反渗透系统通过跨膜压差确定最佳进水温度的实验研究

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1、反渗透系统通过跨膜压差确定最佳进水温度的实验研究　　摘要：以城市污水处理厂二级生化出水作为水源，通过反渗透（RO）系统为期一年的实际应用，对其运行数据进行分析，观察跨膜压差与温度变化的关系。　　关键词：反渗透温度范围跨膜压差压力温度曲线　　中图分类号：P747文献标识码：A文章编号：　　一、前言　　本实验采用双膜系统处理城市二级生化出水，CMF出水淤塞指数小于5。RO系统采用恒压进水方式，前端采用无氧化性杀菌剂防止微生物滋生。　　二、实验目的　　根据所检测数据进行分析，画出RO系统跨膜压差随温度变化曲线并考虑运行初期及运行

2、时间温度对跨膜压差的影响，从而分析出RO最佳进水温度。　　三、实验研究　　1、工艺流程　　　　　　2、原理　　反渗透膜是一种半透膜，在进水侧施加操作压力，克服自然渗透压，那么进水中的水分子部分通过半透膜成为稀溶液，就是我们想要的净化产水（淡水）。　　随着运行时间的加长，部分分子及离子会导致膜孔径的污堵，当跨膜压差增至0.4MPa时，需要化学清洗。　　3、实验设备　　本次实验用膜采用美国陶氏反渗透膜。型号：BW30-365FR　　膜材质：聚酰胺复合膜　　膜运行压力≤1.6MPa　　跨膜压差：≤0.45MPa　　设备：本套系统

3、采用一级两段式，一段比二段为8:4配备。　　运行方式：以抗污染膜为中心处理单元，配以特殊设计的工艺管路、阀门、化学清洗单元和自控单元等，构成的膜自动过滤系统。　　三、数据分析　　a、下列各表为RO在一个温度范围内，跨膜压差与温度变化曲线。　　图1：温度范围：16℃-23℃　　跨膜压差：0.3—0.4Mpa　　　　　　此温度区间，RO跨膜压差在前50天内增涨缓慢，后期主要因为膜污堵使压差加速增大。说明温度>15℃时，RO跨膜压差随温度的升高增长缓慢。　　图2：温度范围：10℃-16℃　　跨膜压差：0.3—0.4Mpa　　　　

4、　　此温度区间，RO跨膜压差在前　　50天内增涨缓慢，后期主要因为膜污堵使压差加速增大。说明温度在10-15℃时，RO跨膜压差随温度的升高增长较慢。　　图3：:温度范围：16℃-23℃　　跨膜压差：0.3—0.4Mpa　　　　　　此温度区间，RO跨膜压差在前　　40天内增涨缓慢，后期主要因为膜污堵使压差加速增大。温度在5.5-10℃时，RO跨膜压差随温度及运行天数的增加增长很快。　　b、上述三幅图中可以看出，RO初始运行跨膜压差随温度降低而逐渐加大，这主要是因为膜筛分孔径热胀冷缩及水的粘度加大引起的，其中图3的初始运行温度

5、影响更加明显且达到跨膜压差最高上限所运行的时间最短。图2的连续运行时间与图1连续运行时间较为接近。　　四、结论　　恒压供水系统在各工艺参数不变的情况下，在不同的起始运行温度及运行温度区间，反渗透的起始跨膜压差及运行时间有所不同。　　根据三幅图表所展示的曲线趋势不难看出，反渗透运行温度在10-16℃之间时，不但可以维持较高运行周期而且对水升温所需的蒸汽或电耗都大大降低，对于化学清洗周期所消耗的资源投资也有所降低，但对于投药杀菌来说，图2所需杀菌剂量比图1要少很多，比图3所需药量有所增加，主要是在此温度下，微生物增殖较为缓慢。

6、但通过综合对比，出于资金投入方面，图2无论从附属设备投入、电耗、药量消耗、加热蒸汽量、人工投入等方面都处于最经济合理的范围之内。因此，反渗透系统通过跨膜压差确定最佳运行水温，在10-15℃之间是经济合理的。　　参考文献　　[1]崔玉川.工业用水处理设施设计计算.北京:化学工业出版社,2003　　[2]林荣忱.污废水处理设施运行管理.北京:北京出版社,2006　　[3]邵刚.膜法水处理技术.第二版.北京:冶金工业出版社,2000　　[4]刘忠洲等.微滤超滤过程中的膜污染与清洗.水处理技术,1997