导致水处理设备纳滤膜污染的原因及运行分析

胶体污染

胶体是具有1纳米(nm)到1微米(拼m)粒径,像粘土一样很难自然降解的微粒子,在水中通常带负电.污水中的有机胶质类物质、过剩的絮凝剂投加量、污水中的金属离子水解形成的氢氧化物胶体,是导致胶体污染的常见原因.废水中的常见胶体污染物有氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化硅胶体等.

（例如胶体污染可以是由于加药量过大、管路的腐蚀以及大分子量的有机物进行膜系统所导致的）

纳滤系统的长期运行经验

保持预处理效果的稳定

在预处理阶段去除原水中的大部分污染物.良好的预处理效果,能够有效减少纳滤系统受到各类污染的机率.

（例如定期更换保安过滤器滤芯和检查保安过滤器,防止过滤器内出现短流现象和滋生生物粘泥而对膜元件造成污染;严格控制进水浊度和污染指标(SDI),控制进水浊度小于0.5NTU,污染指数小于5;对膜前流程及膜系统进行消毒杀菌,消毒杀菌对控制微生物污染是必不可少的关键步骤.对系统的杀菌分为冲击式杀菌和连续性杀菌,可根据系统不同而选用不同的方法）

控制较低的运行压力和回收率

压力是纳滤脱盐的推动力,压力升高,膜组件透水量线性上升,脱盐率开始时升高,当压力升至一定值时,脱盐率趋于平稳.因而在实际运行中,压力无需太高,压力过高会使膜的衰减加剧,而且有可能损坏膜组件.为延长膜组件的使用寿命,通常在脱盐率和产水量满足生产要求时,采用稍低一些的压力运行,对系统的长周期运行有着极大的好处.

当纳滤系统采用较高的回收率时,浓水含盐量相应提高,不但容易在浓水侧产生浓差极化,而且会导致系统渗透压的增大,为维持产水量,操作压力必须提高,产水的比能耗也会增加,产水水质变差,膜污染加重,结垢和微生物污染的危险性变大.根据运行经验,纳滤系统的回收率控制在75%以下比较合适.

对膜进行物理清洗(产品水冲洗)

冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物和堆积物,膜的低压冲洗可以减少深度差,防止膜脱水现象的发生.在条件允许的情况下,建议经常对系统进行冲洗.增加冲洗次数比进行一次化学清洗更有效果.

规范系统启停操作及停运保护措施

系统启动和停止时,流量和压力会有波动.过大、过快的流量和压力波动可能会导致系统发生极限压降现象,形成水锤作用,从而导致膜元件破裂,故在进行启停止操作时需缓慢增加或者降低压力及流量.

系统的开机前和停运时,应确保压力容器内没有真空,否则当再次启运膜元件的瞬间会出现水锤或者水力冲击,当已经漏掉水分的系统在初始开机或一般运行启动时,就会出现上述现象.

系统应保持较低的背压(产水侧压力),产水侧压力高于原水侧压力。.05MPa以上时,膜元件会受到物理性损伤.系统启动和停止运行前,要充分确认阀门的开和关以及压力的变动,保证运行过程中杜绝背压现象发生.如果膜系统需要长时间停运,则需要根据技术手册要求,向系统内通入保护液或者定期通水来保证膜元件的正常备用.

定期对膜元件进行在线化学清洗

采用了合理的预处理系统和良好的运行管理,它只能使膜元件受污染的程度有所降低,要完全消除膜的污染是不可能的.因此,纳滤膜系统运行一段时间后,将可能受到多种污染物的污染,尤其是使用在污水深度处理装置的纳滤膜系统,污染更是经常发生一般情况下,经过标准化后的产水量下降15%左右,进水和浓水之间的系统压降升高到初始值的1.5倍,产水水质有明显下降,就需要对膜元件进行化学清洗.

化学清洗时,首先要判断污染物种类,然后根据膜的特性选择合适的清洗配方和清洗工艺.清洗时要注意控制清洗液的pH值、温度和清洗液的流量.为了保证冲洗效果,具备条件的可以采用分段清洗的方法进行化学清洗.目前国内及国际已经有专业化生产的膜专用清洗药剂供选择使用.清洗效果可以通过比较清洗前后的装置的脱盐率、产水量和压降等性能来确认.

用于石化废水深度处理装置的膜系统,化学清洗一般先进行杀菌,然后进行碱洗,去除微生物污染、有机物污染和油污染,然后再进行酸洗,消除垢类污染及金属氢氧化物污染.清洗周期根据装置的实际运行情况进行确定.

对膜元件进行离线化学清洗

当膜系统经过多次在线化学清洗后无法恢复性能,或者膜系统受到重度污染后,则需要对膜元件进行离线化学清洗.膜元件的重度污染是指污染后的单段压差大于系统投运初期单段压差值的2倍以上、反渗透系统产水量下降30%以上或者单支反渗透膜元件质量超过正常数值3kg以上的情况.

根据用户原水全分析报告、性能测试结果及所了解的系统信息判断污染类型及清洗流程;必要时再通过特殊的设备、器具作进一步的验证,以确定具体污染物类型,确定所需清洗配方.将拆下了待清洗膜元件在专用离线清洗设备上进行清洗,清洗后经过检测合格后回装投用

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