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专注垃圾渗滤液高效处理解决方案

垃圾渗滤液膜处理系统清洗前后的变化!

2020-10-21 admin888 18

  1、膜处理系统运行状况

  垃圾渗滤液膜处理系统从2020年4月正式投运至今,纳滤装置运行情况较为稳定,而反渗透装置运行状况持续恶化,不仅整体进水压力出现迅速攀升,同时产水量、回收率也出现了较大幅度的衰减,同时通过常规的酸、碱性药剂清洗,恢复效果很差。

  现场对反渗透膜元件进行了拆检(为一段首只膜元件,如图一、图二),以查明膜元件污堵的真实状况,同时也对反渗透的污堵状况进行评估,并为后续恢复性清洗制定合理、有效的清洗方法。

 

垃圾渗滤液膜处理系统

 

  从图一,能看出膜元件几乎看不到明显的污染物,即没有明显的有机物、微生物污染,也没有明显的无机盐垢;图二,为拆检出一段首只膜元件称重,为14.15kg,与新膜湿重无较大差异。表明膜元件污染物主要为纳滤无法拦截的小分子有机物,在高压力运行工况下,强力附着于膜片表面和孔隙内形成的顽固性污染。运行参数如表一:

 

膜处理系统运行参数

 

  运行数据分析:

  ①进水压力变化明显(尤其一段,如图三),运行3个月之后,要想获得接近于最初的产水流量,则需要将运行压力提升至接近2.25-2.45MPa。

  ②段间压差变化并不明显(如图四),表明反渗透膜元件的污堵并不在流道,而是膜片表面的污堵(以透过纳滤的小分子有机物为主);通过对一段首只膜元件的拆检及称重,也验证了我们的推测(感官上膜元件非常干净,称重14.15kg)。

  ③产水、浓水流量不断衰减(如图五),产水量从最初的9.8m3/h下降到9.0m3/h,浓水流量也从最初的3.8m3/h下降到3.0m3/h。

  ④在此3个月的运行过程中,业主实际上对反渗透装置使用常规酸碱进行过数次清洗,无论从清洗液的状态(颜色和pH均无变化)或者是运行参数上的变化来看,均没有明显的改观,这也是导致污堵累积加剧的原因所在。

  业主在数次常规酸碱清洗,并没能有效恢复反渗透装置性能情况下只能寻求专业膜化学品厂家PWT的帮助,以使用在渗滤液系统清洗效果较好的膜专用碱性清洗剂,来尝试尽可能恢复反渗透装置性能。

  2、反渗透装置的尝试性清洗

  由于垃圾渗滤液成分复杂性的特点,本项目对于PWT公司来讲也是一次全新的尝试。在对现场污染物成分(透过纳滤的小分子有机物)进行分析后,考虑到现场后期使用的经济性,PWT工程师决定先采用膜专用碱性清洗剂最常规的清洗方式(质量浓度配比1:40)进行尝试性清洗,以探寻最为经济、有效的清洗方式。

  此时记录下清洗前的运行数据,如下表二:

 

清洗前的运行数据

 

  7.21即开始对反渗透装置进行碱性化学清洗,使用膜专用碱性清洗剂,配药浓度按质量浓度1:40配药,此时pH在12-13之间。

  开启清洗循环泵,先后分别对二段和一段进行分段清洗,清洗进膜压力在4.0bar,流量>10m3/h,清洗采用了两次配药(第一次药剂分别循环二段和一段各1h后排放)。二次配药后,先循环、浸泡清洗二段,再循环、浸泡一段,且一段采用过夜循环、浸泡,循环浸泡时间不低于12h。清洗完毕后数据如下表:

 

清洗完毕后数据

 

  通过首次尝试性清洗后,7.22(业主希望能在进水压力2.0MPa左右运行)的第一组数据与7.21数据进行比对,参数上似乎并没有明显的改观,不论是产水流量、回收率还是运行压力,都看不出显著的变化,说明膜专用碱性清洗剂采用常规配药清洗效果不佳。因此在与业主谈论并达成一致后,我们决定改变清洗的配药方法,对反渗透进行再次尝试性的清洗。

 

出水情况

 

  图六为过夜循环、浸泡清洗后的清洗液。从清洗液能明显看出其中含有浑浊、胶装类物质,与我们之前的推断一样,此为附着在膜片表面的小分子有机物。由于能过透过纳滤的有机物,分子量都是较小的,所以在高压力作用下,压实后强力附着于膜片表面,导致清洗非常困难。即便是此次清洗参数改观不大,但是清洗液状态表明清洗仍然是有一定效果的。

  7.22开始,依然继续对反渗透装置进行碱性清洗,此次配药采取膜专用碱性清洗剂质量浓度浓度1:40加上额外的0.1%NaOH,此时pH在13左右。

  开启清洗循环泵,先后分别对二段和一段进行分段清洗,清洗进膜压力在4.0bar,流量>10m3/h,清洗仅为一次配药,先循环、浸泡清洗二段,再循环、浸泡一段,且一段仍旧采用过夜循环、浸泡,循环浸泡时间不低于12h。清洗完毕后数据如下表:

 

清洗完毕后数据

 

  通过第二次清洗后,与7.21日清洗后的数据进行比对,在各段产水、浓水流量、回收率基本不变的情况下,一段、二段进水压力显著的下降,一段从2.03MPa下降到1.80MPa,二段从1.965MPa下降到1.76MPa(见图七),清洗效果从参数对比差异来看是非常突出的,代表此次清洗效果还是非常明显的。

  3、案列分析

  ①自4.23日以来,客户采用常规酸碱自行清洗过反渗透装置两次,由于常规清洗剂本身对于污堵较为严重的垃圾渗滤液系统效果很有限,且并未针对性的加强碱洗,仅仅着重酸性清洗,因而清洗效果不佳,进而导致装置累积性污堵。

  ②由于纳滤对渗滤液来水中的大分子有机物首先进行了脱除,未能截留的小分子有机物则在越来越高的运行压力作用下,在反渗透膜表面压实,对反渗透膜片膜孔内部产生了深层污堵,常规清洗剂在冲刷力不足的情况下,污染物难以洗脱。

  ③纳滤、反渗透设计回收率过高,高回收率必然导致膜元件高的运行负荷,同样加剧了反渗透装置的污堵。

  ④由于反渗透系统存在膜孔深层的累积性污堵,常规的酸碱不仅效果较差,专业膜化学品厂家的专用清洗剂常规清洗方式使用效果欠佳,但若同时配合常规清洗剂的话,不仅可以提高清洗效果,同时还能提高经济性。若后期要想恢复到更好的水平,则需要使用效果更佳的专用清洗剂配合常规清洗剂,通过数次高强度清洗才能逐步恢复。

  5案列总结

  ①膜装置的清洗,首先应该明确污染物的类型(主要污染物),进而制定有效的、针对性的清洗方法,尽可能将污染物清洗彻底,避免污染物过长时间的累积,增加后期清洗难度。

  ②对于垃圾渗滤液系统中,以小分子有机物为主要污染物的反渗透装置,应尽可能避免过高的运行压力,过高的运行压力会使得小分子有机物在膜孔深层的污堵和累积,后期清洗将变得异常困难。

  ③垃圾渗滤液系统,无论是纳滤装置还是反渗透装置,都应谨慎评估膜装置来水水质(尤其CODCr、TDS、结垢性离子等关键指标),设置合理的、有助于装置长期稳定运行的回收率(或系统设计,如单端回流式),避免回收率过高、浓水流速偏低导致的严重的浓差极化现象。

  ④对于水质条件极度恶劣的垃圾渗滤液装置,在选择合理的运行和清洗方式的前提下,应尽可能选择在同行业有成功经验的专业膜化学品厂家的产品,避免运行过程中发生严重的污堵,同时也能在污堵产生后能更有效的恢复装置性能。

  广东君道环保科技有限公司是一家专注垃圾渗滤液处理、污水处理,拥有国家实用新型专利36项、国家发明专利7项的高新技术企业,我司集13年项目经验之大成结合现代最先进的处理工艺研究制造出一款一体化可移动渗滤液处理设备,设备的型号有:50T/D、100T/D、200T/D,皆可灵活组合运用,满足各种项目需求,设备全国3天到场、3天调试出水、终身售后服务。我司接受渗滤液处理EPC总包工程、BOT(建设运营移交)、EPC+C(总包+运营)、技改+提标投资+运营等工程模式。

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