【技术革新】高碱度及高微生物污染难题
一、企业背景与水处理需求
在有色金属行业中，水处理系统的稳定运行对生产至关重要。本案例聚焦于广西某铝厂，这家总资产达254亿元的企业不仅是自治区“千亿生态铝”重点企业，也是国家级生态型铝产业示范基地的骨干力量。该厂原水取自某湖水库，用于包含8套150m³/h原水反渗透装置与2套150m³/h浓水反渗透装置的复杂系统中，设计总产水量为1500m³/h。然而，原水的高碱度、高pH值和严重的微生物污染，以 及由此带来的浓水反渗透水质问题，给系统带来了不小的挑战。
二、水质分析与挑战
SAMPLE ITEM | 原水 | 浓水RO进水 |
pH (酸碱度) | 7.94 | 8.09 |
电导率 (μs/cm) | 281.00 | 1024.00 |
浊度 (NTU) | 1.78 | 0.38 |
总碱度 (as CaCO3, mg/L) | 129.40 | 504.30 |
总硬度 (as CaCO3, mg/L) | 129.35 | 514.28 |
钙硬度 (as CaCO3, mg/L) | 115.42 | 473.47 |
镁硬度 (as CaCO3, mg/L) | 13.93 | 40.81 |
氯盐 (as Cl-, mg/L) | 7.67 | 21.94 |
全铁 (as Fe, mg/L) | 0.02 | 0.02 |
氟化物 (as F-, mg/L) | 0.09 | 0.91 |
COD (ppm) | 0.70 | 6.30 |
SiO2 (as SiO2, mg/L) | 3.00 | 12.00 |
铝（用0.5%硝酸稀释，ppb) | 218.10 | 652.60 |
硫酸盐 (as SO42-, mg/L) | 5.29 | 21.61 |
微生物菌落总数(CFU/mL) | 2.8×103 | 1.95×103 |
原水为水库养殖水，进水碱度高，pH高，微生物污染非常、非常严重。浓水反渗透水质则面临更高悬浮物、有机物和微生物超标的困扰，系统长期处于污染高压状态，清洗维护难度大，清洗周期短。
三、系统问题剖析与解决方案
（一）产水回收率难题
问题表现：系统实际运行中，8 套原水反渗透回收率仅在 72 - 74%，浓水反渗透回收率处于 70 - 71%，远低于设计指标，造成大量水资源浪费与成本增加。
解决方案：选用Ochemate®欧楷美®CPE8000高效浓缩型阻垢剂，加药量仅 0.35ppm，浓水反渗透加药量0.7ppm，同时欧美新材的专业团队凭借 20 余年反渗透运行管理智慧，深入分析系统流体力学与工艺参数，通过精细调整浓水流量阀门开度，优化系统内部压力分布与水流走向。
成效：系统整体回收率提升至 75%。这一举措不仅减少了浓水排放对环境的潜在压力，更为企业节约了可观的水资源成本，提升了整体生产效益。详见下表调整前后对比图：
（二）清洗频率过高困境
问题表现：微生物的肆意繁殖在反渗透膜表面形成生物膜，致使一段压差快速攀升，产水流量锐减。原水 RO 系统清洗周期被迫缩短至 40 - 50 天，浓水 RO 系统更是只有 30 - 40 天，严重影响系统连续稳定运行并增加了运维成本与工作量。
解决方案：选用Ochemate®欧楷美®TBC9528与Ochemate®欧楷美®TBC9527两种非氧化性杀菌剂交替使用。两种杀菌剂从不同作用机制出发，协同破坏微生物的细胞结构与代谢途径，有效抑制生物膜的形成与生长。同时，使用专用Ochemate®欧楷美®清洗剂，其高效的去污、除垢与杀菌能力，能够深入膜孔内部清除顽固污染物，恢复膜的通量与分离性能。
成效：通过这一系列综合措施，原水 RO 系统清洗周期显著延长至 70 天以上，浓水 RO 系统也延长至 70 - 80 天，极大地提升了系统运行的稳定性与可靠性，降低了长期运维成本。详见下表清洗周期对比图：
四、总结
原运行状况 | Ochemate解决方案 | 达到效果 |
产水回收率偏低 | 专业反渗透运行管理，提高产水率 | 原水反渗透：75% |
原水反渗透：72.4% | 定期水质分析和监测； | 浓水反渗透：75% |
浓水反渗透：70% | 日常运行管理； | |
清洗频率高 | 降低清洗频率，延长膜使用寿命 | 原水反渗透：＜6次/年 |
原水反渗透：＞8次/年 | 污垢的分析； | |
浓水反渗透：＞15次/年 | 专用清洗剂清洗； | 浓水反渗透：～6次/年 |
反渗透分段清洗改造和优化； | ||
单位水量药剂运行成本0.25元/吨水 | 化学品加药方案优化，降低运行成本 | 单位水量药剂运行成本0.225元/吨水 |
预处理加药优化控制； | ||
反渗透阻垢剂加药优化控制； | ||
反渗透灭菌抑菌加药优化控制； |
回顾这个有色金属行业中的特殊案例，水库养殖水衍生重重污染难题。面对如此棘手的高碱度、高微生物含量的原水，以及后续反渗透浓水水质的复杂困境，欧美新材团队为客户提供产品+保姆式总包服务，助力预处理系统的运维管理优化，在 14 年的运行过程中展现出卓越的稳定性。希望这份案例分享，为同行业面临类似挑战的企业提供参考。欧美团队有信心为有色金属行业的更多用户提供助力，共同维护系统的稳定运营。
