混凝—超滤在反渗透海水淡化预处理中的应用研究

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反渗透海水淡化技术(SWRO)作为一种成熟的“保护资源、创造资源”水处理技术,以其占地少、建造周期短、操作简单且易于自动化、比投资小、能耗相对较低和起动运行快等优势而倍受青睐。进入21世纪后SWRO已超越蒸馏法成为海水淡化技术的主要发展趋势,SWRO在实践中得到了越来越多的应用,其市场份额也从90年代的30%提高到了目前的60%以上,海水淡化技术可有效缓解我国经济快速发展与水资源匮乏的矛盾。但是,RO膜污染在SWRO应用中也长期的困扰着人们,淡化前的预处理变得尤为重要,它可以有效地提高系统的工作效率,提高系统水的回收率;减少膜系统的清洗次数,延长设备的使用寿命;减少清洗过程中化学药品的用量和污染物的排放量,为此,根据不同水质因地制宜地寻求一种高效的SWRO预处理技术成了人们研究的热点。  本次应用研究选取混合预处理技术,采用了混凝-斜管沉淀与超滤(UF)的集成,在渤海湾天津滨海新区某大型码头进行了为期一年的SWRO预处理工艺中试研究,考察混凝/UF预处理系统的运行效果,并对运行参数进行了优化,为实际应用提供参考。  结果表明,针对渤海湾低浊海水,在膜通量为60L/(m2·h)、FeCl3投加量为6mg/L(以Fe3+计)时,混凝/UF系统预处理综合效果最好,系统可在较低跨膜压差(TMP)下连续稳定运行,TMP维持在0.04Mpa~0.07Mpa范围内。CMF产水水质监测表明,78%的CMF超滤产水浊度低于0.1NTU,产水浊度平均值为0.091NTU,低于0.10NTU;CMF产水72%的SDI15低于2,平均值为1.94,小于2;超滤产水CODMn平均值为1.434mg/L,低于1.5mg/L,系统整体CODMn去除率为46.6%;此外,CMF产水总铁、锰含量低于0.05mg/L,硅含量低于1.0mg/L,TOC低于3.0mg/L,均符合RO进水要求,对保证SWRO稳定运行具有积极意义。  试验中我们还对CEB方法进行了探索。实验表明,采用次氯酸钠CEB与草酸盐酸复合CEB交替进行的清洗工艺可有效控制膜污染,维持CMF超滤在较低压力下运行,对节能具有积极意义。
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