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传统海水淡化SWRO预处理会有什么问题呢?海水中不仅硬度偏高,而且有着各种微生物,特别是水温较高的表层海水。微生物污染不仅给引水设施,而且给海水淡化系统造成各种麻烦和事故。
反渗透膜表面的污染,造成了产水量和脱盐率的下降、组件压差的增大等问题。所以,SWRO淡化运行能否顺利,给水的预处理十分关键。在SWRO传统的海水预处理中一般包括:灭菌、沉降、过滤、软化、脱气等,研究发现这些传统处理方法在预防结垢和污染方面均能力有限,主要表现为以下几个方面:
(1)为去除海水中存在各种细菌和海藻类物质,SWRO系统常规预处理工艺为石英砂过滤(或无烟煤、锰砂等多个介质过滤)、活性炭过滤、3μm-10μm精密过滤,有时还有软化器。去除细菌的效果不理想,不能确保RO给水无菌。有时被活性炭吸附的有机物还含有细菌繁殖的温床。
(2)为了控制海水中各种微生物的繁殖,常增设NaClO发生器,有时还加CuSO4控制海藻。但是聚酰胺(PA)RO膜对氯敏感,易被氯氧化而降解。
醋酸纤维素(CA)RO膜耐氯虽好些,但在某些金属离子存在时,也易被氯氧化而降解。而且CA膜还易被细菌污染,并成为细菌的培养源和繁殖地。因此,这两类膜组件的给水均需除氯处理,通常采用NaHSO3去氯,但这种方法并不能解决海洋微生物的污染问题,当海水温度高于25℃时,产生所谓“后繁殖”现象,会加速细菌的污染。PA膜需用大量的NaHSO3去除氯和溶解氧,创造保护膜的还原气氛,增加了运行成本。
(3)常规预处理方法的工艺冗长,先是对给水间歇式加氯,再加絮凝剂和凝聚剂,然后经二级压力多介质过滤器去除已絮凝的液体物质,接着添加阻垢剂和NaHSO3,再经过保安过滤器,这样就造成处理工艺冗长和处理成本增加。从上面可以看出:一是操作烦琐。二是费用高(估计占设备总投资的30%-40%,占运行费用的20%-30%)。三是需经相当长的一段时间才能生产出合格的滤水。鉴于传统预处理方法有工艺繁杂、费用高、且所得过滤水产质量不稳定等许多不足之处。因此,国内外逐渐采用微滤、超滤、纳滤、集成技术等新型工艺补充和取代传统的海水淡化预处理。
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