一、二段運(yùn)行壓差增加較快; 由于化學(xué)清洗頻繁，反滲透系統(tǒng)的脫鹽率下降明顯 。
針對上述問題(Emerson)，筆者將自主國產(chǎn)品牌膜用阻垢劑應(yīng)用于該反滲透系統(tǒng)中，并對自主品牌膜用阻垢劑與進(jìn)口產(chǎn)品的綜合性能 進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果表明該膜用阻垢劑更有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
1 試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)用水
試驗(yàn)用水取自天津市開發(fā)區(qū)某污水處理(chǔ lǐ)廠上游原水，其水質(zhì)為 ： Ca2+ 147.64 mg/L，Mg2+ 69.19 mg/L，硬 度 6.53 mmol/L，Cl- 874.11 mg/L，pH=6.94，堿 度 3.48 mmol/L，電 導(dǎo) 率 2 640 μS/cm，濁 度 1.18 mg/L，鐵 1.44 mg/L，總磷 2.31 mg/L，COD 50 mg/L。
1.2 靜態(tài)阻垢試驗(yàn)
針對水質(zhì)情況，選擇了適合的膜用阻垢劑 TS- 150、TS-191 、TS-52738 及 FLOCON135 進(jìn)行循環(huán)水靜態(tài)阻垢試驗(yàn) 〔1〕。 將現(xiàn)場原水加藥濃縮 4 倍，在 60 ℃下水浴保溫 12 h，加藥量為 12 mg/L。
根據(jù)水中 Ca2+濃度的變化，計(jì)算其絕對阻垢率和相對阻垢率。 計(jì)算式見式、式，相關(guān)結(jié)果如表 1 所示。
相對阻垢率=
由表1可以看出，與系統(tǒng)原先使用的FLOCON135 相比，TS-150、TS-191 、TS-52738 的阻垢性能與之接近，甚至更好，其中以 TS-150 的靜態(tài)阻垢性能最好。
1.3 靜態(tài)兼容性試驗(yàn)
模擬現(xiàn)場加藥工藝 ，在原水中加入 5 mg/L 的聚合氯化鋁（Al)( 別稱 PAC、聚鋁、聚氯化鋁)和 1 mg/L 的亞硫酸氫(Hydrogen)鈉(Sodium) ，過濾 ，向?yàn)V液中加入 3 mg/L 的膜用阻垢劑 ，分別在原水和濃縮 4 倍條件下考察其兼容性能 〔2〕，結(jié)果見表 2。中空纖維膜紡絲機(jī)外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。
由表 2 看出，進(jìn)口膜用阻垢劑 FLOCON135 對現(xiàn)場污水的兼容性較差，會對反滲透系統(tǒng)(system)的進(jìn)水端、 濃水端產(chǎn)生影響 〔2〕，該結(jié)果與現(xiàn)場運(yùn)行情況相符合 〔3〕。
國產(chǎn)膜用阻垢劑TS-150 具有較好的兼容性能，可進(jìn)一步進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試試用 。
2 現(xiàn)場應(yīng)用
2.1 現(xiàn)場工藝情況
該污水處理廠的污水回用處理工藝流程(liú chéng)如圖 1 所示。
圖 1 工藝流程
在一級反滲透系統(tǒng)中 ，采用兩套生產(chǎn)(Produce)規(guī)模相同的反滲透設(shè)備 進(jìn)行對比試驗(yàn)，ROA 使用原 有 阻 垢 劑 FLOCON135，ROB 使 用 國 產(chǎn) 阻 垢 劑 TS-150。 設(shè)備加藥量均為 3 mg/L。
試驗(yàn)為期 1 個月 ，對兩套反滲透（Osmosis)設(shè)備的產(chǎn)水量、 脫鹽率、 進(jìn)水壓力 、 壓差等進(jìn)行了對比 ，考察兩種膜用阻垢劑的實(shí)際使用性能。
2.2 產(chǎn)水量變化
由于兩套設(shè)備(shèbèi)使用同一原水，水源溫度 、水質(zhì)變化等外在干擾因素可相互抵消，因此產(chǎn)水量可以作為評價(jià)阻垢劑的重要因素之一。試驗(yàn)期間兩套反滲透設(shè)備的產(chǎn)水量變化如圖 2 所示。從圖 2 可以看出，在 30 d 的運(yùn)行過程中 ，ROA 產(chǎn)水量由 155 t/h 衰減 至 112.4 t/h，衰減量為 42.6 t/h; ROB 產(chǎn)水量由160 t/h 衰減為130.2 t/h，衰減量為 29.8 t/h，說明 TS-150 在穩(wěn)定產(chǎn)水量方面比 FLOCON135 有較大的優(yōu)勢。而維持較高的產(chǎn)水量意味著噸水生產(chǎn)成本 和維護(hù)清洗頻率較低，清洗成本更低。
圖 2 產(chǎn)水量變化
2.3 脫鹽率變化
對 ROA 和ROB 系統(tǒng)的脫鹽率進(jìn)行考察，見表 3。
反滲透（Osmosis)系統(tǒng)(system)的脫鹽率是評價(jià)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。 由表 3 可見，RO
A、ROB 都保持了較穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)的脫鹽率，ROB 的脫鹽率還得到一定的提升。 說明膜用阻垢劑 TS-150 和 FLOCON135 在穩(wěn)定反滲透（Osmosis)膜脫鹽率方面有相當(dāng) 性能，且 TS-150 對反滲透系統(tǒng)的脫鹽率有一定改善作用 。
2.4 進(jìn)水壓力變化
考察了 RO
A、ROB 的
一、 二段進(jìn)水壓（特指：壓強(qiáng)）力變化情況，如圖
3、 圖 4 所示。
在 相 同 的 進(jìn) 水 條 件 下 ，一 段 進(jìn) 水 壓 力 的 變 化可 反 映 反 滲 透 膜 對 膜 用 阻 垢 劑 的 吸 附 效 應(yīng) 與 污染情況。膜生物反應(yīng)器在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。 從圖 3 可以看出 ，ROA 的一段進(jìn)水壓力增加 了 0.32 MPa; ROB 的 一 段 進(jìn) 水 壓 力 只 增 加 了 0.12 MPa。 由此可見，反滲透系統(tǒng)對 TS-150 的吸附比FLOCON135 要少 ，更利于反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 。 而圖 4 表明 ，ROB 的二段進(jìn)水壓力較穩(wěn)定 ，ROA 運(yùn)行 20 d 后上升趨勢明顯 ，出現(xiàn)吸附污染現(xiàn)象 。
圖 3 一段進(jìn)水壓（特指：壓強(qiáng)）力變化
圖 4 二段進(jìn)水壓（特指：壓強(qiáng)）力變化
在運(yùn)行過程中，ROB 進(jìn)水壓力受到的干擾較小，說明膜用阻垢劑 TS-150 對反滲透系統(tǒng)的影響較 FLOCON135 小 。TS-150 的清洗成本更低。
2.5 壓差分析
ROA 和 ROB 的壓差分析如圖 5 、 圖 6 所示 。
圖 5 一段壓差變化
圖 6 二段壓差變化
由圖 5 、 圖 6 可見 ，ROA 的一 、 二段壓差明顯高于 ROB 單元 ，說明 TS-150 比 FLOCON135 有更好的阻垢性能 。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。具體參見
3 結(jié)論
靜態(tài)阻垢試驗(yàn)結(jié)果表明 TS-150 的阻垢能力較優(yōu) 。
靜態(tài)兼容性試驗(yàn)結(jié)果表明 TS-150 對污水有較強(qiáng)的兼容匹配能力，不會造成反滲透膜元件的二次污染。
現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用表明 TS-150 不會對膜元件產(chǎn)生吸附污染。
使用 TS-150 的反滲透（Osmosis)膜設(shè)備保持了較穩(wěn)定的產(chǎn)水量、較低的段間壓差，因此具備更低的噸水生產(chǎn)成本以及清洗成本。
