去年冬天,凝结我去一家化工厂看他们新上的反渗反渗透装置。操作工拧开取样阀,透装接了一杯进水递给我。置用水很清,凝结肉眼几乎看不出任何杂质。反渗但我拿便携式电导率仪一测,透装读数直接跳到三十多微西每厘米。置用他告诉我,凝结这是反渗凝结水,厂里觉得水质好,透装想省掉软化环节直接进反渗透膜。置用
问题就出在这里。凝结凝结水看着干净,反渗实际上藏着一堆反渗透膜受不了的透装东西。
凝结水从哪来的?蒸汽在换热器里冷凝,或者透平做完功之后变成液态。这个过程中,它接触的全是金属表面——碳钢管道、铜合金换热管、不锈钢阀门。铁和铜的腐蚀产物会以离子态或者微小颗粒的形式混进水里。铁离子在凝结水里通常有几十到几百微克每升,铜离子少一些,但也够膜喝一壶。这些金属离子一旦进入反渗透系统,会在膜表面催化氧化反应,把聚酰胺活性层慢慢啃掉。膜脱盐率下降的速度,比你正常清洗恢复的速度快得多。
再说溶解气体。凝结水在冷凝过程中会溶解二氧化碳,pH值经常掉到六以下。偏酸性的水对反渗透膜本身还算温和,但它会把管道里的铁溶出来更多,形成恶性循环。有些厂用加氨的方式把pH提上去,可氨本身对膜也有渗透性,产水电导率会跟着升高。更麻烦的是,如果凝结水里混进了冷却水——换热器管束泄漏是常事——那钙镁硬度、氯离子、硫酸根全进来了。氯离子对反渗透膜的伤害是不可逆的,氧化降解一旦发生,膜片就只能换新的。
我见过一个案例。北方某热电厂把凝结水直接送进反渗透,运行三个月,一段压差从零点三公斤涨到一点二公斤。拆开膜壳一看,第一支膜元件端面糊了一层红褐色黏泥。化验结果是铁细菌代谢产物和氢氧化铁混在一起。他们后来加了超滤做预处理,但膜的性能已经回不去了,脱盐率从百分之九十八掉到百分之九十二。算下来,省掉的预处理设备钱,还不够换那一批膜。
有人会说,那用混床或者软化处理一下不就行了。可以,但你要看成本。凝结水水量大,温度高,普通离子交换树脂在四十度以上就开始降解。降温再处理,能耗又上去了。而且凝结水里经常含有微量油——如果凝汽器管束有渗漏,循环水里的油类物质会带进来——油对反渗透膜是致命的,它会让膜片疏水化,水通量断崖式下跌,清洗剂都洗不回来。
反渗透膜喜欢什么水?预处理到位的水。SDI值低于三,余氯为零,硬度经过软化或者加阻垢剂控制,温度在二十五度左右。凝结水一条都不占。它温度高,溶解气体多,金属离子超标,还可能带油带氯。直接进反渗透,等于让膜片当过滤器用,还是那种没法反洗的过滤器。
我个人的判断是,凝结水不是不能用在反渗透前面,但必须经过针对性的预处理。超滤加纳滤,或者活性炭加软化加除氧,把该拿掉的东西拿掉。如果只是图省事,觉得“看着清就能用”,那膜元件会用实际性能告诉你答案。这个答案通常不便宜。
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