽水裝置制水量和運(yùn)行周期產(chǎn)生不良的影響。

二、反滲透系統(tǒng)污堵問題

脫鹽水裝置正常運(yùn)行的主要流程為原水在多介質(zhì)過濾器、超濾、保安過濾器、一級(jí)RO反滲透系統(tǒng)、二級(jí)RO反滲透系統(tǒng)、混床等的作用過程，成為脫鹽水。反滲透系統(tǒng)污堵現(xiàn)象對(duì)保安過濾器以及RO設(shè)備的影響如下。

1、保安過濾器

脫鹽水裝置的保安過濾器的濾芯在反滲透系統(tǒng)未出現(xiàn)污堵現(xiàn)象時(shí)，每?jī)蓚€(gè)月更換一次即可滿足要求[1]，但污堵現(xiàn)象會(huì)使得濾芯更換頻繁，嚴(yán)重時(shí)甚至需要每20天更換一次濾芯才能滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行需求。圖1（a）和（b）分別為換下的保安過濾器濾芯和全新的保安過濾器濾芯，從圖中我們可以看到更換的濾芯表面有大量的黃色粘稠物附著。

2、RO設(shè)備

反滲透膜污堵使得清洗頻率升高，只有通過離線清洗提高清洗次數(shù)才能保證反滲透膜性能滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求。RO設(shè)備的一段壓差、二段壓差、總壓差均有所升高，其中一段壓差和總壓差升高較快，分別上升到7.0×105Pa和3.5×105Pa左右。由于污堵而使得設(shè)備清洗周期降低，嚴(yán)重時(shí)甚至5-7天即需清洗一次。設(shè)備頻繁清洗會(huì)降低致膜元件的運(yùn)行性能，影響處理效果和使用壽命。

三、反滲透系統(tǒng)污堵現(xiàn)象分析

1、預(yù)處理系統(tǒng)的作用

（1）絮凝劑。由于絮凝劑沒有在最佳的條件下使用而降低了處理效果，這主要有兩方面的影響：（a）pH的影響。聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵以及高聚合氯化鋁鐵等絮凝劑受pH影響較大，當(dāng)pH大約為8時(shí)出現(xiàn)的絮體最大，沉降效果最好。如果絮凝劑沒有在pH合適的情況下投加則會(huì)降低沉降效果；（b）投加方式。按照相關(guān)規(guī)范要求，投加絮凝劑需設(shè)置專門的混凝設(shè)備[2]如反應(yīng)器和攪拌器等，但是在實(shí)際的操作中絮凝劑投加方式是直接加入管道中而無響應(yīng)的混凝設(shè)備。此外，受管道中水流速度快的影響而縮短了絮凝劑與原水中的物質(zhì)反應(yīng)的時(shí)間，無法獲得很好的沉降效果而形成大量的絮體。

（2）介質(zhì)過濾器。過濾器的作用是截留在原水中投加絮凝劑和助凝劑而形成的大量絮體。但是由于在前期處理中沒有形成較大的絮體，在加上過濾器中介質(zhì)的流速過大（一般在8米每小時(shí)以上），大量較小尺寸的懸浮物通過過濾器，降低了過濾器的作用，未能達(dá)到過濾器工藝設(shè)計(jì)要求。

（3）超濾裝置。超濾裝置未能按照預(yù)期設(shè)計(jì)截留懸浮物等物質(zhì)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是超濾存在斷絲現(xiàn)象，降低了超濾裝置的作用。

2、水處理藥劑投加量

（1）絮凝劑和助凝劑。在脫鹽水裝置運(yùn)行中投加絮凝劑和助凝劑的量過大，使得膜設(shè)備的處理負(fù)擔(dān)增加，導(dǎo)致后續(xù)膜元件污堵現(xiàn)象。

表1 反滲透系統(tǒng)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)記錄/105Pa

（2）次氯酸鈉、亞硫酸氫鈉。在脫鹽水裝置運(yùn)行中投加一定濃度的次氯酸鈉、亞硫酸氫鈉是抑制微生物生長(zhǎng)，但若投加過量同時(shí)會(huì)對(duì)脫鹽水裝置產(chǎn)生腐蝕，影響保安過濾器濾芯和RO膜的正常使用。

（3）阻垢劑。在脫鹽水裝置運(yùn)行中投加一定量的阻垢劑可以有效控制水中沉淀，但若投加過量會(huì)降低其控制效果，無法有效抑制碳酸鈣、硫酸鈣等物質(zhì)的沉積。

四、反滲透系統(tǒng)污堵現(xiàn)象解決措施

1、解決方案

（1）合理進(jìn)行反沖洗。根據(jù)脫鹽水裝置實(shí)際情況對(duì)其中各設(shè)備，尤其是反滲透設(shè)備進(jìn)行合理的反沖洗處理，降低各種污染物質(zhì)的積累效應(yīng)，避免對(duì)反滲透系統(tǒng)造成不良影響；（2）嚴(yán)格控制藥劑投加量。根據(jù)脫鹽水裝置運(yùn)行情況合理調(diào)整水處理藥劑的投加量。由于鐵對(duì)RO膜具有腐蝕作用，因此應(yīng)注意避免投加鐵鹽混凝劑。在滿足阻垢效果要求情況下盡量降低阻垢劑的投加量；（3）根據(jù)實(shí)際需要對(duì)過濾器濾料中的石英砂進(jìn)行調(diào)整，并定期進(jìn)行更換?？刂剖⑸傲皆?.35-0.55毫米的范圍內(nèi)，并控制過濾流速在8米每小時(shí)左右；（4）加強(qiáng)對(duì)超濾裝置的檢修，消除超濾斷絲。

2、方案實(shí)施

將泵出口濁度指標(biāo)由原來的3NTU放寬到7NTU[3]；調(diào)整絮凝劑與助凝劑投加量分別為原來的五分之一和四分之一；將阻垢劑投加量降低為原來的二分之一。由于冬季微生物生長(zhǎng)慢，可停止投加氧化性殺菌劑、還原劑。對(duì)調(diào)整后脫鹽水裝置反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行狀況跟蹤記錄如表1所示。

從表中可以看出，經(jīng)過調(diào)整后，反滲透系統(tǒng)在24天的運(yùn)行中一、二段壓差沒有明顯升高。在調(diào)整后沒45-60天更換一次保安過濾器濾芯即可滿足實(shí)際需求。