選用反滲透設(shè)備和納濾設(shè)備注意事項(xiàng)
1、了解兩款設(shè)備的性能
為了優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，用戶必須考慮 RO 和 NF 設(shè)計(jì)中的一些概念。RO 和 NF 是一種錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)，可以去除水中雜質(zhì)，其分離能力達(dá)到去除離子的水平。毫無(wú)疑問(wèn)，它可以去除較大的各類物質(zhì)。但由膠體、水垢及微生物（細(xì)菌、病毒和藻類）引起的污染，是 RO 和 NF 系統(tǒng)運(yùn)行面臨的最主要的問(wèn)題。為避免發(fā)生這些問(wèn)題而造成不必要的花費(fèi)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，對(duì)這一潛在的污染問(wèn)題就應(yīng)采取考慮充分的預(yù)防措施。當(dāng)你明白細(xì)菌怎樣隨時(shí)間繁殖，你就會(huì)明白為什么生物污堵是 RO 和 NF 系統(tǒng)最應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的因素，地表水、廢水和海水等富含微生物活性的水源是極易污染膜系統(tǒng)的水源。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，即使只有一個(gè)細(xì)菌存活，在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)也可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的膜系統(tǒng)微生物污染問(wèn)題。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè) RO 和 NF 裝置如圖 1 所示，膜元件串聯(lián)排列在壓力容器內(nèi)，幾個(gè)壓力容器并聯(lián)排列成一段、兩段或更多段，構(gòu)成特定的一個(gè)系列，第二段通常用來(lái)處理第一段的濃水，以提高進(jìn)水總體回收率。讓我們分析一下，當(dāng)水流通過(guò)串聯(lián)在一起的膜元件時(shí)產(chǎn)品水和濃縮水流量的變化趨勢(shì)：全部進(jìn)水被高壓泵泵入膜元件內(nèi)時(shí)，經(jīng)過(guò)膜的過(guò)濾成為產(chǎn)水，余下的水對(duì)于該元件來(lái)講成為它的濃水，該濃水繼續(xù)進(jìn)入后續(xù)元件內(nèi)，成為后續(xù)元件的進(jìn)水，由于水量減少，水流流速降低，而水中的雜質(zhì)濃度卻不斷升高，這一狀況在所有的壓力容器內(nèi)沿水流方向連續(xù)變化，直至流速減慢至剛好維持渦流狀態(tài)流過(guò)膜表面。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)確保最后一段最末一支膜元件內(nèi)的流速和濃度保持在最低極限之內(nèi)，不致于在膜系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生因膜面流速過(guò)低，降低了元件錯(cuò)流自凈的能力而產(chǎn)生雜質(zhì)沉淀污染膜表面的問(wèn)題。這就是為什么RO和NF系統(tǒng)必須在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行操作，任何變化如進(jìn)水溫度、進(jìn)水化學(xué)特性或進(jìn)水流速變化、水流分布不均勻和不平衡都將導(dǎo)致RO和NF系統(tǒng)操作超過(guò)設(shè)定的參數(shù)范圍，引發(fā)膜系統(tǒng)污染。
2、進(jìn) 水
進(jìn)水是選型必備的參數(shù)之一，諸如預(yù)期的水量、水質(zhì)以及水源及其可能存在的問(wèn)題。有時(shí)目前的原水流量可以滿足要求，但請(qǐng)你確定在預(yù)估原水量當(dāng)中還應(yīng)包括將來(lái)的用水量增加的計(jì)劃，并且目前所需要水量的變化也應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。產(chǎn)水的水質(zhì)要求由最終的用水工藝所決定。產(chǎn)水的制造成本隨最終產(chǎn)水的純度增加而增加。如果用水的要求并非需要達(dá)到 RO 出水的高質(zhì)量，就應(yīng)慎重考慮采取其他處理方法，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這一因素。水源的化學(xué)組成和特性必須深入了解。任何系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能夠應(yīng)付最好或最壞的條件，井水的溫度和化學(xué)成份通常比較穩(wěn)定，懸浮固體（SS）較低，但每一眼井應(yīng)視為不同的水源。地表水的變化很大，一般溶解固體（TDS）較低，但懸浮固體（SS）、有機(jī)物和微生物含量很高，通常市政自來(lái)水的取水水源為地表水，系統(tǒng)運(yùn)行工況常常變化，因而市政供水水質(zhì)也會(huì)有很大變化。保存水源水質(zhì)的原始數(shù)據(jù)非常重要，只有妥善取樣和分析方法正確的數(shù)據(jù)才可以信賴。水樣瓶應(yīng)經(jīng)過(guò)酸洗，瓶蓋應(yīng)配塑膠襯墊，取水點(diǎn)應(yīng)在自由流動(dòng)水域而不能在死角，僅一個(gè)取水點(diǎn)是絕對(duì)不行的，必須獲得一系列水樣，覆蓋所有季節(jié)和條件，例如雨后或干旱期，任何一個(gè)未來(lái)可能會(huì)取水的潛在的水源都必須作仔細(xì)的水質(zhì)分析。
3、預(yù)處理
現(xiàn)在在我們已完全掌握了水源的特性基礎(chǔ)上，對(duì)原水進(jìn)行合理的預(yù)處理成為系統(tǒng)運(yùn)行成功與否的關(guān)鍵。一般的預(yù)處理過(guò)程包括：澄清或石灰軟化，多級(jí)過(guò)濾器如多介質(zhì)過(guò)濾器、軟化器、活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器及微孔過(guò)濾器，保安過(guò)濾器后還會(huì)設(shè)置紫外線殺菌器（UV）以消除細(xì)菌的滋生。正確的分析和認(rèn)真的中試將可避免許多因預(yù)處理不合格而引起的麻煩。預(yù)處理階段的所有過(guò)濾器或軟化器的容器須作襯膠處理或采用耐腐蝕的材質(zhì)，以減少 RO 和 NF 進(jìn)水中的鐵離子含量。實(shí)踐證明，較保守的設(shè)計(jì)通常使系統(tǒng)運(yùn)行更好，且能增強(qiáng)對(duì)水質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)性。盡管保守的設(shè)計(jì)帶來(lái)初期投資費(fèi)較高但其長(zhǎng)年累月的總運(yùn)行成本減低，成功的經(jīng)驗(yàn)表明，投資費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)應(yīng)綜合考慮，合理的保守設(shè)計(jì)所造成的較高的投資費(fèi)是有價(jià)值的。表 2 列出在 RO 和 NF 預(yù)處理過(guò)程中常見設(shè)備的合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。必須加強(qiáng)預(yù)處理的設(shè)計(jì)或運(yùn)行管理投加化學(xué)藥劑也會(huì)影響預(yù)處理，對(duì)于澄清及過(guò)濾時(shí)添加的陽(yáng)離子混凝劑、絮凝劑一定要嚴(yán)格控制，謹(jǐn)防過(guò)量。如果混凝劑和絮凝劑添加量合理，它們會(huì)在澄清或過(guò)濾過(guò)程中隨污泥排出，但若投加過(guò)量，殘余溶解狀混凝劑和絮凝劑就會(huì)附著在膜表面造成膜的污染。另外還有一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)陽(yáng)離子混凝劑與陰離子阻垢劑相遇，時(shí)常會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀并污染膜元件。如果采用 NaHSO3對(duì)原水作除氯處理，它的投加點(diǎn)應(yīng)在整個(gè)預(yù)處理流程中盡可能靠后，通常位于保安濾器前，預(yù)處理過(guò)程中的 pH 值也應(yīng)該嚴(yán)格控制，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響絮凝和氯化殺菌效果。