【瀚高(gāo)中聯】膜元件性能因素和下降(jiàng)的原因
【瀚(hàn)高中聯】膜元件性(xìng)能因素和下降的原因
膜(mó)係統運轉一段時間後,有時處(chù)理能力明顯下降,達不到設計產能。產生這種現象(xiàng)的原因主要與膜係(xì)統工作環(huán)境、選型設計、安裝施工、運行管理和膜產品性能等有關(guān)。此外,與膜係統(MBR、UF或R0)本身也(yě)有一定(dìng)關(guān)係。
膜產品性能:
對於UF係統,膜本身的抗汙染性和親水性對通量影響較大,通量(liàng)值低運轉一段時間後,MBR、UF的處理(lǐ)能力降低。對此(cǐ)可選用抗汙染性強、清洗恢複性好的內襯增強型PVDF膜,結合氣洗不斷絲,清洗效果非常好。而對於MBR係統,要選用具有永久親水性,並且不(bú)斷絲的帶內襯MBR膜,以保證產水水(shuǐ)量跟水(shuǐ)質。
其他重要影響因素:
1、工作(zuò)環境
進水水(shuǐ)溫低於設計溫度(常見於季節性變化),會導致膜出水性能下降;水質中汙染物(wù)種類、濃度和水體黏度的變(biàn)化(huà),也會導致膜的透(tòu)水性(xìng)能低於預期(qī)值。解決這些問題,需(xū)要在膜係統設計之初,考慮全年低(dī)水溫和水質的(de)波動幅度,在選膜麵積時留出一定的安全餘量。
2、選型設計
由於設計經驗不足,過多考慮成本導致選用的膜麵積安全餘量不足,對膜的產水通量估計(jì)過高等,都會(huì)使膜達不到設計產能。無論是MBR膜、UF膜(mó)還是(shì)R0膜,都必須保證足夠的膜麵積。
3、安裝施(shī)工
膜係統製造安裝過程中,未及時清(qīng)理雜物會導致雜質殘(cán)留過多(duō),從而影響膜的產(chǎn)水性能。尤其是焊渣,尖銳或絲狀物等,嚴重時會導致膜絲、膜片破損。對於MBR膜,需將池(chí)內(nèi)雜(zá)質清理幹淨後再進水;對於UF及RO係統,先將前段管路係統(tǒng)衝洗幹淨,運(yùn)轉前置過濾器,然後再(zài)進水。
4、運行管理
正確加入藥劑,尤其(qí)是阻垢劑,對RO係統非常重要。此外,還要根據工況及時衝洗(xǐ)或采取藥洗,恢(huī)複膜性能(néng)。設(shè)計經(jīng)驗(yàn)不足導致回收(shōu)率過高,或人為操作超過設計回收率,也會導致膜處理能(néng)力的下降。對UF係統可采用錯流過濾而非死端過(guò)濾;對RO膜要(yào)加(jiā)大濃水排放,降低回收率,減少膜串聯(lián)的數量或加大回流量。
膜使用壽命(mìng)縮短或需頻繁清洗膜使用壽命周期(qī)短體現在兩(liǎng)個方麵:一是膜本身永久性受損,不能再產出足量、足質的水,需能解決;二是膜受嚴重汙染(rǎn)後(hòu)暫時性受(shòu)損(sǔn),需要頻繁清洗(xǐ)才能恢複產水能力,實際使用時間和清洗周期較短,難以(yǐ)適應生產要求。該問題可從工藝(yì)設計上加以解決,如提高膜本身的質量,同時加強環境、製(zhì)造(zào)施工和運行管理等。
1、設計保護性設(shè)計不足,會導致膜產(chǎn)生不可恢複性受損。根據受損的種類不同,其解決方法也各異。例如:為避免膜絲、膜片被劃傷,可(kě)選用內襯(chèn)增強型PVDF膜,並且加裝前置過濾器;為防止RO膜被氧化性(xìng)物(wù)質氧化,加裝ORP儀表和還原劑自動投加裝置;為防止超壓性物理(lǐ)損傷(shāng),可加裝壓力(lì)保(bǎo)護設施;為防止膜絲、膜片受(shòu)水錘衝擊破裂,需設計減緩水錘細節。
2、膜產品UF/MBR膜如果采用常規(guī)均質(zhì)膜絲,易斷絲,抗汙染性和抗老化性差,反洗及(jí)拉伸強度低。推薦選用長壽命、高抗(kàng)拉強(qiáng)度的內襯增強型PVDF膜。RO膜流通通道小、膜片抗汙染性差,應(yīng)盡量選用(yòng)寬(kuān)流道RO膜,根據水質有針對性地選(xuǎn)取(qǔ)抗汙染膜。
3、製造(zào)、施工製(zhì)造安裝(zhuāng)過程中(zhōng),膜係統混(hún)入雜物尤其是尖利異(yì)物,會劃傷膜絲、膜片。解決方法(fǎ)為:對於帶內(nèi)襯MBR膜,需將池內雜質清理幹淨後再進水;對於(yú)UF及RO係統,必須先將前段管路係統衝洗幹淨後,運轉前置(zhì)過濾器,然後再進水。
4、運行(háng)管理未正(zhèng)確或(huò)及時加藥,尤其是RO係統的阻垢劑投加不及時,會導致膜嚴重堵塞。在設計正確的前提下,按操作規(guī)程正確運營維護。膜係統在(zài)高壓差下(xià)運(yùn)轉,會(huì)導致超微濾膜(mó)絲斷裂和RO膜片受損。為此,需巡檢跨膜壓(yā)差和膜組壓(yā)降(jiàng),根據工況及時進行恢複性清洗,嚴防超壓差運(yùn)轉。化學清洗(xǐ)時,強酸、強堿和強氧化性藥劑會使膜產生不可(kě)恢複性的化(huà)學損傷。因此,操作者需熟練掌(zhǎng)握化學清洗工藝,避免強酸和強堿環境;而RO膜則嚴禁采(cǎi)用強氧化性藥劑清(qīng)洗。
5、環境水溫高於45℃,會使膜的使用壽命縮短。一般需將(jiāng)水溫控(kòng)製在40℃以下,必要時采取降溫措施。對於RO係統,廢水中含有強氧化性物(wù)質或易沉澱物(wù)質,會導致膜使用周期縮短。設計係統時,從其安全性角度考慮,增加預處理安全餘量,加裝保護(hù)性(xìng)停機設計,可避免引(yǐn)發這類問題。
膜係統運行成本高
1、選(xuǎn)擇超(chāo)低(dī)壓反滲(shèn)透膜常(cháng)規反滲透膜運行壓力(lì)為1.3~1.5 MPa,超低壓反滲透膜運行壓(yā)力為0.8MPa左右甚至更低(與水溫密切相關),可節約30%以上電耗。對於大型RO係統,基本可抵消膜70%以(yǐ)上的年折舊費用,節約(yuē)更為(wéi)顯(xiǎn)著(zhe)。
2、高壓泵配變頻(pín)器高壓(yā)泵(bèng)配變頻器除了可以減緩水泵啟動時的水錘衝擊,還可通過設定合理的運行壓力,降低閥門節流耗能,全年至少可季度性節能15%以上。
3、合理計算阻垢劑投加量通過分析水(shuǐ)質數據,優化(huà)藥劑投加量,通常可節約20%甚至更高的藥劑費用。
4、適當增加(jiā)膜的(de)數量,降低運行壓力通過(guò)適當增大膜麵(miàn)積,可在一定(dìng)程度上降低膜的運行壓力,降低電耗。
5、MBR或UF產水與RO產水混用RO產水(shuǐ)水質較優,通常可以與一定比例的帶內襯MBR膜或UF膜(mó)的產水混合,提高(gāo)係(xì)統回收率,降低RO係統的運行規模,從(cóng)而節約運(yùn)行成本。