（精华篇）关于膜系统的关键问题及解决方案

1.2 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：一是膜本身永久性受损，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，需要频繁清洗才能恢复产水能力，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

保护性设计不足，会导致膜产生不可恢复性受损。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，可加装压力保护设施;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材料成本，会造成实际选用膜面积严重不足;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，前处理能力偏小，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膜如果采用常规均质膜丝，易断丝，抗污染性和抗老化性差，反洗及拉伸强度低。推荐选用长寿命、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

制造安装过程中，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UF及RO系统，必须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。在设计正确的前提下，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产生不可恢复性的化学损伤。因此，操作者需熟练掌握化学清洗工艺，避免强酸和强碱环境;而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，从其安全性角度考虑，增加预处理安全余量，加装保护性停机设计，可避免引发这类问题。

1.3 膜系统运行成本高

MBR、UF统的运行成本并非很高;RO系统因为有高压泵，且需投加专用阻垢剂，运行成本较高。从优化设计角度入手，可从以下几方面降低RO系统的运行成本：

(1)选择超低压反参透膜

常规反参透膜运行压力为1.3～1.5 MPa，超低压反渗透膜运行压力为0.8 MPa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，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，可在一定程度上降低膜的运行压力，降低电耗。

(5) MBR或UF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，从而节约运行成本。

延伸阅读：

【技术干货】 关于膜的误解及说明