膜系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一段時間后,有時處理能力明顯下降,達不到設(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RO)本身也有一定關(guān)系。
(1)工作環(huán)境
廢水水溫低于設(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。
解決方法: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
無論是MBR膜、UF膜還是RO膜,都必須保證足夠的膜面積。需按照穩(wěn)定膜通量而非初始通量來進行選型設(shè)計。壓力不足、流體分布不均,導(dǎo)致水流或氣流偏流,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)致污染物沉積,引起堵塞。
解決方法:改善泵、水路和氣路設(shè)計,使多組膜能均擔處理負荷,避免部分膜超負荷產(chǎn)水,而部分膜未發(fā)揮作用。若清洗維護功能設(shè)計不足,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。
進膜前無前置過濾保護設(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)1——3 mm超細格柵;對于UF系統(tǒng),增設(shè)100 μm級粗濾器;對于RO系統(tǒng),增設(shè)5 μm級精密濾器。UF及RO系統(tǒng)中,還會產(chǎn)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。前處理能力設(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)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。
(5)膜產(chǎn)品性能
膜本身的抗污染性和親水性差,穩(wěn)定通量值低,運轉(zhuǎn)一段時間后,也會使膜的處理能力降低。對此,可選用抗污染性強、清洗恢復(fù)性好的PVDF(聚偏氟乙烯)材質(zhì)膜。對于MBR和UF系統(tǒng),要選用耐久且親水性好的膜。
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