废水处理中双膜系统运行中的问题及对策

水处理网讯:水资源综合利用一般工艺简述

企业水资源综合利用（零排污系统）一般工艺流程；

企业水资源综合利用（零排污系统）的一般工艺流程，厂区内排污水经过生化处理（或根据水质特性的其它前期预处理），进入MBR系统，再进入絮凝沉淀系统通过投加絮凝剂进行悬浮物及大颗粒浊度杂质的沉降分离，接下来进入机械过滤器（包括砂滤、高效过滤器、多介质过滤器等）通过过滤截留的方式进一步去除大颗粒杂质，再进入双膜（超滤+反渗透）系统进行除盐处理。根据不同用户用水要求，分别以超滤产水、一级反渗透产水和二级反渗透产水（+EDI）等组合的方式外送；浓水可根据其具体水质情况进行浓水回收或外排至污水处理系统再一次深度处理循环利用。

MBR系统

膜生物反应器（MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统，其应用已经越来越广泛。而膜一旦投入运行，只要存在截留和分离，膜的污染在所难免。长期下去势必降低膜的通量，损害膜丝，缩短膜的使用寿命。因而为了保证膜的正常稳定运行，定期对膜组分进行清洗是很必要的，而选择什么样的清洗方式对膜进行清洗也成为了维护保养膜的一个关键问题，当在线无法恢复产水性能时，可考虑选择专业性离线清洗修复，以保证连续稳定的正常生产。

絮凝沉淀系统

污水回用系统中一般设置絮凝沉淀预处理，然而很多现场处理效果不好，各过滤装置出水指标仍不能满足生产需求，这与絮凝剂选型和污水特点都有关系。

（1）絮凝剂有其最佳絮凝环境（包括温度、pH值、停留时间等），这需要在投加过程中调试出来，不是投加大量絮凝剂即可解决的问题；

（2）由于污水中已含有化学药剂，本身具有一定分散性能，因此常规絮凝剂无法达到较好的絮凝效果，必须采用针对此种水源的特殊药剂进行处理。

在运行过程中出现某一絮凝剂适宜环境因素时，过量溶解状态的絮凝剂会发生二次絮凝析出，在非理想设备上沉淀吸附，造成污堵，比如双膜系统内（包括保安过滤器、超滤和反渗透）。

超滤膜的污染和清洗

1、UF常见问题

（1）无机盐污堵：CaCO3、CaSO4；

（2）胶体污堵：铝、铁、硅等的化合物及腐植物等；

（3）絮凝剂混合物污堵：聚铝、聚铁、聚丙烯酰胺、泥；

（4）物料及机械性杂质污堵：油、石英砂等；

（5）其它吸附性污堵：最难清除，堵住膜孔，酸碱不溶，使发生“中毒”态状，水量减半，断丝增加；

（6）断丝：物料污堵、pH过高、NaClO过高、水走短路造成水质不好。

2、UF问题解决方法

（1）在线清洗

A.浸泡（无循环系统，自动泡酸、泡碱）；B.循环（改造，外加循环系统）。

（2）离线清洗

A.维修性（膜体或端头发生断裂）；B.循环化学清洗（单支、大通量、四个方向）；C.堵丝。

反渗透膜的污染和清洗

1、RO常见污染问题

（1）无机盐污堵

A.CaCO3、MgSO4、MgCO3；B.硅垢；C.硫酸盐垢；D.盐垢；E.磷酸钙垢（污水）。

（2）机械杂质

A.物料（石英砂、活性炭）；B.开车之初（包括新井、碎片）。

（3）药剂污染

A.膜吸附；B.水合物。

（4）胶体污染（Fe(OH)3、SiO2等）

（5）有机物污染（有机物吸附）

（6）生物污染（污染物吸附会产生菌，需消除）

（7）混合性污染

有机物和絮凝剂二次沉降，大部分有机物污染都是混合性污染，最难洗，近几年最常见的钢铁、炼油、煤矸石等系统中都出现过。

2、RO问题解决方法（RO的清洗）

（1）物理清洗

A.大量水冲洗或低压冲洗；B.气洗、反向加压洗；C.超声波；D.高压水枪冲洗外观及端头。

（2）在线化学清洗

A.酸洗；B.碱洗；C.表面活性剂及其它助剂；D.专业清洗剂。

（3）离线清洗

案例分析

1、案例一：大庆某公司含油污水回用现场

共计500t/h：300t/h补给循环水，200t/h补给离子交换树脂。

系统工艺流程

系统存在的问题：（1）产水量严重下降；（2）RO一天一清洗。

问题的解决：（1）离线清洗UF；（2）一套UF离线清洗设备；（3）采取调pH的方式，使RO不结垢。

UF膜元件解剖及膜丝药剂浸泡试验

清洗后系统改善状况

目前该公司双膜法污水回用系统运行状况良好，当时公司的污水无法消化，到现在调光所有生产污水400t/h，仍不能满足500t/h的处理量，已经开始回收生活污水甚至雨水，才以满足双膜法用水的需要，目前已成为污水回用的一个典范工程。

2、案例二：阜新某煤矸石热电厂矿井疏干水回用现场

一级RO：175t/h×7；二级RO：80t/h×2

系统工艺流程

系统存在的问题

（1）脱盐率大大降低；（2）产水量大大降低；（3）压差过高，出现爆膜现象；

原因分析

（1）水中含有机COD和胶体颗粒性物质较多；（2）阻垢剂；（3）超滤污染、断丝严重；（4）NaClO残留过量，RO膜被氧化，脱盐率降低；（5）设计失误，二级RO前不设保安过滤器；（6）EDI膜堆有漏水现象，产水电阻率升高。

问题的解决

（1）在线清洗；（2）离线清洗；（3）更换阻垢剂及其它复配性好的药剂；（4）对EDI进行维修及再生。

离线清洗过程

更换滤芯

二级RO在线清洗

处理后的效果

经过在线清洗后，一级反渗透系统总压差到基本恢复到0.5MPa，产水流量达到140吨/小时以上，且脱盐率均得到较大幅度的提高，完全改善了工业用水的水质供给及水量需求。

3、案例三：唐山某钢厂中水回用现场

外供净环水系统补水：692m3/h；外供一级除盐水：222m3/h。

系统工艺流程

UF系统的存在问题

（1）膜原件端头有破裂现象，且只有一端端头出现开裂；

（2）膜原件整体污染极不对称，一端比较洁净，一端污堵比；较严重；

（3）大量黑黄色污染物紧密包裹于膜丝上，且膜丝之间也被；此种污垢充满压实；

（4）单纯依靠物理清洗很难使其脱落剥离，必须采用专业清；洗药剂进行化学处理；

（5）必须离线清洗才可彻底清洁出膜元件。

经过处理后的效果

总结

企业水资源的综合利用势在必行，而水处理工程的长期稳定运行一直是其主要的技术难题和瓶颈，废水中污染物种类千差万别，常常导致有些工业废水处理工程刚建成几个月就导致污堵、产水率降低，无法恢复，有些工程运行仅几个月就瘫痪，无法正常运行，被迫更换设备元件，造成严重的经济损失。一切的水处理过滤器也都是可清洗的，包括MBR、砂滤、高效纤维过滤器、滤料、活性炭、自清洗过滤器、大通量滤芯、超滤、纳滤、保安过滤器滤芯、反渗透、EDI及离子交换树脂等，这样可以大大延长这些易耗品的使用寿命，保证生产的长周期稳定运行。选择正确的水处理工艺和方案，才可以达到预期的处理效果，并实现生产的长周期平稳定性。