納濾膜可以去除鈣鎂硬度,但鈣鎂離子卻容易堵塞膜孔
在水處理工程生產中,會有很多看似“自相矛盾”的現象。
納濾膜是一種壓力驅動的膜分離技術,它可以有效去除水中的硬度成分,如鈣(Ca2+)和鎂(Mg2+)離子,這是因為納濾膜對二價及多價離子具有較高的截留率。
然而,納濾膜在處理高硬度水時可能會面臨堵塞問題,這主要是因為膜孔徑較小,容易受到懸浮物、膠體和微生物等污染物的堵塞,尤其是當進水水質復雜或預處理不充分時。
納濾膜的堵塞問題可以通過優化預處理步驟來減輕,例如通過絮凝、沉淀、過濾等方法去除水中的懸浮物和膠體,以及通過調節pH值或使用阻垢劑來防止無機鹽的沉積。
此外,定期的化學清洗和優化的操作條件也有助于維持膜的性能和延長膜的使用壽命。
需要注意的是,納濾膜對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。
在某些情況下,納濾膜可能無法完全去除所有的硬度成分,特別是當硬度成分濃度較高或進水水質較差時。
因此,在設計納濾系統時,需要綜合考慮進水水質、預期的處理效果和系統的經濟性。
這樣會造成一個誤區,認為納濾可以去除鈣鎂,就用它直接去除硬度達到上萬濃度的硬度離子水,這樣的結果是,膜直接癱瘓。
補充堵塞膜系統的垢不僅僅是“鈣鎂”,油氣田廢水中的重要的垢還有“硅”。
為了應對水污染造成的淡水資源短缺問題,海水(也包括苦咸水)脫鹽已經在世界范圍內成為一種提供淡水資源的重要途徑。
在諸多的淡化技術中,反滲透膜(RO)技術和納米過濾(NF)技術由于其應用的成熟度、去除效率高以及相對合理的費用,從而在脫鹽市場上占有不可代替的位置。
然而,正如其他膜系統一樣,RO與NF系統易在膜表面形成污垢,其中最難去除的一種污垢即為硅垢。
硅沉淀不僅發生在源水硅濃度比較高的第一級膜表面,而且發生在低硅濃度的多級膜表面。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,硅垢不僅會堵塞過濾膜而且還會堵塞蒸發器。因此,硅垢的形成不僅會降低膜的性能,而且一旦形成很難清除,在清理的過程中容易損壞膜組件。
油田水處理系統中,油田采出系統出水中的硅主要以溶解和膠體硅的形態存在,其形成主要是由于與地層土壤和巖石接觸所致。
在三元復合驅中,由于堿的引入導致采出系統結垢嚴重,硅垢成分中50%(質量分數)的含量為硅鋁酸鹽,此種水垢無比堅硬,極難處理。
因此,這種結垢常常使得集輸系統管線損壞甚至報廢。
若將含硅的采出水用于發生蒸汽,就會在熱采鍋爐或注汽管線內形成硅垢,其危害遠遠高于其他垢類,最終將導致爐管和注汽管線穿孔,甚至報廢,給油田的生產帶來困難。采出水進行除硅(硬度)處理是很有必要的。
疊螺脫水機對于高濃度的污泥,需要加水再脫水
疊螺機脫水,是要把水脫出來變得更加干燥。
但是,當污泥經過濃縮、長時間發酵之后,直接進入疊螺機進行脫水時,發現無論如何進行“藥劑調理”,也無法達到脫水的目的。
這時候,我們需要將“濃縮的高濃度污泥”先加入水,然后再進行“疊螺機脫水”,可以裝袋的干泥。
需要補充一點,疊螺機可以處理不同濃度的污泥,具體范圍可以根據污泥的性質和脫水機的型號進行選擇。
疊螺機適用于高、低濃度污泥的脫水,特別指出在進行低濃度(2000mg/L)污泥脫水時,無需建設濃縮池、貯存池,可以降低建設成本。
此外,提到疊螺機的適用范圍包括2000mg/L至50000mg/L的污泥濃度范圍。
因此,疊螺機的進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問題,卻引發了另一個問題
如物理法、化學法和生物法,這些方法在處理效率、成本和對環境的影響方面可能存在矛盾。
例如化學法處理水,增加了水中的鹽分,后續又要進行脫鹽(增加了能耗和成本)。
化學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”說的就是污泥。
加入的水處理藥劑越多,泥量越大(物質守恒定律),成份越復雜。
曾經有人說:環保水處理,本質像是“把污染物采用化學、物理手段進行集中、轉移、隔離堆放”;聽起來似乎有一定道理,把水中的污染物提取出來(更換成無害化的物理形態和化學形態),集中放在“垃圾填埋場”,物質的總量不變,只是換了個形式存放,存放不當,對于未來的子孫后代,也是一個安全隱患。
工業廢水處理提高水資源循環利用率,也要避免資源浪費
工業廢水處理,在追求節能降耗和提高水資源循環利用率的同時,可能需要在設備選型、工藝流程等方面進行權衡,以避免資源浪費和設備利用率低的問題。
比如,工業廢水處理在采用MVC、MVR等蒸發設備的時候,需要巨大的能耗,產生的1噸合格天然淡水,需要的代價遠遠高出“采購1噸天然水”的價格,那么你消耗的那么多蒸汽能源、那么多費用,值得嗎?
所以,筆者認為“資源化再利用、循環再利用”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,環保水處理“自相矛盾”、“按下葫蘆浮起瓢”的沖突會持續存在。
(來源:油氣田開發廢水處理回用)
廣州桑尼環保科技有限公司是一家專業從事高難度廢水治理的高新技術企業,公司擁有多項先進的水處理技術和發明專利產品。
公司坐落于廣州高新技術產業開發區華南新材料創新園,是中華環保聯合會會員,中國環境科學學會會員、廣東省環境保護產業協會理事會理事單位、國家高新技術企業(證書編號GR202244002655)、知識產權貫標企業(GB/T29490-2013),并在廣州股權交易中心成功掛牌新四板(股權代碼891751)。
公司擁有獨立研發中心試驗室和專業研發團隊,三十多年專注環保新材料及污水處理新工藝的研究、應用,開發出多種國際國內領先的新材料和新工藝。公司已通過和申請發明專利20余項,實用新型專利30余項,每年專利技術申請超過20余項。
公司長期致力于基礎材料的研發,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,實現材料的革命性突破。
研制出多種高效污水處理設備和工藝技術:高效催化自電解反應器,高效臭氧催化氧化反應器,三維電解催化氧化反應器,高效厭氧反應器、流化床生物膜工藝、高鹽微生物菌種、高效脫氨微生物菌種、有機物與鹽分分離裝置,混鹽精分裝置,重金屬去除反應器、特種混酸回用裝置等。
公司在以下應用領域和行業的達標或零排放項目,取得了豐碩成果:
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