反渗透浓水回流的设计在废水中经常见到,主要目的是为了提高回收率或浓水错流率。
对于不同水源不同类型的膜元件都有最低浓水流量的要求,运行时需满足最低流量要求。
某零排放项目中,浓水反渗透(处理一级反渗透浓水)共4套,设计回收率70%,进水COD约100mg/L,进水TDS 约9300mg/L。
单套反渗透进水量100m3/h,配置6芯装膜壳共22支。对于该水质常见设计思路就是一级两段及段间增压。现场情况是2套采用了两段式14:8排列+段间增压的形式,浓水回流量为16m3/h,仅是为了提高浓水错流率。
两段式设计流程图
两段式设计装置图
另2套采用了一段式排列,浓水回流首要目的要提高回收率,同时可能是受到了垃圾渗滤液DTRO的设计启发,每套反渗透浓水回流量高达150m3/h,单支压力容器进水流量达到12.5m3/h。
一段式设计流程图
一段式设计装置图
尽管一段式排列浓水错流率很高,但实际运行时并不理想,化学清洗周期比两段式还要短7d,并没有达到预期的效果。这是因为大量的浓水回流导致进水水质迅速恶化,有机物、微生物等会对反渗透膜造成了二次污染,因此,浓水流量只要满足最小流量即可,无需过多的增加回流量(在有回收率需求的情况下要优先满足回收率)。
在垃圾渗滤液中,DTRO和STRO等本身具有较强的抗污染和自净能力,在应用上是有区别的,通常会进行大量的浓水循环以维持膜稳定的进水流量,从而增加膜表面的剪切力,减轻污染物在膜表面沉积。
另外该大错流的设计另一弊端就是直接将膜壳、阀门管件等的设计压力等级提升了一个档次,高压泵的流量及入口耐压等级同样提升很多,这样导致投资会升高不少。
两段式的泵配置:高压泵116m3/h@235m+段间泵(入口压力2.3Mpa)68m3/h@50m
一段式的泵配置:高压泵(入口压力3.9Mpa)250m3/h@407m