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,會有很多看似“自相矛盾”的現(xiàn)象。
納濾膜是一種壓力驅(qū)動的膜分離技術(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(zhì)復雜或預處理不充分時。
納濾膜的堵塞問題可以通過優(yōu)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(diào)節(jié)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(yōu)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(guān)。
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(zhì)較差時。
因此,在設(shè)計納濾系統(tǒng)時,需要綜合考慮進水水質(zhì)、預期的處理效果和系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
這樣會造成一個誤區(qū),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(jié)果是,膜直接癱瘓。
補充堵塞膜系統(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(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)和納米過濾(NF)技術(shù)由于其應(yīng)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(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膜表面,而且發(fā)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(fā)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(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。
在三元復合驅(qū)中,由于堿的引入導致采出系統(tǒng)結(jié)垢嚴重,硅垢成分中50%(質(zhì)量分數(shù))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(jié)垢常常使得集輸系統(tǒng)管線損壞甚至報廢。
若將含硅的采出水用于發(fā)生蒸汽,就會在熱采鍋爐或注汽管線內(nèi)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(chǎn)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(jīng)過濃縮、長時間發(fā)酵之后,直接進入疊螺機進行脫水時,發(fā)現(xiàn)無論如何進行“藥劑調(diào)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(jù)污泥的性質(zhì)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(shè)濃縮池、貯存池,可以降低建設(shè)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(fā)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(huán)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(xù)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(zhì)守恒定律),成份越復雜。
曾經(jīng)有人說:環(huán)保水處理,本質(zhì)像是“把污染物采用化學、物理手段進行集中、轉(zhuǎn)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(tài)和化學形態(tài)),集中放在“垃圾填埋場”,物質(zhì)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(yè)廢水處理提高水資源循環(huán)利用率,也要避免資源浪費
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,可能需要在設(shè)備選型、工藝流程等方面進行權(quán)衡,以避免資源浪費和設(shè)備利用率低的問題。
比如,工業(yè)廢水處理在采用MVC、MVR等蒸發(fā)設(shè)備的時候,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(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”的沖突會持續(xù)存在。
(來源:油氣田開發(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),公司擁有多項先進的水處理技術(shù)和發(fā)明專利產(chǎn)品。
公司坐落于廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)華南新材料創(chuàng)新園,是中華環(huán)保聯(lián)合會會員,中國環(huán)境科學學會會員、廣東省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會理事會理事單位、國家高新技術(shù)企業(yè)(證書編號GR202244002655)、知識產(chǎn)權(quán)貫標企業(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)。
公司擁有獨立研發(fā)中心試驗室和專業(yè)研發(fā)團隊,三十多年專注環(huán)保新材料及污水處理新工藝的研究、應(yīng)用,開發(fā)出多種國際國內(nèi)領(lǐng)先的新材料和新工藝。公司已通過和申請發(fā)明專利20余項,實用新型專利30余項,每年專利技術(shù)申請超過20余項。
公司長期致力于基礎(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)的達標或零排放項目,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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