納濾膜可以去除鈣鎂硬度,但鈣鎂離子卻容易堵塞膜孔
在水處理工程生產(chǎn)中,會(huì)有很多看似“自相矛盾”的現(xiàn)象。
納濾膜是一種壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離技術(shù),它可以有效去除水中的硬度成分,如鈣(Ca2+)和鎂(Mg2+)離子,這是因?yàn)榧{濾膜對(duì)二價(jià)及多價(jià)離子具有較高的截留率。
然而,納濾膜在處理高硬度水時(shí)可能會(huì)面臨堵塞問(wèn)題,這主要是因?yàn)槟た讖?em class="wx_search_keyword">較小,容易受到懸浮物、膠體和微生物等污染物的堵塞,尤其是當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)復(fù)雜或預(yù)處理不充分時(shí)。
納濾膜的堵塞問(wèn)題可以通過(guò)優(yōu)化預(yù)處理步驟來(lái)減輕,例如通過(guò)絮凝、沉淀、過(guò)濾等方法去除水中的懸浮物和膠體,以及通過(guò)調(diào)節(jié)pH值或使用阻垢劑來(lái)防止無(wú)機(jī)鹽的沉積。
此外,定期的化學(xué)清洗和優(yōu)化的操作條件也有助于維持膜的性能和延長(zhǎng)膜的使用壽命。
需要注意的是,納濾膜對(duì)硬度的去除效果與其操作條件、膜材料和膜孔徑等因素密切相關(guān)。
在某些情況下,納濾膜可能無(wú)法完全去除所有的硬度成分,特別是當(dāng)硬度成分濃度較高或進(jìn)水水質(zhì)較差時(shí)。
因此,在設(shè)計(jì)納濾系統(tǒng)時(shí),需要綜合考慮進(jìn)水水質(zhì)、預(yù)期的處理效果和系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
這樣會(huì)造成一個(gè)誤區(qū),認(rèn)為納濾可以去除鈣鎂,就用它直接去除硬度達(dá)到上萬(wàn)濃度的硬度離子水,這樣的結(jié)果是,膜直接癱瘓。
補(bǔ)充堵塞膜系統(tǒng)的垢不僅僅是“鈣鎂”,油氣田廢水中的重要的垢還有“硅”。
為了應(yīng)對(duì)水污染造成的淡水資源短缺問(wèn)題,海水(也包括苦咸水)脫鹽已經(jīng)在世界范圍內(nèi)成為一種提供淡水資源的重要途徑。
在諸多的淡化技術(shù)中,反滲透膜(RO)技術(shù)和納米過(guò)濾(NF)技術(shù)由于其應(yīng)用的成熟度、去除效率高以及相對(duì)合理的費(fèi)用,從而在脫鹽市場(chǎng)上占有不可代替的位置。
然而,正如其他膜系統(tǒng)一樣,RO與NF系統(tǒng)易在膜表面形成污垢,其中最難去除的一種污垢即為硅垢。
硅沉淀不僅發(fā)生在源水硅濃度比較高的第一級(jí)膜表面,而且發(fā)生在低硅濃度的多級(jí)膜表面。這不僅是單體硅在膜表面聚合而成,也是由于SiO2膠體在膜表面累積而成。
另有資料顯示,硅垢不僅會(huì)堵塞過(guò)濾膜而且還會(huì)堵塞蒸發(fā)器。因此,硅垢的形成不僅會(huì)降低膜的性能,而且一旦形成很難清除,在清理的過(guò)程中容易損壞膜組件。
油田水處理系統(tǒng)中,油田采出系統(tǒng)出水中的硅主要以溶解和膠體硅的形態(tài)存在,其形成主要是由于與地層土壤和巖石接觸所致。
在三元復(fù)合驅(qū)中,由于堿的引入導(dǎo)致采出系統(tǒng)結(jié)垢嚴(yán)重,硅垢成分中50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的含量為硅鋁酸鹽,此種水垢無(wú)比堅(jiān)硬,極難處理。
因此,這種結(jié)垢常常使得集輸系統(tǒng)管線(xiàn)損壞甚至報(bào)廢。
若將含硅的采出水用于發(fā)生蒸汽,就會(huì)在熱采鍋爐或注汽管線(xiàn)內(nèi)形成硅垢,其危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他垢類(lèi),最終將導(dǎo)致?tīng)t管和注汽管線(xiàn)穿孔,甚至報(bào)廢,給油田的生產(chǎn)帶來(lái)困難。采出水進(jìn)行除硅(硬度)處理是很有必要的。
疊螺脫水機(jī)對(duì)于高濃度的污泥,需要加水再脫水
疊螺機(jī)脫水,是要把水脫出來(lái)變得更加干燥。
但是,當(dāng)污泥經(jīng)過(guò)濃縮、長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵之后,直接進(jìn)入疊螺機(jī)進(jìn)行脫水時(shí),發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何進(jìn)行“藥劑調(diào)理”,也無(wú)法達(dá)到脫水的目的。
這時(shí)候,我們需要將“濃縮的高濃度污泥”先加入水,然后再進(jìn)行“疊螺機(jī)脫水”,可以裝袋的干泥。
需要補(bǔ)充一點(diǎn),疊螺機(jī)可以處理不同濃度的污泥,具體范圍可以根據(jù)污泥的性質(zhì)和脫水機(jī)的型號(hào)進(jìn)行選擇。
疊螺機(jī)適用于高、低濃度污泥的脫水,特別指出在進(jìn)行低濃度(2000mg/L)污泥脫水時(shí),無(wú)需建設(shè)濃縮池、貯存池,可以降低建設(shè)成本。
此外,提到疊螺機(jī)的適用范圍包括2000mg/L至50000mg/L的污泥濃度范圍。
因此,疊螺機(jī)的進(jìn)水污泥濃度范圍大致在2000mg/L至50000mg/L之間,因此它是有局限性的。
水處理為了集中解決一個(gè)問(wèn)題,卻引發(fā)了另一個(gè)問(wèn)題
如物理法、化學(xué)法和生物法,這些方法在處理效率、成本和對(duì)環(huán)境的影響方面可能存在矛盾。
例如化學(xué)法處理水,增加了水中的鹽分,后續(xù)又要進(jìn)行脫鹽(增加了能耗和成本)。
化學(xué)混凝法加入了混凝劑,水變清澈了,但是“污泥量”卻增加了,“污水處理的最后一公里”說(shuō)的就是污泥。
加入的水處理藥劑越多,泥量越大(物質(zhì)守恒定律),成份越復(fù)雜。
曾經(jīng)有人說(shuō):環(huán)保水處理,本質(zhì)像是“把污染物采用化學(xué)、物理手段進(jìn)行集中、轉(zhuǎn)移、隔離堆放”;聽(tīng)起來(lái)似乎有一定道理,把水中的污染物提取出來(lái)(更換成無(wú)害化的物理形態(tài)和化學(xué)形態(tài)),集中放在“垃圾填埋場(chǎng)”,物質(zhì)的總量不變,只是換了個(gè)形式存放,存放不當(dāng),對(duì)于未來(lái)的子孫后代,也是一個(gè)安全隱患。
工業(yè)廢水處理提高水資源循環(huán)利用率,也要避免資源浪費(fèi)
工業(yè)廢水處理,在追求節(jié)能降耗和提高水資源循環(huán)利用率的同時(shí),可能需要在設(shè)備選型、工藝流程等方面進(jìn)行權(quán)衡,以避免資源浪費(fèi)和設(shè)備利用率低的問(wèn)題。
比如,工業(yè)廢水處理在采用MVC、MVR等蒸發(fā)設(shè)備的時(shí)候,需要巨大的能耗,產(chǎn)生的1噸合格天然淡水,需要的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出“采購(gòu)1噸天然水”的價(jià)格,那么你消耗的那么多蒸汽能源、那么多費(fèi)用,值得嗎?
所以,筆者認(rèn)為“資源化再利用、循環(huán)再利用”才是最終的出路,主打還是提倡“低能耗”“低成本”“資源化”才是最終的出路。
否則,環(huán)保水處理“自相矛盾”、“按下葫蘆浮起瓢”的沖突會(huì)持續(xù)存在。
(來(lái)源:油氣田開(kāi)發(fā)廢水處理回用)
廣州桑尼環(huán)保科技有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事高難度廢水治理的高新技術(shù)企業(yè),公司擁有多項(xiàng)先進(jìn)的水處理技術(shù)和發(fā)明專(zhuān)利產(chǎn)品。
公司坐落于廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)華南新材料創(chuàng)新園,是中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)會(huì)員,中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員、廣東省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事會(huì)理事單位、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)(證書(shū)編號(hào)GR202244002655)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)貫標(biāo)企業(yè)(GB/T29490-2013),并在廣州股權(quán)交易中心成功掛牌新四板(股權(quán)代碼891751)。
公司擁有獨(dú)立研發(fā)中心試驗(yàn)室和專(zhuān)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),三十多年專(zhuān)注環(huán)保新材料及污水處理新工藝的研究、應(yīng)用,開(kāi)發(fā)出多種國(guó)際國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的新材料和新工藝。公司已通過(guò)和申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利20余項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利30余項(xiàng),每年專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)超過(guò)20余項(xiàng)。
公司長(zhǎng)期致力于基礎(chǔ)材料的研發(fā),擁有兩大系列核心材料:FCM-IV系列高效催化自電解材料和SAO3-II系列高效臭氧催化劑材料,實(shí)現(xiàn)材料的革命性突破。
研制出多種高效污水處理設(shè)備和工藝技術(shù):高效催化自電解反應(yīng)器,高效臭氧催化氧化反應(yīng)器,三維電解催化氧化反應(yīng)器,高效厭氧反應(yīng)器、流化床生物膜工藝、高鹽微生物菌種、高效脫氨微生物菌種、有機(jī)物與鹽分分離裝置,混鹽精分裝置,重金屬去除反應(yīng)器、特種混酸回用裝置等。
公司在以下應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)的達(dá)標(biāo)或零排放項(xiàng)目,取得了豐碩成果:
l非膜法、全量化垃圾滲濾液、廚余垃圾處理,
l高鹽、高cod、高氨氮醫(yī)藥、化工廢水處理,
l煤化工行業(yè)廢水處理,
l印染廢水處理,
l電鍍、線(xiàn)路板行業(yè)重金屬處理,
l中藥、食品、釀酒行業(yè)廢水處理,
l造紙廢水零排放,
l工業(yè)園區(qū)廢水提標(biāo)改造,
l高效厭氧反應(yīng)器、流化床生物膜、耐鹽微生物、高效脫氨微生物技術(shù),
l混酸分離回用等
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