膜系統(tǒng)運(yùn)行性能下降原因分析

膜系統(tǒng)運(yùn)行性能下降原因分析膜系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，有時(shí)處理能力明顯下降，達(dá)不到設(shè)計(jì)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(jì)、安裝施工、運(yùn)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。

膜運(yùn)行性能下降：

1、工作環(huán)境

進(jìn)水水溫低于設(shè)計(jì)溫度(常見于季節(jié)性變化)，會(huì)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(huì)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(jì)之初，考慮全年最低水溫和水質(zhì)的波動(dòng)幅度，在選膜面積時(shí)留出一定的安全余量。

2、選型設(shè)計(jì)

由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，過多考慮成本導(dǎo)致選用的膜面積安全余量不足，對(duì)膜的產(chǎn)水通量估計(jì)過高等，都會(huì)使膜達(dá)不到設(shè)計(jì)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(shí)清理雜物會(huì)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(shí)會(huì)導(dǎo)致膜絲、膜片破損。

對(duì)于MBR膜，需將池內(nèi)雜質(zhì)清理干凈后再進(jìn)水；對(duì)于UF及RO系統(tǒng)，先將前段管路系統(tǒng)沖洗干凈，運(yùn)轉(zhuǎn)前置過濾器，然后再進(jìn)水。

4、運(yùn)行管理

正確加入藥劑，尤其是阻垢劑，對(duì)RO系統(tǒng)非常重要。此外，還要根據(jù)工況及時(shí)沖洗或采取藥洗，恢復(fù)膜性能。

設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致回收率過高，或人為操作超過設(shè)計(jì)回收率，也會(huì)導(dǎo)致膜處理能力的下降。對(duì)UF系統(tǒng)可采用錯(cuò)流過濾而非死端過濾;對(duì)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(gè)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(shí)性受損，需要頻繁清洗才能恢復(fù)產(chǎn)水能力，實(shí)際使用時(shí)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(jì)上加以解決，如提高膜本身的質(zhì)量，同時(shí)加強(qiáng)環(huán)境、制造施工和運(yùn)行管理等。

1、設(shè)計(jì)保護(hù)性設(shè)計(jì)不足，會(huì)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(qiáng)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(dòng)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(jì)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(qiáng)度低。

推薦選用長(zhǎng)壽命、高抗拉強(qiáng)度的內(nèi)襯增強(qiáng)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(duì)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(huì)劃傷膜絲、膜片。

解決方法為：對(duì)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(duì)于UF及RO系統(tǒng)，必須先將前段管路系統(tǒng)沖洗干凈后，運(yùn)轉(zhuǎn)前置過濾器，然后再進(jìn)水。

4、運(yùn)行管理未正確或及時(shí)加藥，尤其是RO系統(tǒng)的阻垢劑投加不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致膜嚴(yán)重堵塞。

在設(shè)計(jì)正確的前提下，按操作規(guī)程正確運(yùn)營(yíng)維護(hù)。膜系統(tǒng)在高壓差下運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)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(shí)進(jìn)行恢復(fù)性清洗，嚴(yán)防超壓差運(yùn)轉(zhuǎn)。

化學(xué)清洗時(shí)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化性藥劑會(huì)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(qiáng)酸和強(qiáng)堿環(huán)境;而RO膜則嚴(yán)禁采用強(qiáng)氧化性藥劑清洗。

5、環(huán)境水溫高于45℃，會(huì)使膜的使用壽命縮短。一般需將水溫控制在40℃以下，必要時(shí)采取降溫措施。

對(duì)于RO系統(tǒng)，廢水中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)或易沉淀物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致膜使用周期縮短。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，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(jī)設(shè)計(jì)，可避免引發(fā)這類問題。膜系統(tǒng)運(yùn)行成本高：

1、選擇超低壓反滲透膜常規(guī)反滲透膜運(yùn)行壓力為1.3～1.5MPa，超低壓反滲透膜運(yùn)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(duì)于大型RO系統(tǒng)，基本可抵消膜70%以上的年折舊費(fèi)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(dòng)時(shí)的水錘沖擊，還可通過設(shè)定合理的運(yùn)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(jì)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(fèi)用。

4、適當(dāng)增加膜的數(shù)量，降低運(yùn)行壓力通過適當(dāng)增大膜面積，可在一定程度上降低膜