關(guan)于膜系統的(de)關(guan)鍵問(wen)題(ti)及解決方案做(zuo)以下介紹。

一、膜系統(tong)處理能力下降

膜系統運轉一段時間后，有時處理能力明顯下降，達不到設計產能。產生這種現象的原因主要與膜系統工作環境、選型設計、安裝施工、運行管理和膜產品性能等有關。此外，與膜系統(MBR、UF或R0)本身也(ye)有一定關(guan)系(xi)。

很重要的一點(dian)： 膜產品(pin)性能

對于(yu)UF系統，膜(mo)本身(shen)的抗(kang)污染性(xing)和(he)親水(shui)性(xing)對通量(liang)影響較大，通量(liang)值低(di)(di)運轉一段時間后，MBR、UF的處理能力降低(di)(di)。對此可選用抗(kang)污染性(xing)強(qiang)、清(qing)洗恢復性(xing)好(hao)的內襯增(zeng)強(qiang)型PVDF膜(mo)，結(jie)合(he)氣(qi)洗不斷(duan)絲(si)，清(qing)洗效果非常好(hao)。而對于(yu)MBR系統，要選用具(ju)有永久親水(shui)性(xing)，并且不斷(duan)絲(si)的帶內襯MBR膜(mo)，以保證產水(shui)水(shui)量(liang)跟水(shui)質。

其他重要影響因素：

1、工作環境

進水(shui)水(shui)溫低于(yu)(yu)(yu)設計溫度(常見于(yu)(yu)(yu)季節性變化(hua))，會導致(zhi)膜(mo)出水(shui)性能下降(jiang);水(shui)質中(zhong)污染(ran)物(wu)種類、濃度和水(shui)體(ti)黏度的(de)變化(hua)，也會導致(zhi)膜(mo)的(de)透水(shui)性能低于(yu)(yu)(yu)預期值。解決這些(xie)問(wen)題，需要在(zai)膜(mo)系統設計之初，考慮(lv)全(quan)(quan)年最(zui)低水(shui)溫和水(shui)質的(de)波動幅度，在(zai)選膜(mo)面積時留出一定的(de)安全(quan)(quan)余量。

2、選型設計

由于(yu)設計經(jing)驗(yan)不(bu)(bu)足，過(guo)多考慮成本導致選用的膜(mo)(mo)面(mian)積安全(quan)余(yu)量不(bu)(bu)足，對膜(mo)(mo)的產水通量估計過(guo)高等(deng)，都(dou)(dou)會使膜(mo)(mo)達不(bu)(bu)到設計產能。無論(lun)是(shi)MBR膜(mo)(mo)、UF膜(mo)(mo)還是(shi)R0膜(mo)(mo)，都(dou)(dou)必須(xu)保證足夠的膜(mo)(mo)面(mian)積。

壓力(li)不足、流體分(fen)(fen)布(bu)不均，導(dao)致(zhi)水(shui)流或(huo)氣(qi)流偏流，也(ye)會影響整體膜(mo)性能(neng)，對(dui)于UF系(xi)統(tong)(tong)(tong)和(he)Ro系(xi)統(tong)(tong)(tong)更是(shi)如此(ci)。對(dui)于RO系(xi)統(tong)(tong)(tong)，膜(mo)面流速過低(di)，會導(dao)致(zhi)污染物沉積，引起(qi)堵塞(sai)。解決(jue)的方法(fa)是(shi)改(gai)善(shan)泵、水(shui)路和(he)氣(qi)路設計，使(shi)多組膜(mo)能(neng)均擔(dan)處理(li)負荷，避免部(bu)分(fen)(fen)膜(mo)超負荷產(chan)水(shui)，而部(bu)分(fen)(fen)膜(mo)未(wei)發揮(hui)作(zuo)用。若清(qing)洗(xi)維護(hu)功能(neng)設計不足，尤其是(shi)無(wu)產(chan)水(shui)自沖洗(xi)功能(neng)，可通過改(gai)善(shan)氣(qi)洗(xi)、水(shui)洗(xi)和(he)藥洗(xi)設計，設置合(he)適的沖洗(xi)頻率和(he)水(shui)量等參(can)數加以解決(jue)。進膜(mo)前無(wu)前置過濾(lv)保護(hu)設施，會導(dao)致(zhi)膜(mo)系(xi)統(tong)(tong)(tong)堵塞(sai)。解決(jue)方法(fa)為：對(dui)于MBR系(xi)統(tong)(tong)(tong)，增設13 mm超細格柵;對(dui)于UF系(xi)統(tong)(tong)(tong)，增設100um級粗濾(lv)器;對(dui)于R0系(xi)統(tong)(tong)(tong)，增設5um級精密濾(lv)器。

UF及RO系(xi)統中，還會產生(sheng)微生(sheng)物黏泥堵塞，影響膜正(zheng)常產水。解決方法為：增設紫外線滅菌器(qi)或投(tou)加殺菌劑;對于RO膜系(xi)統，選用無磷阻垢(gou)劑，減(jian)緩微生(sheng)物滋生(sheng);定期對系(xi)統進行清洗維護(hu)。

前處理能力設計過低(di)或(huo)效果變差，導致進(jin)膜(mo)水(shui)質惡(e)化，對膜(mo)系統(tong)尤其是RO系統(tong)影響(xiang)很大(da)。解(jie)決方法(fa)為：改善前處理，保(bao)證膜(mo)系統(tong)進(jin)水(shui)水(shui)質;對于(yu)UF系統(tong)，改善其前置過濾器效果;對于(yu)RO系統(tong)，保(bao)證進(jin)水(shui)污(wu)染指數(SDI)合格。

3、安裝施工

膜(mo)(mo)(mo)系(xi)(xi)統(tong)制造安裝過程(cheng)中，未(wei)及(ji)時清理雜物會(hui)導致(zhi)雜質(zhi)殘留過多，從而影響膜(mo)(mo)(mo)的產水性能(neng)。尤其(qi)是焊渣，尖銳或絲狀物等，嚴重時會(hui)導致(zhi)膜(mo)(mo)(mo)絲、膜(mo)(mo)(mo)片破損。對于(yu)MBR膜(mo)(mo)(mo)，需(xu)將(jiang)池內雜質(zhi)清理干凈后再(zai)(zai)進水;對于(yu)UF及(ji)RO系(xi)(xi)統(tong)，先將(jiang)前(qian)段管路系(xi)(xi)統(tong)沖洗干凈，運轉(zhuan)前(qian)置過濾器，然后再(zai)(zai)進水。

4、運行管理

正確加入藥劑(ji)，尤其是阻垢劑(ji)，對RO系統非常重(zhong)要(yao)。此(ci)外(wai)，還要(yao)根據工(gong)況及時(shi)沖洗或采(cai)取藥洗，恢復膜性能。

設(she)計(ji)經驗不足導致回收(shou)(shou)率(lv)過高，或人為操作(zuo)超(chao)過設(she)計(ji)回收(shou)(shou)率(lv)，也會導致膜(mo)處理(li)能(neng)力的下降(jiang)。對(dui)UF系統(tong)可采用錯流過濾而非死(si)端過濾;對(dui)RO膜(mo)要(yao)加(jia)大濃水排放，降(jiang)低回收(shou)(shou)率(lv)，減(jian)少膜(mo)串聯(lian)的數量或加(jia)大回流量。

二(er)、膜使用壽(shou)命縮短或需頻繁(fan)清洗

膜(mo)使用壽命周期(qi)短體現在(zai)兩個方面：一是(shi)膜(mo)本身永久性受(shou)(shou)損，不能(neng)再(zai)產出足量(liang)、足質的水，需能(neng)解(jie)決(jue);二是(shi)膜(mo)受(shou)(shou)嚴重(zhong)污(wu)染后暫(zan)時性受(shou)(shou)損，需要頻繁清(qing)洗(xi)才能(neng)恢復產水能(neng)力，實際使用時間和清(qing)洗(xi)周期(qi)較短，難以適應生(sheng)產要求。該(gai)問(wen)題可從工(gong)藝設(she)計上加以解(jie)決(jue)，如提(ti)高膜(mo)本身的質量(liang)，同時加強(qiang)環境、制造施(shi)工(gong)和運行管理等。

1、設計

保(bao)護性設計不(bu)(bu)足，會導(dao)致膜(mo)(mo)產生不(bu)(bu)可恢(hui)復性受(shou)損。根據(ju)受(shou)損的種(zhong)類不(bu)(bu)同，其解決方法也各(ge)異(yi)。列如：為避免膜(mo)(mo)絲、膜(mo)(mo)片被(bei)劃傷，可選用內襯增強型PVDF膜(mo)(mo)，并且加(jia)裝前置(zhi)過濾器(qi);為防止RO膜(mo)(mo)被(bei)氧(yang)化(hua)性物(wu)質氧(yang)化(hua)，加(jia)裝ORP儀表和還原劑(ji)自動投(tou)加(jia)裝置(zhi);為防止超(chao)壓性物(wu)理(li)損傷，可加(jia)裝壓力保(bao)護設施;為防止膜(mo)(mo)絲、膜(mo)(mo)片受(shou)水錘(chui)沖擊(ji)破裂，需設計減緩水錘(chui)細節。

設(she)計經驗(yan)欠缺或過于節省(sheng)材(cai)料成本，會造成實際選用膜(mo)面積嚴重不足;單位面積超(chao)負(fu)荷(he)運轉、污(wu)染嚴重，也需頻繁(fan)清洗。為此(ci)，膜(mo)面積需要根據(ju)穩(wen)定膜(mo)通(tong)量選型設(she)計，對(dui)無經驗(yan)水質，需通(tong)過中試驗(yan)證設(she)計數(shu)據(ju)o

對于R0系統，膜串(chuan)聯數(shu)(shu)量(liang)過多，亦會導(dao)致后段(duan)(duan)膜污染嚴重(zhong)且難以清洗(xi)(xi)恢復(fu)。解(jie)決方法(fa)是合理設計RO 膜的(de)串(chuan)聯數(shu)(shu)量(liang)，當(dang)采用兩段(duan)(duan)式(shi)RO設計時，設計分(fen)段(duan)(duan)清洗(xi)(xi)。

此外，前(qian)處(chu)理(li)能力偏小，導致膜進(jin)水(shui)水(shui)質(zhi)超(chao)標(biao)，強行運轉，亦會縮短(duan)膜的使用壽(shou)命。對(dui)此，需改(gai)善前(qian)處(chu)理(li)工藝(yi)，保證膜系統進(jin)水(shui)水(shui)質(zhi)符合要求。

2、膜產品

UF/MBR膜如果(guo)采用(yong)常(chang)規均質膜絲(si)，易斷絲(si)，抗污(wu)染性(xing)(xing)和抗老化性(xing)(xing)差，反洗及(ji)拉(la)伸強(qiang)度低。推薦(jian)選用(yong)長壽命(ming)、高(gao)抗拉(la)強(qiang)度的內襯增強(qiang)型PVDF膜。

RO膜流通通道(dao)小、膜片抗污染性差，應盡量選(xuan)用寬流道(dao)RO膜，根(gen)據水質有針(zhen)對(dui)性地選(xuan)取抗污染膜。

3、制造、施工

制(zhi)造(zao)安裝(zhuang)過(guo)(guo)程中(zhong)，膜(mo)系統(tong)混(hun)入雜(za)物尤(you)其是尖(jian)利異(yi)物，會(hui)劃傷膜(mo)絲、膜(mo)片。解決(jue)方法為：對于(yu)帶內襯MBR膜(mo)，需將(jiang)池內雜(za)質清理干(gan)凈后(hou)再(zai)進(jin)水;對于(yu)UF及RO系統(tong)，必須先將(jiang)前段管路(lu)系統(tong)沖洗干(gan)凈后(hou)，運轉前置(zhi)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)，然(ran)后(hou)再(zai)進(jin)水。

4、運行管理

未正確(que)或及時加藥，尤其是RO系(xi)統的阻垢劑投加不及時，會(hui)導(dao)致膜(mo)嚴重堵塞。在(zai)設計正確(que)的前(qian)提下(xia)，按操作規程正確(que)運(yun)營維護。

膜(mo)系(xi)統在高壓差(cha)下運轉，會導(dao)致超(chao)微(wei)濾(lv)膜(mo)絲斷裂和(he)RO膜(mo)片(pian)受損。為(wei)此，需巡檢跨膜(mo)壓差(cha)和(he)膜(mo)組壓降，根據工況及時進(jin)行恢復(fu)性清(qing)洗，嚴防超(chao)壓差(cha)運轉。

化(hua)學(xue)清洗時(shi)，強(qiang)(qiang)酸、強(qiang)(qiang)堿(jian)和強(qiang)(qiang)氧(yang)化(hua)性藥劑(ji)會(hui)使(shi)膜產生不(bu)可恢(hui)復性的化(hua)學(xue)損傷(shang)。因(yin)此，操(cao)作者需熟練掌(zhang)握化(hua)學(xue)清洗工藝，避(bi)免強(qiang)(qiang)酸和強(qiang)(qiang)堿(jian)環境;而RO膜則嚴禁采用強(qiang)(qiang)氧(yang)化(hua)性藥劑(ji)清洗。

5、環境

水(shui)溫高于45℃，會使膜的使用(yong)壽命(ming)縮(suo)短。一般需將水(shui)溫控制在40℃以下，必要時(shi)采取降溫措施。

對于RO系(xi)(xi)統，廢(fei)水中含有強氧化(hua)性物(wu)質或易沉(chen)淀物(wu)質，會導致膜(mo)使用周期縮短(duan)。設計(ji)系(xi)(xi)統時，從其安全(quan)性角度考慮，增加(jia)預處理安全(quan)余(yu)量，加(jia)裝保護性停機設計(ji)，可避免引發這類問(wen)題。

三、膜(mo)系統運行成(cheng)本高(gao)

MBR、UF統(tong)(tong)的運(yun)行成本并非很高(gao);RO系統(tong)(tong)因為有高(gao)壓泵，且需投(tou)加專用(yong)阻垢劑，運(yun)行成本較(jiao)高(gao)。從優化(hua)設計(ji)角度入手，可(ke)從以(yi)下(xia)幾方面降(jiang)低(di)RO系統(tong)(tong)的運(yun)行成本：

1、選擇超(chao)低壓反參(can)透膜

常規反參透膜運行壓力為1.3～1.5 MPa，超低壓反滲透膜運行壓(ya)力為0.8MPa左右甚至更(geng)低(與水溫密切相關)，可節約30%以(yi)上電耗。對于大型RO系統，基本可抵(di)消膜70%以(yi)上的年折(zhe)舊費用，節約更(geng)為顯著。

2、高壓泵配變頻器

高(gao)壓泵配變頻(pin)器除了可(ke)以減緩(huan)水(shui)泵啟動時的(de)水(shui)錘沖(chong)擊，還可(ke)通過設定合理的(de)運行壓力，降低(di)閥門節流耗(hao)能，全年至(zhi)少可(ke)季度性節能15%以上。

3、合(he)理(li)計算阻垢劑(ji)投(tou)加量(liang)通(tong)(tong)過(guo)分析(xi)水質數(shu)據，優化(hua)藥劑(ji)投(tou)加量(liang)，通(tong)(tong)常(chang)可節約20%甚至(zhi)更高的藥劑(ji)費用。

4、適當增加(jia)膜的數量(liang)，降低運(yun)行壓(ya)力(li)

通(tong)過適當增大(da)膜面(mian)積，可在(zai)一定程度(du)上降低膜的運行壓力(li)，降低電耗。

5、MBR或UF產水與RO產水混用

RO產(chan)水(shui)水(shui)質較優，通常(chang)可以與一(yi)定比例的(de)帶內襯MBR膜或(huo)UF膜的(de)產(chan)水(shui)混合，提高系統(tong)回(hui)收率，降低RO系統(tong)的(de)運行規模，從(cong)而(er)節約運行成本(ben)。