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。毫無疑問，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題。為避免發(fā)生這些問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)過膜的過濾成為產(chǎn)水，余下的水對(duì)于該元件來講成為它的濃水，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)處理過程包括：澄清或石灰軟化，多級(jí)過濾器如多介質(zhì)過濾器、軟化器、活性炭過濾器、保安過濾器及微孔過濾器，保安過濾器后還會(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)于澄清及過濾時(shí)添加的陽離子混凝劑、絮凝劑一定要嚴(yán)格控制，謹(jǐn)防過量。如果混凝劑和絮凝劑添加量合理，它們會(huì)在澄清或過濾過程中隨污泥排出，但若投加過量，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)問題是，當(dāng)陽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。