自2018年蓝荷再生水厂运营之初,在反渗透膜设备内经常发生微生物污染情况,这是由于较高的进水COD为微生物的生长提供了足够的营养物质,且系统进水温度较高,常年维持在25℃以上,夏季可达32℃,以上条件下微生物滋生较快,随着微生物污染情况的加剧,系统运行压差逐步升高,吨水能耗变高,因此必须对反渗透膜组件定期进行杀菌处理。
杀菌操作采用在线连续冲击性投加和停机后高浓度药剂浸泡两种方式,具体采用哪种杀菌措施应根据实际情况而定。
系统进水为城市污水厂达标排放的一级A排放水,实际进水COD常年在50mg/L左右,系统预处理段对COD污染物去除率有限,因此反渗透系统的一段第1,2只膜元件有机胶体污染情况较为严重,表现为膜系统一段运行压差上升较快且碱性清洗频繁,造成反渗透设备的产水率较低且系统脱盐率逐步降低。
针对频繁出现的膜元件污堵情况,系统设计了独特的冲洗措施,明显改善了冲洗效果,有效控制了膜压差快速升高的问题。采用独立冲洗措施后,膜清洗前的过滤周期由初始的15天左右延长至20天左右,降低了化学清洗频率,减少了化学品消耗,一定程度上延长了反渗透的使用寿命。
系统微滤/超滤膜系统的化学清洗为全自动进行,清洗周期24h,清洗药剂采用盐酸、氢氧化钠及次氯酸钠;反渗透化学清洗周期为20d左右,视进水水质情况而定,清洗药剂通常采用柠檬酸、盐酸、氢氧化钠和EDTA。
微滤/超滤膜系统和反渗透系统的化学清洗设备独立设置,避免了不同膜系统清洗药剂互相污染的可能性。所有的清洗水箱均配备了电加热器,当需要时提升清洗液配制温度以提升清洗效果。
系统进水为开发区污水处理厂达标排放的一级A排放水,其中含有大量钙硬度和硫酸根,在系统的原水中硫酸钙饱和度已经超过100%,因此在反渗透运行过程中,为了避免硫酸钙在浓水侧发生结垢,在阻垢剂有效投加的基础上,必须严格控制浓水侧的硫酸钙饱和度。由于在原水侧实时检测硫酸根含量和钙硬度存在技术难度,可通过系统总进水电导率的变化来作为硫酸钙浓度变化的间接指标,当进水电导率明显升高并超过设定值时,需发出报警,提示运营人员降低反渗透膜系统的运行回收率,避免膜浓水侧发生因硫酸钙饱和度超出阻垢剂阻垢性能范围而产生的结垢的情况,延长反渗透膜元件的使用寿命。
反渗透膜系统进水硫酸钙饱和度已经超过100%,为了避免膜浓缩过程中发生硫酸钙沉淀的情况,系统设计了精确加药系统,配备了高精度的阻垢剂计量泵进行精确加药,同时将阻垢剂的工作频率和反渗透膜设备进水流量计反馈的流量信号进行线性连锁控制,确保任何水量条件下阻垢剂的投加浓度都满足设计值,最大程度保证了膜系统运行的安全性。
蓝荷再生水厂的成功运营积极响应践行了工信部“京津冀工业节水行动计划”,在唐山南堡污废水资源化项目中,不仅消除了污废水对环境产生的不良影响,改善了周边环境;同时企业获得高性价比的高品质再生水,取代了新鲜水资源、降低生产成本、提高经济效益,有效解决了水资源严重短缺和水价不断提升带来的影响企业可持续良性发展问题,并为国内同类型工业园区的污废水资源化提供了成功的示范案例,具有极大的参考价值。