膜系统启动一段时间后,有时处理能力明显降低,达不到设计能力。造成这一现象的原因主要与膜系统工作环境、选型设计、安装施工、运营管理、膜产品性能等有关。它还与膜系统(MBR、UF或R0)本身有关。

重要的一点:膜产品性能

对于UF系统,膜本身的污染性和亲水性对通量有很大的影响,在流量低一段时间后,MBR、UF的处理能力会降低。对此,可以选择污染性强、洗涤恢复性好的内衬增强PVDF膜,结合气体洗涤,持续清洗丝绸的效果非常好。对于MBR系统,要有持久的亲水性,使用不断排列的MBR膜来保证算术量和水质。

其他重要影响因素:

1、工作环境。

如果进水水温低于设计温度(季节变化中常见),膜流出性能可能会下降。水质中污染物种类、浓度及水体粘度的变化也可能导致膜的透水性能低于预期。要解决这些问题,在膜系统设计初期,考虑到年内最低水温和水质的波动幅度,在选择膜面积时应留出一定的安全裕量。

2、设计选择。

由于设计经验不足,如果考虑成本太多,选定的膜面积安全剩余量不足,如果膜的酸量估计过高,膜可能达不到设计能力。MBR膜、UF膜、R0膜都要保证足够的膜面积。

压力不足,流体分布不均,水流或气流偏转,影响整体膜性能,特别是UF系统和Ro系统。RO系统的情况是,堵塞面流速太低,污染物沉积而堵塞。解决办法是用泵、水路、天然气改善设计,使多组膜都能承受处理负荷,防止部分膜过载,使部分膜无法工作。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure,成功)清洁维护功能设计不足,特别是无氧水自清洗功能不足时,可以通过改进空气清洗、水洗、药物清洗设计,设置适当的清洗频率和数量等参数来解决。如果前面没有全面过滤器保护设施,膜系统可能会堵塞。解决方法是为MBR系统添加13毫米超细格栅。对于UF系统,添加100um级粗糙过滤器。对于R0系统,添加5um级精密过滤器。

在UF和RO系统中,微生物粘土被堵塞,膜正常生产水也会受到影响。解决办法是增设紫外线灭菌器或加入杀菌剂。对于Romembrane系统,使用无人阻垢剂减缓微生物繁殖。定期清洁和维护系统。

预处理能力设计太低或效果差,导致津膜水质恶化,对膜系统,特别是RO系统有很大影响。解决办法是:改善预处理,保证膜系统的水质。对于UF系统,改善前过滤器效果。对于RO系统,确保通过流入污染指数(SDI)。

3、安装和施工

膜系统制造安装过程中,如果不及时清洗杂物,杂质会留下太多,影响膜的水生产性能。特别是焊接残渣、锋利、丝等,严重时会损坏营房、膜膜。对于MBR膜,池塘里的杂质要清理干净后再下水。对于UF和RO系统,首先将以前的管道系统清洗干净,启动前过滤器,然后加水。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure)。

4、运营管理。

正确添加药剂,特别是阻垢剂,对RO系统至关重要。另外,要根据工作条件及时清洗或洗药,以恢复膜性能。

设计经验不足,回收率过高或人为操作超过设计回收率时,膜处理能力可能会下降。对于UF系统,可以使用交叉流过滤代替死端过滤。对于Romembrane,要增加浓水排放,降低回收率,减少膜连接的数量,或增加回流量。

第2条

胶片寿命缩短或需要经常清洗。

膜生命周期短体现在两个方面。

第一,膜本身永久损坏,不能再生产足够量的发质水,必须能够解决。

第二,膜严重污染后暂时受损,需要经常清洗才能恢复算术能力,实际使用时间和清洗周期短,难以适应生产要求。这个问题可以在工艺设计中解决。例如,可以提高膜本身的质量,同时加强环境、制造施工和运营管理。

1、设计。

保护性设计不足会对膜造成不可恢复的损伤。根据受损的种类,解决方法也不同。例如:选择内衬增强PVDF膜,防止划伤营房、隔膜,并添加前过滤器。为了防止ROM被氧化性物质氧化,安装ORP仪表和还原剂自动投放装置。可以安装压力保护设施,防止过压性物理损伤。营房,幕布为了防止被锤子砸破,必须设计成延缓锤子的细节。

如果设计经验不足或过度节约材料成本,实际选择膜面积可能会严重不足。单位面积超负荷运转,污染严重,需要经常清理。为此,膜面积必须根据稳定膜通量选择型设计,对没有经验的水质进行试点验证,验证设计数据O。

对于R0系统,膜连接数太多会导致后段膜污染严重,难以清洗。解决方法是合理设计RO膜的连接数,在使用第二阶段RO设计时设计分段清洗。

另外,预处理能力小,膜水水质超标,强制操作,可以缩短膜的寿命。对此,要改善预处理工艺,确保膜系统进水水质符合要求。

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2、膜产品

UF/MBR膜如果采用常规均质膜丝,易断丝,抗污染性和抗老化性差,反洗及拉伸强度低。推荐选用长寿命、高抗拉强度的内衬增强型PVDF膜。

RO膜流通通道小、膜片抗污染性差,应尽量选用宽流道RO膜,根据水质有针对性地选取抗污染膜。

3、制造、施工

制造安装过程中,膜系统混入杂物尤其是尖利异物,会划伤膜丝、膜片。解决方法为:对于带内衬MBR膜,需将池内杂质清理干净后再进水;对于UF及RO系统,必须先将前段管路系统冲洗干净后,运转前置过滤器,然后再进水。

4、运行管理

未正确或及时加药,尤其是RO系统的阻垢剂投加不及时,会导致膜严重堵塞。在设计正确的前提下,按操作规程正确运营维护。

膜系统在高压差下运转,会导致超微滤膜丝断裂和RO膜片受损。为此,需巡检跨膜压差和膜组压降,根据工况及时进行恢复性清洗,严防超压差运转。

化学清洗时,强酸、强碱和强氧化性药剂会使膜产生不可恢复性的化学损伤。因此,操作者需熟练掌握化学清洗工艺,避免强酸和强碱环境;而RO膜则严禁采用强氧化性药剂清洗。

5、环境

水温高于45℃,会使膜的使用寿命缩短。一般需将水温控制在40℃以下,必要时采取降温措施。

对于RO系统,废水中含有强氧化性物质或易沉淀物质,会导致膜使用周期缩短。设计系统时,从其安全性角度考虑,增加预处理安全余量,加装保护性停机设计,可避免引发这类问题。

3

膜系统运行成本高

1、选择超低压反参透膜

常规反参透膜运行压力为1.3~1.5 MPa,超低压反渗透膜运行压力为0.8MPa左右甚至更低(与水温密切相关),可节约30%以上电耗。对于大型RO系统,基本可抵消膜70%以上的年折旧费用,节约更为显著。

2、高压泵配变频器

高压泵配变频器除了可以减缓水泵启动时的水锤冲击,还可通过设定合理的运行压力,降低阀门节流耗能,全年至少可季度性节能15%以上。

3、合理计算阻垢剂投加量通过分析水质数据,优化药剂投加量,通常可节约20%甚至更高的药剂费用。

4、适当增加膜的数量,降低运行压力

通过适当增大膜面积,可在一定程度上降低膜的运行压力,降低电耗。

5、MBR或UF产水与RO产水混用

RO产水水质较优,通常可以与一定比例的带内衬MBR膜或UF膜的产水混合,提高系统回收率,降低RO系统的运行规模,从而节约运行成本。

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