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上海纯水设备解析:关于膜系统的关键问题及解决方案

2019/1/19 20:58:54      点击:
 

 上海水处理设备www.szxqhb.com】关于膜系统的关键问题及解决方案做以下介绍。

一、膜系统处置能力下降

膜系统运转一段时间后,有时处置能力明显下降,达不到设计产能。发生这种现象的原因主要与膜系统工作环境、选型设计、装置施工、运行管理和膜产品性能等有关。实验室纯水设备此外,与膜系统(MBRUFR0自身也有一定关系。

很重要的一点:膜产品性能

对于UF系统,膜本身的抗污染性和亲水性对通量影响较大,通量值低运转一段时间后,MBRUF处置能力降低。对此可选用抗污染性强、清洗恢复性好的内衬增强型PVDF膜,结合气洗不断丝,清洗效果非常好。而对于MBR系统,要选用具有永久亲水性,并且不时丝的带内衬MBR膜,以保证产水水量跟水质。

其他重要影响因素:

1工作环境

进水水温低于设计温度(罕见于季节性变化)会导致膜出水性能下降;水质中污染物种类、浓度和水体黏度的变化,也会导致膜的透水性能低于预期值。解决这些问题,需要在膜系统设计之初,考虑全年最低水温和水质的动摇幅度,选膜面积时留出一定的平安余量。

2选型设计

由于设计经验缺乏,过多考虑利息导致选用的膜面积平安余量不足,对膜的产水通量估计过高等,都会使膜达不到设计产能。无论是MBR膜、UF膜还是R0膜,都必需保证足够的膜面积。

压力缺乏、流体分布不均,导致水流或气流偏流,上海纯水设备也会影响整体膜性能,对于UF系统和Ro系统更是如此。对于RO系统,膜面流速过低,会导致污染物堆积,引起堵塞。解决的方法是改善泵、水路和气路设计,使多组膜能均担处理负荷,防止局部膜超负荷产水,而局部膜未发挥作用。若清洗维护功能设计缺乏,尤其是无产水自冲洗功能,可通过改善气洗、水洗和药洗设计,设置合适的冲洗频率和水量等参数加以解决。进膜前无前置过滤维护设施,会导致膜系统堵塞。解决方法为:对于MBR系统,增设13mm超细格栅;对于UF系统,增设100um级粗滤器;对于R0系统,增设5um级精密滤器。

UFRO系统中,还会发生微生物黏泥堵塞,影响膜正常产水。解决方法为:增设紫外线灭菌器或投加杀菌剂;对于RO膜系统,选用无磷阻垢剂,减缓微生物滋生;定期对系统进行清洗维护。

前处置能力设计过低或效果变差,导致进膜水质恶化,对膜系统尤其是RO系统影响很大。解决方法为:改善前处理,保证膜系统进水水质;对于UF系统,改善其前置过滤器效果;对于RO系统,保证进水污染指数(SDI合格。

3装置施工

膜系统制造装置过程中,未及时清理杂物会导致杂质残留过多,从而影响膜的产水性能。尤其是焊渣,尖锐或丝状物等,严重时会导致膜丝、膜片破损。对于MBR膜,需将池内杂质清理干净后再进水;对于UFRO系统,先将前段管路系统冲洗干净,运转前置过滤器,然后再进水。

4运行管理

正确加入药剂,尤其是阻垢剂,对RO系统非常重要。此外,还要根据工况及时冲洗或采取药洗,恢复膜性能。

设计经验缺乏导致回收率过高,或人为操作逾越设计回收率,也会导致膜处理能力的下降。对UF系统可采用错流过滤而非死端过滤;RO膜要加大浓水排放,降低回收率,减少膜串联的数量或加大回流量。

二、膜使用寿命缩短或需频繁清洗

膜使用寿命周期短体现在两个方面:一是膜自身永久性受损,实验室纯水设备不能再产出足量、足质的水,需能解决;二是膜受严重污染后暂时性受损,需要频繁清洗才干恢复产水能力,实际使用时间和清洗周期较短,难以适应生产要求。该问题可从工艺设计上加以解决,如提高膜本身的质量,同时加强环境、制造施工和运行管理等。

1设计

维护性设计不足,会导致膜发生不可恢复性受损。根据受损的种类不同,其解决方法也各异。列如:为避免膜丝、膜片被划伤,可选用内衬增强型PVDF膜,并且加装前置过滤器;为防止RO膜被氧化性物质氧化,加装ORP仪表和还原剂自动投加装置;为防止超压性物理损伤,可加装压力维护设施;为防止膜丝、膜片受水锤冲击破裂,需设计减缓水锤细节。

设计经验欠缺或过于节省资料本钱,会造成实际选用膜面积严重缺乏;单位面积超负荷运转、污染严重,也需频繁清洗。为此,膜面积需要根据稳定膜通量选型设计,对无经验水质,需通过中试验证设计数据o

对于R0系统,膜串联数量过多,亦会导致后段膜污染严重且难以清洗恢复。解决方法是合理设计RO膜的串联数量,当采用两段式RO设计时,设计分段清洗。

此外,前处置能力偏小,导致膜进水水质超标,强行运转,亦会缩短膜的使用寿命。对此,需改善前处理工艺,保证膜系统进水水质符合要求。

2膜产品

UF/MBR膜如果采用惯例均质膜丝,易断丝,上海纯水设备抗污染性和抗老化性差,反洗及拉伸强度低。推荐选用短命命、高抗拉强度的内衬增强型PVDF膜。

RO膜流通通道小、膜片抗污染性差,应尽量选用宽流道RO膜,根据水质有针对性地选取抗污染膜。

3制造、施工

制造装置过程中,膜系统混入杂物尤其是尖利异物,会划伤膜丝、膜片。解决方法为:对于带内衬MBR膜,需将池内杂质清理干净后再进水;对于UFRO系统,必需先将前段管路系统冲洗干净后,运转前置过滤器,然后再进水。

4运行管理

未正确或及时加药,尤其是RO系统的阻垢剂投加不及时,会导致膜严重堵塞。设计正确的前提下,按操作规程正确运营维护。

膜系统在高压差下运转,会导致超微滤膜丝断裂和RO膜片受损。为此,需巡检跨膜压差和膜组压降,根据工况及时进行恢复性清洗,严防超压差运转。

化学清洗时,强酸、强碱和强氧化性药剂会使膜发生不可恢复性的化学损伤。实验室纯水设备因此,操作者需熟练掌握化学清洗工艺,防止强酸和强碱环境;RO膜则严禁采用强氧化性药剂清洗。

5环境

水温高于45℃,会使膜的使用寿命缩短。一般需将水温控制在40℃以下,必要时采取降温措施。

对于RO系统,废水中含有强氧化性物质或易沉淀物质,会导致膜使用周期缩短。设计系统时,从其平安性角度考虑,增加预处置平安余量,加装维护性停机设计,可防止引发这类问题。

三、膜系统运行利息高

MBRUF统的运行利息并非很高;RO系统因为有高压泵,且需投加专用阻垢剂,运行利息较高。从优化设计角度入手,可从以下几方面降低RO系统的运行本钱:

1选择超低压反参透膜

惯例反参透膜运行压力为1.31.5MPa超低压反渗透膜运行压力为0.8MPa左右甚至更低(与水温密切相关)可节约30%以上电耗。对于大型RO系统,基本可抵消膜70%以上的年折旧费用,节约更为显著。

2高压泵配变频器

高压泵配变频器除了可以减缓水泵启动时的水锤冲击,上海纯水设备还可通过设定合理的运行压力,降低阀门节流耗能,全年至少可季度性节能15%以上。

3合理计算阻垢剂投加量通过分析水质数据,优化药剂投加量,通常可节约20%甚至更高的药剂费用。

4适当增加膜的数量,降低运行压力

通过适当增大膜面积,可在一定水平上降低膜的运行压力,降低电耗。

5MBRUF产水与RO产水混用

RO产水水质较优,通常可以与一定比例的带内衬MBR膜或UF膜的产水混合,提高系统回收率,降低RO系统的运行规模,从而节约运行本钱。

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