上海純水設(shè)備解析：關(guān)于膜系統(tǒng)的關(guān)鍵問題及解決方案
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)www.m.gu-qin.com】關(guān)于膜系統(tǒng)的關(guān)鍵問題及解決方案做以下介紹。
一、膜系統(tǒng)處置能力下降
膜系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一段時間后，有時處置能力明顯下降，達不到設(shè)計產(chǎn)能。發(fā)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、裝置施工、運行管理和膜產(chǎn)品性能等有關(guān)。實驗室純水設(shè)備此外，與膜系統(tǒng)(MBRUF或R0自身也有一定關(guān)系。
很重要的一點：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，MBRUF處置能力降低。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，并且不時絲的帶內(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
進水水溫低于設(shè)計溫度(罕見于季節(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，考慮全年最低水溫和水質(zhì)的動搖幅度，選膜面積時留出一定的平安余量。
2選型設(shè)計
由于設(shè)計經(jīng)驗缺乏，過多考慮利息導(dǎo)致選用的膜面積平安余量不足，對膜的產(chǎn)水通量估計過高等，都會使膜達不到設(shè)計產(chǎn)能。無論是MBR膜、UF膜還是R0膜，都必需保證足夠的膜面積。
壓力缺乏、流體分布不均，導(dǎo)致水流或氣流偏流，上海純水設(shè)備也會影響整體膜性能，對于UF系統(tǒng)和Ro系統(tǒng)更是如此。對于RO系統(tǒng)，膜面流速過低，會導(dǎo)致污染物堆積，引起堵塞。解決的方法是改善泵、水路和氣路設(shè)計，使多組膜能均擔(dān)處理負荷，防止局部膜超負荷產(chǎn)水，而局部膜未發(fā)揮作用。若清洗維護功能設(shè)計缺乏，尤其是無產(chǎn)水自沖洗功能，可通過改善氣洗、水洗和藥洗設(shè)計，設(shè)置合適的沖洗頻率和水量等參數(shù)加以解決。進膜前無前置過濾維護設(shè)施，會導(dǎo)致膜系統(tǒng)堵塞。解決方法為：對于MBR系統(tǒng)，增設(shè)13mm超細格柵;對于UF系統(tǒng)，增設(shè)100um級粗濾器;對于R0系統(tǒng)，增設(shè)5um級精密濾器。
UF及RO系統(tǒng)中，還會發(fā)生微生物黏泥堵塞，影響膜正常產(chǎn)水。解決方法為：增設(shè)紫外線滅菌器或投加殺菌劑;對于RO膜系統(tǒng)，選用無磷阻垢劑，減緩微生物滋生;定期對系統(tǒng)進行清洗維護。
前處置能力設(shè)計過低或效果變差，導(dǎo)致進膜水質(zhì)惡化，對膜系統(tǒng)尤其是RO系統(tǒng)影響很大。解決方法為：改善前處理，保證膜系統(tǒng)進水水質(zhì);對于UF系統(tǒng)，改善其前置過濾器效果;對于RO系統(tǒng)，保證進水污染指數(shù)(SDI合格。
3裝置施工
膜系統(tǒng)制造裝置過程中，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)驗缺乏導(dǎo)致回收率過高，或人為操作逾越設(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。
二、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：一是膜自身永久性受損，實驗室純水設(shè)備不能再產(chǎn)出足量、足質(zhì)的水，需能解決;二是膜受嚴重污染后暫時性受損，需要頻繁清洗才干恢復(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
維護性設(shè)計不足，會導(dǎo)致膜發(fā)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。列如：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，可加裝壓力維護設(shè)施;為防止膜絲、膜片受水錘沖擊破裂，需設(shè)計減緩水錘細節(jié)。
設(shè)計經(jīng)驗欠缺或過于節(jié)省資料本錢，會造成實際選用膜面積嚴重缺乏;單位面積超負荷運轉(zhuǎn)、污染嚴重，也需頻繁清洗。為此，膜面積需要根據(jù)穩(wěn)定膜通量選型設(shè)計，對無經(jīng)驗水質(zhì)，需通過中試驗證設(shè)計數(shù)據(jù)o
對于R0系統(tǒng)，膜串聯(lián)數(shù)量過多，亦會導(dǎo)致后段膜污染嚴重且難以清洗恢復(fù)。解決方法是合理設(shè)計RO膜的串聯(lián)數(shù)量，當(dāng)采用兩段式RO設(shè)計時，設(shè)計分段清洗。
此外，前處置能力偏小，導(dǎo)致膜進水水質(zhì)超標，強行運轉(zhuǎn)，亦會縮短膜的使用壽命。對此，需改善前處理工藝，保證膜系統(tǒng)進水水質(zhì)符合要求。
2膜產(chǎn)品
UF/MBR膜如果采用慣例均質(zhì)膜絲，易斷絲，上海純水設(shè)備抗污染性和抗老化性差，反洗及拉伸強度低。推薦選用短命命、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
制造裝置過程中，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)清理干凈后再進水;對于UF及RO系統(tǒng)，必需先將前段管路系統(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)致膜嚴重堵塞。設(shè)計正確的前提下，按操作規(guī)程正確運營維護。
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)工況及時進行恢復(fù)性清洗，嚴防超壓差運轉(zhuǎn)。
化學(xué)清洗時，強酸、強堿和強氧化性藥劑會使膜發(fā)生不可恢復(fù)性的化學(xué)損傷。實驗室純水設(shè)備因此，操作者需熟練掌握化學(xué)清洗工藝，防止強酸和強堿環(huán)境;而RO膜則嚴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，從其平安性角度考慮，增加預(yù)處置平安余量，加裝維護性停機設(shè)計，可防止引發(fā)這類問題。
三、膜系統(tǒng)運行利息高
MBRUF統(tǒng)的運行利息并非很高;RO系統(tǒng)因為有高壓泵，且需投加專用阻垢劑，運行利息較高。從優(yōu)化設(shè)計角度入手，可從以下幾方面降低RO系統(tǒng)的運行本錢：
1選擇超低壓反參透膜
慣例反參透膜運行壓力為1.31.5MPa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，上海純水設(shè)備還可通過設(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，可在一定水平上降低膜的運行壓力，降低電耗。
5MBR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)約運行本錢。
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