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浅析涂装行业RO膜的应用
浅析涂装行业RO膜的应用、维护与保养
储灿飞 朱明星 李国波 程为华(奇瑞汽车股份有限公司 芜湖 241009)
【摘要】随着RO技术的开发并广泛应用于涂装行业,因其性能、价格对涂装工艺质量及涂装成本有很大影响,所以RO膜的维护与保养也成为最受行业关注的重要问题之一,本文就其应用及维护、保养作一简单的介绍。
【关键词】 RO系统 紫外线 杀菌 甲醛
前言:
膜分离主要是压力驱动的固液分离过程,过程是在常温下操作,无相变过程,费用低。最常见的类型划分是按分离孔径的大小,按这样的划分可以有如下的分离过程:微滤、超滤、纳滤和反渗透。微滤用于最粗的微米级的分离,将菌丝体、颗粒物、胶体、细胞等截留,超滤用于大分子蛋白、油脂、病毒等的分离,纳滤主要用于浓缩抗生素、大的有机酸分子、多糖、色素、二价离子等,而允许一价无机盐和溶剂等通??,反渗透则只允许溶剂通过,而无机盐、金属离子等均被截流。随着膜分离技术的发展,逐渐普及到涂装行业,但由于在市场竞争中产品的工艺质量及企业的生产成本逐渐占领了主导地位,使得膜分离技术等一系列先进的技术产品的维护与保养得到越来越多企业的重视,下面就反渗透系统及RO膜维护和保养做一些简单的介绍。
反渗透相关介绍
反渗透:膜分离技术中的一种,只允许溶剂通过,而无机盐、金属离子等均被截流。因此广泛应用于涂装行业中纯水制造、前处理、电泳等。如下图所示。
图1 反渗透 Reverse osmosis
渗透:稀溶液中的水分子通过半透膜向浓溶液中扩散的现象,称为渗透。
渗透压:某溶液在自然渗透的过程中,浓溶液侧液面不断升高,稀溶液侧液面相应降低,直到两侧形成的水柱压力抵消了溶剂分子的迁移,溶液两侧的液面不再变化,渗透过程达到平衡点,此时的液柱高差称为该溶液的渗透压。
反渗透原理:即在进水水流(浓溶液)侧施加一定的压力以克服自然的渗透压,当高于自然渗透压的操作压力施加在进水水流侧时,水分子自然渗透的流动方向就会逆转,进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水,形成与渗透相反的现象,称为反渗透。(如下图所示)
图2 反渗透机理
反渗透过程:根据反渗透机理可知,渗透和反渗透必须与具有允许溶剂(水分子)透过的半透膜联系在一起时,才会出现渗透现象和反渗透操作。如图2所示。
图3 反渗透过程
衡量反渗透膜质量的几个指标如下:回收率,脱盐率;
2、RO系统的维护与保养
在反渗透膜污染的几个类型中(微生物污染、化学污染、颗粒和胶体污染),微生物污染具有它的特殊性,它在反渗透水处理中所造成的运行困难是最严重的一种。目前,国内在反渗透水处理系统运行中,膜的微生物污染问题日渐突出。通常认为,给水污染指数(污泥密度指数,简称SDI)具有包容微颗粒污染的综合特征,所以往往把预处理的重点集中于SDI上。事实上,反渗透水处理系统在投产后不长的时间内微生物污染就会出现,引起压差增大数倍、产水量大幅度下降等严重危害。
2.1反渗透中的给水污染
2.1.1反渗透给水中的微生物
微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽孢、孢子和病毒。细菌颗粒极小,一般为1~3μm,病毒则更小,约为0.01~0.2μm,藻类、真菌比细菌大很多。
图4 高倍显微镜下的细菌图片(藻类) 而细菌的数量通常很大,一滴水多时可含有几千万个,极少时1mL水中也会含有几个、几十个。地表水含微生物较多,近年来在地下水中也常发现细菌繁衍的事例。微生物可视为胶体,带有负电荷,通过凝聚、过滤可除去大部分,但彻底除去则十分困难而复杂,尽管采用氯化消毒、氧化等手段,仍会有少数存在,甚至以孢子的形式暂时隐蔽起来。有事例证明,即使采取精密过滤,有时也是不尽人意。
2.1.2反渗透给水系统中的微生物粘泥
微生物膜是微生物在具有有机物和无机物的营养环境下,在膜表面新陈代谢而形成的。特别是在水通量过高或发生浓差极化时,微生物呈数倍的快速繁殖。这是一种胶粘物,其粘附力很强,难以清除,可以保护微生物不受水流剪切作用而冲走,也不易受化学消毒药剂的影响,由于不易彻底清除,因而加速粘泥的再生。这些微生物属于附着细菌。
2.1.3 RO系统在停机状态下,原水及系统内水源处于静止情况下,细菌繁殖速度较快。
2.2 RO系统中维护及杀菌方案
2.2.1短期停机RO膜保护
尽量减少系统长期停机的时间,如需要停机超过48小时,在RO系统清洗箱中配置纯水,用将膜组内的残留自来水置换掉,保护RO膜组。
2.2.2 RO膜保护
若需要停机超过72小时,可以选择每日运行30分钟,保证系统经常换水,降低细菌滋生情况。或在清洗箱内加纯水后配置0.5%-1%的亚硫酸氢纳(抑制细菌生长溶液)清洗膜组,可抑制膜内细菌的生长。
2.2.3 RO膜组杀
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