水处理抑垢剂电厂缓蚀阻垢剂成分分析

垃圾渗滤液水质特点

（1）污染物成分复杂
由于垃圾组分复杂，渗滤液中的污染物成分复杂。渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。
（2）有机物浓度高
垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度高可达几万毫克每升，且含有大量的难降解有机物，如有机氯化物、芳香族化合物、腐植酸等，导致COD中将近有700mg/L～1500mg/L难以用生物处理的方式去除。对于填埋场渗滤液，BOD/COD随着垃圾填埋年数的增加而降低，导致可生化性变差[3]。
（3）氨氮浓度高
垃圾渗滤液中的氨氮和总氮浓度一般都达1000mg/L以上，对于填埋场渗滤液，氨氮随着填埋年数的增加而增加。
（4）重金属和盐分在某些特殊情况下含量高
若原生垃圾中混有大量工业垃圾（污泥），可能导致渗滤液中重金属浓度较高；受我国居民生活习惯影响，垃圾渗滤液盐分含量较高。

.垃圾渗滤液处理的工艺
3.1工艺总概述
基于生活垃圾渗滤液的复杂性、高浓度的特点，常规处理技术和措施包括以下方面。

3.2生物处理技术
在对COD浓度<5000mg/L的垃圾渗滤液的处理中，以好氧生物处理技术为适宜[4]，诸如：活性污泥法、生物膜法；在对COD浓度>5000mg/L的高浓度垃圾渗滤液的处理中，以厌氧生物处理技术为适宜，诸如：厌氧生物滤池、厌氧序批式反应器；另外，还有厌氧（缺氧）—好氧生物处理技术，如：经济的SBR组合工艺技术。

3.3物化处理技术
能够产生具有强氧化能力的羟基自由基（·OH）的深度氧化处理技术，如：臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法；投加无机盐或高分子物质的混凝处理技术以及膜处理技术。

反渗透膜被堵的原因及解决办法
1、系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适，或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。
2、预处理装置运行不正常，即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低，预处理效果不理想。
3、系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确（泵、配管及其它）。
4、系统化学药品注入装置发生故障（酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂，还原剂及其它）。
5、设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。
6、运行管理人员不合理的设备操作与运用（回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它）。
7、膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。
8、原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。
9、反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。

1、负压清洗：负压清洗可以说是通过设备的真空抽吸，在反渗透膜侧面形成的压力，这样可以有效的去除膜表面以及内部的污染物；
2、反冲：反冲是利用强力的气体或者液体对膜的表面进行清洗，从而达到清理膜内部的污染物，让膜恢复干净，反冲目前是清洗反渗透膜较为常用的一种方式之一；
3、化学清洗：化学清洗的方法是使用化学清洗剂对反渗透膜进行清洗，由于是化学物有针对性的清洗同样能够有效的对膜进行清洗，这种方式也是人们常用的清洗方式之一。

反渗透技术的运行维护
2．1反渗透膜堵塞原因分析：反渗透膜在运行过程中易存在堵塞的问题，原因为细菌滋生、钙、镁离子结垢。针对细菌滋生问题，在超滤系统前端投加次氯酸钠药剂，在超滤系统中杀死细菌，并在出水中留用余氯，抑制细菌滋生，同时在反渗透进水中投加非氧化性杀菌剂以杀死细菌。但水中余氯会损害反渗透膜，在反渗透膜前端需要投加还原剂以消除余氯。针对钙、镁等离子结垢，在反渗透前端投加阻垢剂，阻垢剂和还原剂都从药剂厂家购买。在应用实例中阻垢剂投加浓度5×10一，还原剂浓度3×10_6，根据进水水质进行调节。

2．2化学清洗：在反渗透膜运行一段时间后，膜内会滋生细菌以及结垢，影响反渗透膜的产水量和脱盐率。所以定期需要对反渗透膜进行化学清洗，化学清洗包括碱洗和酸洗，碱洗的作用是去除反渗透中的细菌等有机污染，酸洗的作用是去除反渗透膜中的无机污染和金属氧化物。每次碱洗和酸洗的配药浓度约为2．5％，碱洗剂和酸洗剂均从药剂厂家购买。对于重度污染的膜需要碱液和酸液的反复清洗，将反渗透中污染物质去除。药剂在清洗过程中采用冲击加浸泡的循环方式，通过加药泵向反渗透中加药1 h后停止运行加药泵，关闭化学清洗的加药和出药阀门，将药剂留在反渗透膜内浸泡，浸泡2 h后，打开阀门，启动泵，循环冲击和浸泡。在碱洗过程中，因为杀死微生物会产生大量泡沫，应及时清理，避免造成泡沫飞溅。

2．3低压冲洗：在线低压冲洗是将浓水排水阀门、产水排水阀门及低压冲洗进水阀门同时打开，通过启动低压冲洗泵，使水流在反渗透膜管内产生紊流，冲洗膜表面的盐分和污染物，再通过排放水阀门排走。低压冲洗使用反渗透的产水作为冲洗水，避免产生二次污染。低压冲洗在系统中被设置为常规操作，在开机和停机的过程中进行1次，可设置成每d的例行操作，定期进行冲洗。低压冲洗的压力、流量和时间都对冲洗效果有影响。流量一般大于运行流量，应避免流量过大，使盐分拥堵在膜内。运行压力一般以产水为准，不需要施加过大压力。操作时间为5～10 min。

反渗透技术的应用效果

该应用实例中，反渗透装置为2套，以单套为例对水量和脱盐率进行分析。该反渗透系统使用东丽膜型号为TML20—400，单套为168支膜，分为2段。反渗透进出水水质和产量见表

由表1可见，(1)该处理厂在预处理段没有脱盐装置，故反渗透进水的电导率在1 000斗s，cm以上，属盐分偏高的水。经过反渗透系统，出水电导率达到200us／cm以下，脱盐率约为90％。(2)该型号反渗透膜装置单套产水达到100 m3／h左右。(3)回收率控制在75％以下。根据数据分析，反渗透产水可替代工业水作为脱盐水装置的原水(工业水电导率为300～500us／cm)，达到节能减排的目标。

4反渗透技术的运行问题及解决办法

该套反渗透系统自建成起，在运行过程中遇到了6个问题，影响了装置的长周期运行。(1)上游装置来水电导率高、含油高。上游装置来水成分复杂，电导率高达5 000us／cm，含油高达40 mg／L。电导率高造成反渗透运行负荷超标，影响膜装置寿命。含油量高对反渗透膜造成污染，影响膜装置寿命。将高电导率和高油污水改排至其他污水装置，反渗透装置的运行。(2)反渗透膜压差高，化学清洗没有效果。反渗透膜在运行一段时间后，压差增大，经过化学清洗后，压差没有明显降低，产水量也明显减少。解决办法是对反渗透膜进行离线清洗，离线清洗后产水量、脱盐率都恢复正常。(3)铁管线中铁离子脱落。在水的运输过程中，经过多段碳钢管线，其中有部分管线的内衬破损导致碳钢管线中铁离子脱落，随水进入到反渗透膜中。解决办法是查找内衬破损的管道对内衬进行恢复，避免铁离子脱落。(4)结垢问题。反渗透末端已发生结垢，由于反渗透第2段和第l段末端的压力都较低，水流速低，盐分不易被冲刷掉，在末端逐渐积累，其中CaCO，的结垢速度较快，其他难溶盐的结构速度较慢，例如硅酸盐、硫酸盐。在预防结垢的措施中，主要以投加阻垢剂为主，在运行一定周期后进行化学清洗，以溶解垢质随删。

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。
1、反渗透膜应具有以下特征：
A、在高流速下应具有脱盐率；
B、具有较高机械强度和使用寿命；
C、能在较低操作压力下发挥功能；
D、能耐受化学或生化作用的影响；
E、受pH值、温度等因素影响较小；
F、制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

三、反渗透膜元件选型
选择反渗透RO膜需要考虑的性能指标：脱盐率、产水量、回收率。
1、RO反渗透膜的脱盐率和透盐率
RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定，对离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也可超过了98%（反渗透膜使用时间越长，化学清洗次数越多，反渗透膜脱盐率越低）对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%，但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
　　反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法：
RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×
RO膜的脱盐率=（1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量）×
RO膜的透盐率=–脱盐率
2、RO反渗透膜的产水量和渗透流率
RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力，即单位时间内透过RO膜的水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。
RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率，通常用加仑每平方英尺每天（GFD）表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快，加剧膜污染。
3、RO反渗透膜的回收率
RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。
A、RO膜的回收率=（RO膜的产水流量/进水流量）×
B、反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下：
　　反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×
反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×。