反滲透技術(shù)在電子工業(yè)廢水處理和回用中的應(yīng)用
反滲透(RO)技術(shù)在水處理中的高效、節(jié)能特點(diǎn)已舉世公認(rèn)，RO在電子工業(yè)水處理中的應(yīng)用也已相當(dāng)廣泛。在我國(guó)RO應(yīng)用于電子工業(yè)水處理的報(bào)道，最早可追溯到1981年，RO技術(shù)就己成功應(yīng)用于大規(guī)模集成電路超純水制備[l]。此后，不斷出現(xiàn)RO制取超純水工藝流程研究和更大規(guī)模超純水制備的報(bào)道吼RO在電子工業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
2004年4月，國(guó)家海洋局杭州水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)中心為樂(lè)金飛利浦曙光電子有限公司設(shè)計(jì)和建成的13Om3/hRO彩色顯象管廢水回收項(xiàng)目是RO純水制備技術(shù)在電子工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的拓展。該項(xiàng)目是迄今我國(guó)第一個(gè)較大規(guī)模進(jìn)行彩色顯象管生產(chǎn)企業(yè)廢水回用項(xiàng)目。與電子工業(yè)其它領(lǐng)域一樣，彩管的生產(chǎn)同樣需要純度高、需量大的純水，而經(jīng)過(guò)彩管制造車(chē)間使用的純水，排出時(shí)都帶有相當(dāng)含量的硫酸鹽、碳酸鹽、氟化物以及鈣等金屬離子(見(jiàn)表1)，不僅不能回用，而且直接排放還將污染環(huán)境，造成資源浪費(fèi)。統(tǒng)計(jì)表明，隨著20世紀(jì)90年代開(kāi)始我國(guó)彩管產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)，彩管工廠己成了我國(guó)排污的大戶(hù)之一。
從節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境考慮，我們投入一定的人力物力，將此類(lèi)污染水重新處理成純水，使之投入到彩管生產(chǎn)的流水線中是很有意義的。本文闡述的彩管廢水回收系統(tǒng)，經(jīng)一年多的運(yùn)行，性能指標(biāo)穩(wěn)定，表明RO技術(shù)在彩管生產(chǎn)中的應(yīng)用在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。
1 工藝流程說(shuō)明
該系統(tǒng)由二部分組成，即原水預(yù)處理部分，處理水量195m3/h;反滲透部分，處理水量2x65m3/h。其流程示意圖見(jiàn)圖1。
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1.1預(yù)處理部分
原水預(yù)處理的目的是使進(jìn)入RO裝置前的水質(zhì)達(dá)到RO進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)RO膜的使用壽命，保證RO裝置長(zhǎng)期、穩(wěn)定的運(yùn)行。
預(yù)處理系統(tǒng)由原水地、增壓泵、反洗濾器、絮凝、機(jī)械濾器、還原劑投加、活性炭濾器、反洗泵組成。所有預(yù)處理工序包括殺菌，絮凝過(guò)濾，吸附，pH調(diào)節(jié)，
阻垢等，都是為最大限度地防止和延緩RO膜面的積(CaCO3，Casq，srsq，CaFZ及鐵鋁化合物)，防止膠體物質(zhì)及總懸浮固體微粒污染物堵塞有機(jī)物、微生物、氧化性物質(zhì)等對(duì)膜的氧化破壞，緩RO膜的水解過(guò)程，從而使RO系統(tǒng)在良好狀下工作。
2 反滲透部分
RO部分是由32根RO組件，按10:6的形式列，共2套，分別用一個(gè)高壓泵供水，RO產(chǎn)水每65mm3/h。產(chǎn)水經(jīng)管道輸送到彩管生產(chǎn)制水線，作生產(chǎn)線的原水使廢水得以回用。運(yùn)行結(jié)果本項(xiàng)目于2004年5月投入運(yùn)行。經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)標(biāo)均超過(guò)設(shè)計(jì)要求:脫鹽率97.3%;水回收率:70%;產(chǎn)水量:2x65m3/h。各項(xiàng)指標(biāo)的分析和檢測(cè)結(jié)示于以上表1。
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3 RO膜面污染及膜面清洗處理
盡管本系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)配備比較完善，但經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，RO膜面仍難免出現(xiàn)污染物的沉積，使系統(tǒng)產(chǎn)水量不斷下降。這是任何RO裝置應(yīng)用中普遍出現(xiàn)的現(xiàn)象。對(duì)此，我們采用一種比較有效、簡(jiǎn)單易行的膜清洗方法:在工藝流程配備RO膜清洗循環(huán)系統(tǒng)(見(jiàn)圖1);清洗時(shí)，按l%磷酸鈉，1%三聚磷酸鈉，1%EDTA一四鈉和0.2%NaOH，配制清洗液;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)清洗。最后用RO產(chǎn)水循環(huán)沖洗。清洗結(jié)果表明RO系統(tǒng)產(chǎn)水可接近于初始產(chǎn)量。
4 結(jié)論
彩色顯象管生產(chǎn)排出的廢水經(jīng)RO系統(tǒng)處理后，脫鹽率達(dá)97.3%，產(chǎn)水量2x65m3/h符合彩管生產(chǎn)線純水供應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，制水耗電o.85kwh/m3產(chǎn)水，表明RO在該領(lǐng)域的應(yīng)用在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是可行的。
完善的預(yù)處理系統(tǒng)，是RO系統(tǒng)成功運(yùn)行的保證。本系統(tǒng)采用的殺菌，絮凝，吸附，過(guò)濾，pH調(diào)節(jié)，阻垢及還原等預(yù)處理環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)一年多的安全、可靠運(yùn)行中，維持了各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定。
經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，系統(tǒng)產(chǎn)水量有一定程度的下降，它可以通過(guò)RO膜清洗方法解決。本系統(tǒng)采用的配制專(zhuān)用清洗液及簡(jiǎn)易、有效方法可使產(chǎn)水量恢復(fù)到接近初始產(chǎn)水量水平。
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