纯水药剂浓度经济性调整

宁继伟，李博，王琪

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

本文介绍了双膜法（UF+RO）+阴阳离子混床的纯水工艺中涉及的加药系统包括UF超滤膜的酸洗系统和次氯酸钠加药系统及RO反渗透膜的阻垢剂和还原剂加药系统。

1 双膜法简介

双膜法属于膜分离技术的一种，在污水处理和纯水生产中广泛应用，超滤（UF）能截留尺寸在0.001～0.1μm之间的大分子物质及杂质，截留相对分子质量在1000～500000dal之间，允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住细菌、胶体、微生物和大分子有机物，一般经过超滤后出水水质能够达到浊度1.0NTU、SDI≤3，满足反渗透的进水要求。反渗透（RO）为最精密的一种膜分离产品，能有效截留所有溶解盐及相对分子质量＞100的有机物，同时允许水分子通过，复合反渗透膜脱盐率一般＞98%。反渗透膜的孔径＜1nm，能有效去除二价离子，对一价离子去除率可达95～99%，对低相对分子质量有机物的去除率可达100%，能有效去除病原微生物、各种细菌和病毒[1]。

由于原水中存在某些微粒、胶体粒子或溶质大分子等，其在物理化学相互作用的情况下，在膜表面或膜孔内吸附、沉积导致孔径变小或堵塞，使水分子等透过膜时的阻碍作用增加，造成了膜的污染，此时就需要采用药剂清洗等方法对污染物进行清理，以保证膜的高效连续运行。

2 超滤膜的污染

在超滤膜过滤组件中，过滤介质在水泵的动力作用下流经超滤膜体，膜丝上分布的膜孔机械的截留过滤介质中的胶体、颗粒及相对分子质量较大的物质，而水及小于孔径的物质通过膜孔得到分离过滤，因此超滤膜在使用过程中不可避免的会受到污染，导致各种形式的膜孔堵塞，因此必须通过常规的反洗及化学清洗，在被膜截留的物质还未在膜表面形成硬垢对膜造成深度污染之前将其排出，在清洗压力及时间等清洗方法不变的情况下化学清洗药剂的加入量与化学清洗的效果有直接的影响关系。

3 反渗透膜的污染

与UF膜大部分原因相同，只是在RO系统中UF超滤系统过滤了比较大的颗粒和污染物，因此，RO反渗透膜的污染更趋于微粒细小化，在RO反渗透运行过程中，水中的金属离子、微生物、微粒、有机物、生物粘泥、胶体、油脂等长时间与膜接触会不同程度的污染反渗透膜，其主要原因包括过滤前后的水溶液浓差极化，碳酸钙、硫酸钙等溶剂较小的盐类超过溶度积析出形成无机盐垢，膜表面覆盖的生物污泥及微生物的生长，水中金属离子、有机物形成的胶体等。因此采用常规方法在线循环清洗反渗透膜降低膜污染，对于RO产水的效率和能耗也有直接的影响[2]。

4 清洗加药系统前后对比

此次实验中，采用了纯水UF超滤系统设计加药装置2套，包括盐酸加药装置和次钠加药装置，纯水RO反渗透系统设计加药装置2套，包括阻垢剂加药装置和还原剂加药装置。加药装置包括：药剂储罐、药剂计量泵、加药管线。

4.1 设备对比(见表1和表2)

表1 旧加药设备

表2 新加药设备

4.2 不同加药量的单耗对比（见表3）

表3

调整阻垢剂及还原剂加入量，以月为单位计算阻垢剂及还原剂的加入量（ppm），对比原水量（t）/产水量（t）所得水耗的关系。

通过不同的加药量对比产水水耗可以看出，在加药系统改造后随着加药量的提高，产水水耗逐步下降，随着阻垢剂药剂量和还原剂药剂加入量趋于10～11ppm及8～9ppm之间时产水水耗达到最优区间，伴随着加药量继续的升高，产水水耗开始呈上升趋势。

通过上述内容我们可知：通过改变纯水双膜药剂的加入量，得到了药剂加入量对应产水水耗的数据表，且找到了本套纯水系统最优的加药量区间，通过调整加药量实现了纯水产水水耗的下降，提高了纯水的产水率，通过前后7个月的调整对比，只有对公用工程系统不断地优化和改善，才能最大化的起到节能减排作用，所以对纯水装置节能减排改造进行研究是非常有必要的，必须高度重视。虽然调整加药量的措施有效地提升了节能减排效果，但是仍需要根据不同纯水装置的实际情况，借助科学的方法，来改造系统，使系统发挥最大的节能减排效果，给节能减排奠定良好的基础，以使纯水装置持续高效节能的运行下去。