多介质过滤器的运行对反渗透影响的分析

      通过对多介质过滤器的构造介绍，着重阐述其出水水质的变化对后续工艺特别是反渗透装置的影响，进行分析并提出相应的措施。
一、概述
      多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂、无烟煤、锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水、纯水的前级预处理等。在工业循环水处理中它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质，保证产水水质满足反渗透装置的进水水质要求，并保证其出水SDI（污染指数）≤4，大5。
      深度处理所用设备，依次为多介质过滤器、保安过滤器、反渗透。多介质过滤器是由石英砂和无烟煤双层滤料填装，设备外形：
φ5000×2500mm(H)，
填料及高度：垫层石英砂16~24mm高200mm
垫层石英砂8~16mm高100mm
垫层石英砂4~8mm高100mm
垫层石英砂2~4mm高100mm
垫层石英砂1~2mm高100mm
中层石英砂0.3~0.5mm高800mm
上层无烟煤1~2mm高200mm 
      多介质过滤器工作压力：≤0.6Mpa，工作温度：常温，运行流速：<7m/h（空塔），反洗条件：进出口压差~0.1MPa，操作状态：6台同时运行，一台备用，反冲洗时，切换运行。反洗水泵（P102A/B），型号：KCP250-200-315，扬程：25m，流量：800m3/h，操作状态：多介质过滤器反冲洗时运行，其它时间停运，2台一开一备。罗茨风机（C101A/B），型号：SFPLUSH2/11PC，风压：7m，风量：28.9m3/min，操作状态：多介质过滤器反冲洗时运行，其它时间停运，2台一开一备。
二、多介质过滤器问题及解决办法
      该设备自2006年9月正式运行以来，频繁出现一些问题，依次详述如下：
      1、多介质过滤器出水SS值不能降到1以下，反渗透装置进水电导过高，产水电导超标。分析来源水水质波动大，水中不明杂质较多，试着在多介质过滤器进水中加大和减小混凝剂聚合氯化铝的投加量，助凝剂ST的投加量不变，并且控制进水PH在7~8，运行一段时间效果并不明显。分析絮凝剂纯度不够，于是联系厂家更换絮凝剂，期间单独投加ST，也可以起到很好的效果，提高絮凝剂纯度后，絮凝剂和助凝剂按设计要求投加。运行一段时间，出水SS值可以降到0.9左右，同时为了考察ST的作用效果，单独投加絮凝剂，停掉ST，发现单独使用絮凝剂也可以达到出水指标，ST投加后去除浊度较好，但对膜的清洗效果影响较大，不利于膜的清洗，本着经济的观点，取消投加ST。目前为止出水SS值比较稳定。
      2、多介质过滤器出水基本合格，SDI值在4~5之间，但是后续工艺保安过滤器衰减过快，管道振动大，污堵比较严重，保安过滤器滤芯内滋生微生物，正常2~3个月更换一次滤芯，现在不到一个星期就要更换一次，经分析，次氯酸钠投加后效果不明显，甚至产生腐败厌氧菌和微生物，对反渗透膜造成生物污染。导致反渗透污堵严重，脱盐率降低，压差增大，产水量持续减少，经过常规化学清洗后，效果不明显。多介质过滤器并不能过滤细菌和病毒等微生物，导致这些微生物经多介质过滤器进入保安过滤器，污染后续工艺反渗透。找到原因后，在多介质过滤器来水池内采用冲击方式添加杀菌灭藻剂次氯酸钠，以便使水池中微生物的数量急剧降低到一个很低的数值，到这个数值后，微生物就不容易恢复到原来的状况，同时继续连续投加的方式，刚开始一个星期投加一次，投加一个月后改为半个月投加一次，在130m的来水池中每次投加100kg，效果不错。这种现象一般出现在夏季，现在一旦温度达到25℃时，就开始采用冲击方式投加杀菌灭藻剂，来预防微生物繁殖对后续工艺造成的污染。
      3、多介质过滤器出水SDI值不合格，反渗透装置进水中SDI不合格会严重影响到膜的使用寿命，频繁膜化学清洗，影响产水量，同时保安过滤器滤芯更换频繁，提高运行成本。SDI值的影响因素有四个：
      ⑴水中悬浮物含量；
      ⑵水中的胶体；
      ⑶水中的有机物和细菌；
      ⑷混凝剂等预处理药品。
      多介质过滤器出水SS值小于1，属于合格范围。停止投加混凝剂聚合氯化铝，SDI值仍然不合格。考虑过滤器的反洗不彻底，修改过滤器的反洗时间间隔，由1080min减少到960min再到840min，气洗由原来的5min增加到12min，反洗由原来的12min增加到15min，SDI检测T=15min改为T=10min。然后检测SDI值在4左右，运行不到一个月时间，SDI值又开始不合格，同时发现过滤器反洗水沟有大量无烟煤泄露，2009年开始陆续更换多介质过滤器滤料，更换过的过滤器出水SDI值不稳定，持续到2011年SDI值很少合格，分析可能是来水水质不稳定，并且有恶化的趋势，已经超出过滤器的负荷。
      目前，我厂正在考虑增加超滤设备，即双膜法（就是将超滤或微滤和反渗透结合起来的一种水处理方法），相比传统的水处理工艺，采用超滤作为反渗透的预处理，出水水质高，水质稳定，且基本不受原水变化的影响；能有效去除水中的颗粒、悬浮物、胶体、细菌、病毒，是一种可靠的水处理技术；作为反渗透的预处理，比常规预处理可大大降低反渗透进水的SDI值，延长反渗透装置的使用寿命。正是解决了多介质过滤器不能解决的问题。