【瀚高中聯(lián)】膜元件性能因素和下降的原因
【瀚高中聯(lián)】膜元件性能因素和下降的原因
膜系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一段時間后，有時處理能力明顯下降，達(dá)不到設(shè)計產(chǎn)能。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要與膜系統(tǒng)工作環(huán)境、選型設(shè)計、安裝施工、運行管理和膜產(chǎn)品性能等有關(guān)。此外，與膜系統(tǒng)(MBR、UF或R0)本身也有一定關(guān)系。
膜產(chǎn)品性能：
對于UF系統(tǒng)，膜本身的抗污染性和親水性對通量影響較大，通量值低運轉(zhuǎn)一段時間后，MBR、UF的處理能力降低。對此可選用抗污染性強、清洗恢復(fù)性好的內(nèi)襯增強型PVDF膜，結(jié)合氣洗不斷絲，清洗效果非常好。而對于MBR系統(tǒng)，要選用具有永久親水性，并且不斷絲的帶內(nèi)襯MBR膜，以保證產(chǎn)水水量跟水質(zhì)。
其他重要影響因素：
1、工作環(huán)境
進(jìn)水水溫低于設(shè)計溫度(常見于季節(jié)性變化)，會導(dǎo)致膜出水性能下降;水質(zhì)中污染物種類、濃度和水體黏度的變化，也會導(dǎo)致膜的透水性能低于預(yù)期值。解決這些問題，需要在膜系統(tǒng)設(shè)計之初，考慮全年低水溫和水質(zhì)的波動幅度，在選膜面積時留出一定的安全余量。
2、選型設(shè)計
由于設(shè)計經(jīng)驗不足，過多考慮成本導(dǎo)致選用的膜面積安全余量不足，對膜的產(chǎn)水通量估計過高等，都會使膜達(dá)不到設(shè)計產(chǎn)能。無論是MBR膜、UF膜還是R0膜，都必須保證足夠的膜面積。
3、安裝施工
膜系統(tǒng)制造安裝過程中，未及時清理雜物會導(dǎo)致雜質(zhì)殘留過多，從而影響膜的產(chǎn)水性能。尤其是焊渣，尖銳或絲狀物等，嚴(yán)重時會導(dǎo)致膜絲、膜片破損。對于MBR膜，需將池內(nèi)雜質(zhì)清理干凈后再進(jìn)水;對于UF及RO系統(tǒng)，先將前段管路系統(tǒng)沖洗干凈，運轉(zhuǎn)前置過濾器，然后再進(jìn)水。
4、運行管理
正確加入藥劑，尤其是阻垢劑，對RO系統(tǒng)非常重要。此外，還要根據(jù)工況及時沖洗或采取藥洗，恢復(fù)膜性能。設(shè)計經(jīng)驗不足導(dǎo)致回收率過高，或人為操作超過設(shè)計回收率，也會導(dǎo)致膜處理能力的下降。對UF系統(tǒng)可采用錯流過濾而非死端過濾;對RO膜要加大濃水排放，降低回收率，減少膜串聯(lián)的數(shù)量或加大回流量。
膜使用壽命縮短或需頻繁清洗膜使用壽命周期短體現(xiàn)在兩個方面：一是膜本身永久性受損，不能再產(chǎn)出足量、足質(zhì)的水，需能解決;二是膜受嚴(yán)重污染后暫時性受損，需要頻繁清洗才能恢復(fù)產(chǎn)水能力，實際使用時間和清洗周期較短，難以適應(yīng)生產(chǎn)要求。該問題可從工藝設(shè)計上加以解決，如提高膜本身的質(zhì)量，同時加強環(huán)境、制造施工和運行管理等。
1、設(shè)計保護(hù)性設(shè)計不足，會導(dǎo)致膜產(chǎn)生不可恢復(fù)性受損。根據(jù)受損的種類不同，其解決方法也各異。例如：為避免膜絲、膜片被劃傷，可選用內(nèi)襯增強型PVDF膜，并且加裝前置過濾器;為防止RO膜被氧化性物質(zhì)氧化，加裝ORP儀表和還原劑自動投加裝置;為防止超壓性物理損傷，可加裝壓力保護(hù)設(shè)施;為防止膜絲、膜片受水錘沖擊破裂，需設(shè)計減緩水錘細(xì)節(jié)。
2、膜產(chǎn)品UF/MBR膜如果采用常規(guī)均質(zhì)膜絲，易斷絲，抗污染性和抗老化性差，反洗及拉伸強度低。推薦選用長壽命、高抗拉強度的內(nèi)襯增強型PVDF膜。RO膜流通通道小、膜片抗污染性差，應(yīng)盡量選用寬流道RO膜，根據(jù)水質(zhì)有針對性地選取抗污染膜。
3、制造、施工制造安裝過程中，膜系統(tǒng)混入雜物尤其是尖利異物，會劃傷膜絲、膜片。解決方法為：對于帶內(nèi)襯MBR膜，需將池內(nèi)雜質(zhì)清理干凈后再進(jìn)水;對于UF及RO系統(tǒng)，必須先將前段管路系統(tǒng)沖洗干凈后，運轉(zhuǎn)前置過濾器，然后再進(jìn)水。
4、運行管理未正確或及時加藥，尤其是RO系統(tǒng)的阻垢劑投加不及時，會導(dǎo)致膜嚴(yán)重堵塞。在設(shè)計正確的前提下，按操作規(guī)程正確運營維護(hù)。膜系統(tǒng)在高壓差下運轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致超微濾膜絲斷裂和RO膜片受損。為此，需巡檢跨膜壓差和膜組壓降，根據(jù)工況及時進(jìn)行恢復(fù)性清洗，嚴(yán)防超壓差運轉(zhuǎn)?；瘜W(xué)清洗時，強酸、強堿和強氧化性藥劑會使膜產(chǎn)生不可恢復(fù)性的化學(xué)損傷。因此，操作者需熟練掌握化學(xué)清洗工藝，避免強酸和強堿環(huán)境;而RO膜則嚴(yán)禁采用強氧化性藥劑清洗。
5、環(huán)境水溫高于45℃，會使膜的使用壽命縮短。一般需將水溫控制在40℃以下，必要時采取降溫措施。對于RO系統(tǒng)，廢水中含有強氧化性物質(zhì)或易沉淀物質(zhì)，會導(dǎo)致膜使用周期縮短。設(shè)計系統(tǒng)時，從其安全性角度考慮，增加預(yù)處理安全余量，加裝保護(hù)性停機設(shè)計，可避免引發(fā)這類問題。
膜系統(tǒng)運行成本高
1、選擇超低壓反滲透膜常規(guī)反滲透膜運行壓力為1.3～1.5 MPa，超低壓反滲透膜運行壓力為0.8MPa左右甚至更低(與水溫密切相關(guān))，可節(jié)約30%以上電耗。對于大型RO系統(tǒng)，基本可抵消膜70%以上的年折舊費用，節(jié)約更為顯著。
2、高壓泵配變頻器高壓泵配變頻器除了可以減緩水泵啟動時的水錘沖擊，還可通過設(shè)定合理的運行壓力，降低閥門節(jié)流耗能，全年至少可季度性節(jié)能15%以上。
3、合理計算阻垢劑投加量通過分析水質(zhì)數(shù)據(jù)，優(yōu)化藥劑投加量，通?？晒?jié)約20%甚至更高的藥劑費用。
4、適當(dāng)增加膜的數(shù)量，降低運行壓力通過適當(dāng)增大膜面積，可在一定程度上降低膜的運行壓力，降低電耗。
5、MBR或UF產(chǎn)水與RO產(chǎn)水混用RO產(chǎn)水水質(zhì)較優(yōu)，通?？梢耘c一定比例的帶內(nèi)襯MBR膜或UF膜的產(chǎn)水混合，提高系統(tǒng)回收率，降低RO系統(tǒng)的運行規(guī)模，從而節(jié)約運行成本。
