本文將介紹NEWater在工藝優化方面開展的RO中試試驗、不同種類膜的處理性能的對比研究、以及在實際生產中RO系統的性能優化。

 

 

　　作為一個水資源季度有限的國家而言，新加坡成功的開發了“四源匯水”，“四源”包括本地水、從馬來西亞進口的水、淡化海水、新生水（NEWater）。而新生水更是王冠上那顆最閃耀的寶石，成功的吸引了來自世界各地水業同行們的目光。

　　NEWater起源于2003年，它的工藝主體是對污水（usedwater）進行嚴苛的凈化和深度處理，結合了膜處理工藝（包括微濾或者超濾、以及反滲透）和紫外消毒工藝。產生的新生水主要用于工業生產，以及旱季作為對水庫的補充水源，這其實就是一種間接的飲用水源。

　　NEWater的生產流程如下：傳統污水處理廠二級處理的出水將作為NEWater水廠的進水，首先經過精細格柵過濾，在進入微濾或者超濾工藝單元，主要去除細顆粒物，出水進入反滲透工藝單元，去除細菌、病毒以及大部分溶解鹽。反滲透出水進行紫外消毒，最終凈化為“NEWater”。

　　1、針對NEWater工藝優化開展的RO中試試驗

　　迄今為止，新加坡已經擁有4座NEWater水廠，總處理量可達新加坡總需水量的30%。規劃中的第5座NEWater水廠將于2016年建成運營，預計截止到2060年，NEWater水廠的供水能力將滿足新加坡總需水量的55%以上。為此，PUB必須持續不斷的進行研發，以對NEWater的工藝與運行控制進行優化。

　　為了確保不影響NEWater水廠的實際運行，PUB在BedokNEWater水廠建造了一座與實際工藝相平行的RO試驗線，用于對RO膜、阻垢劑以及其它化學藥劑開展線下測試。該試驗線包括兩套平行的RO系統，每套系統的處理量為333m3/d，全部設在一個20英尺長的管架內。試驗線連接有拆裝自如的管道系統，可以按需組裝成不同的工藝結構，并且靈活的實現操作與監控需求，甚至可以囊括對整個NEWater工藝中所有監測點的pH、導電性、流速、溫度以及壓力的在線傳感監測。

 

 

　　另外，這個中試試驗廠還包括了化學藥劑獨立投加系統，用來對每條RO試驗線進行不同的化學藥劑投加，比如阻垢劑、抗微生物菌劑等。這些化學藥劑都儲存在一個可移動的化學品儲罐內，置于管架旁邊。管架旁還設有在線清洗罐（CIP），以及循環水箱。這樣的結構設置方便于膜組件的清洗，一旦化學清洗完成，膜組件可以立即進行產水清洗，最快速去除膜表面殘留的化學物質。

　　2、不同膜的對比平行試驗研究

　　為了評估不同膜的性能，兩條RO試驗線的操作條件都是完全相同的，用以驗證在相同進水水質和操作條件下，不同種類膜的處理性能。

　　完全相同的基礎操作參數包括能耗、壓力、流速、水質以及清洗頻率，在此基礎上，科研人員進行了一系列針對膜性能的對比測試。包括膜通量及處理效率、使用不同阻垢劑時需要的藥劑量、不同氟化物劑量對膜表面結垢產生的影響、化學清洗的效率等。

　　3、NEWater實際生產中RO系統的性能優化

　　中試試驗得到的大量數據有利的支持了PUB的科研人員們對RO系統的性能優化以及回收率的提升。系統優化會帶來化學藥劑以及能耗的降低，從而降低了整個NEWater水廠的運行費用。另外，實驗數據還可以進一步驗證膜供應商以及化學藥劑供應商提供的產品性能參數是否準確，并篩選出更合適的產品供貨商。

　　PUB已經開始著手展開這項中試試驗，通過膜產品在實際水源和操作條件下的使用，也可以為膜供貨商們提供大量的工程數據，有利于他們對膜產品展開進一步優化，因此這項中試試驗對膜供貨商們也是極有意義的，對化學藥劑供貨商們同理。