水處理工程師須知“超濾裝置的運(yùn)行流程”！
發(fā)布日期：2016-10-21 點(diǎn)擊：1094
正確的系統(tǒng)運(yùn)行和操作是保證超濾膜系統(tǒng)長(zhǎng)期高性能穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，它包括系統(tǒng)的首次投運(yùn)、正確的運(yùn)行步序和日常開(kāi)停機(jī)操作，膜組件污堵、污染和結(jié)垢以及水力沖擊破壞等的預(yù)防。這些方面不僅在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該給予充分的考慮，而且在制造、安裝調(diào)試、操作培訓(xùn)和日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理時(shí)更應(yīng)密切關(guān)注。必須保存運(yùn)行記錄并進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以便及時(shí)掌握系統(tǒng)實(shí)際性能，必要時(shí)立即采取糾正措施。
超濾膜運(yùn)行步序
SFP-N超濾膜通常采用全流過(guò)濾模式，因此大大節(jié)約了運(yùn)行能耗，運(yùn)行采用保持產(chǎn)水量恒定即恒流的控制方式，因此，超濾膜跨膜壓差（TMP）將隨著過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)行不斷升高，這就需要間隔一段時(shí)間，就進(jìn)行氣擦洗輔助反洗，來(lái)控制TMP的升高。在膜絲表面截留的固體顆粒，通過(guò)定期的氣擦洗輔助反洗加以去除，這種反洗不必加入任何的化學(xué)清洗劑。固體污染物在定期的氣擦洗輔助反洗中被除去，因此避免了其在膜絲附近的沉積。吸附在膜絲表面而不能被反洗去除的污染物，通過(guò)在線的化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）去除。在化學(xué)加強(qiáng)反洗過(guò)程中，在反洗水加入少量的化學(xué)藥劑，通過(guò)短時(shí)間的浸泡（通常為5－10分鐘）后，將化學(xué)藥劑排出，超濾膜可以恢復(fù)到接近初始狀態(tài)。另外，還需要對(duì)超濾膜系統(tǒng)進(jìn)行定期的就地離線化學(xué)清洗（CIP），以徹底去除污染物，恢復(fù)超濾膜性能，CIP藥劑可采用氫氧化鈉、次氯酸鈉、鹽酸、檸檬酸等。
SFP-N超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行包括以下主要步驟：
1.過(guò)濾
2.氣擦洗
3.底部排水
4.上反洗
5.下反洗
6.正洗
7.化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）
8.就地化學(xué)清洗（CIP）
過(guò)濾
超濾膜系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，建議進(jìn)行2-3分鐘的正洗來(lái)除去膜組件里殘留的化學(xué)品及空氣。正洗是進(jìn)水從膜組件下部進(jìn)水口進(jìn)入膜組件，沖洗膜絲外表面，從膜組件頂部濃水口排出，這一步驟時(shí)間內(nèi)將不過(guò)濾進(jìn)水。在正洗完成后，系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)換到過(guò)濾運(yùn)行狀態(tài)。通常一個(gè)運(yùn)行周期為20-60分鐘，根據(jù)進(jìn)水條件和清洗程序而變化。在正常的過(guò)濾狀態(tài)下，100%的進(jìn)水被過(guò)濾即全流過(guò)濾。由于在過(guò)濾過(guò)程中截留污染物，跨膜壓差(TMP)將會(huì)上升，在預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行步驟的結(jié)尾，會(huì)轉(zhuǎn)入到氣擦洗和反洗的清洗步驟。
氣擦洗
超濾膜系統(tǒng)按照自動(dòng)控制程序?qū)⑥D(zhuǎn)入氣擦洗步驟，氣擦洗是利用壓縮空氣產(chǎn)生的氣泡松動(dòng)膜絲外表面截留的污染物。壓縮空氣從膜組件底部進(jìn)氣口進(jìn)入到膜絲外表面，從頂部濃水口排出。
底部排水
在氣擦洗步驟后，停止進(jìn)氣，打開(kāi)下排放閥，將膜組件重力排干，隨排水帶走松動(dòng)的污染物。
上反洗
排水完畢之后進(jìn)行第一步反洗，即上反洗步驟。反洗水從膜組件上部產(chǎn)水口進(jìn)入膜絲內(nèi)部，從與運(yùn)行產(chǎn)水相反的方向透過(guò)膜絲，反洗廢水在膜絲外部匯集，打開(kāi)反洗上排放閥，使反洗廢水從膜組件頂部濃水口排出。上反洗步驟能首先清洗膜組件污染最嚴(yán)重的上端區(qū)域。
下反洗
正洗
在反洗結(jié)束后，需進(jìn)行正洗以去除任何殘留的污染物和/或化學(xué)藥品，并排除聚集在膜組件內(nèi)部的空氣。完成正洗后，超濾系統(tǒng)即可重新投入到過(guò)濾運(yùn)行狀態(tài)或者備用狀態(tài)。
化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）
在通過(guò)常規(guī)氣擦洗輔助反洗步驟無(wú)法除去所有污染物的情況下，通過(guò)在反洗時(shí)加入化學(xué)藥劑可以加強(qiáng)反洗的效果，即化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB,ChemicalEnhancedBackwash）。CEB過(guò)程包括一個(gè)氣擦洗過(guò)程、加入化學(xué)藥劑反洗、浸泡和將污染物和化學(xué)藥劑沖出的常規(guī)氣擦洗輔助反洗過(guò)程。在CEB過(guò)程中，非常重要的一點(diǎn)是在加入化學(xué)藥劑的反洗前，要保證將絕大部分的污染物通過(guò)常規(guī)反洗從膜組件中除去。這樣，化學(xué)藥劑才可以直接作用到那些難以除去的污染物上。同樣重要的是要保證整個(gè)膜組件中充滿合適濃度的化學(xué)藥劑和合理的浸泡時(shí)間。通常浸泡可持續(xù)5至10分鐘，有時(shí)為了使化學(xué)藥劑與黏附在膜絲表面或進(jìn)入膜絲孔通道內(nèi)的污染物充分接觸，也可延長(zhǎng)浸泡時(shí)間。浸泡后，要保證將所有的化學(xué)藥劑沖洗出整個(gè)系統(tǒng)。
CEB所使用的化學(xué)藥劑種類(lèi)根據(jù)原水水質(zhì)可能產(chǎn)生的污染物進(jìn)行選擇，CEB頻率根據(jù)產(chǎn)生的污染物頻繁情況而定。一般使用的化學(xué)藥劑為NaClO、NaOH和HCl等。根據(jù)所使用的化學(xué)藥劑的不同，CEB一般分為針對(duì)由于原水中有機(jī)物及生物引起的污染的堿CEB，和針對(duì)由于原水中鐵、鋁的膠體或者硬度結(jié)垢引起的無(wú)機(jī)物污染的酸CEB：
堿CEB：0.1%NaClO+0.05%NaOH(目標(biāo)pH12)
酸CEB：0.1%HCl或H2SO4(目標(biāo)pH2)
就地化學(xué)清洗（CIP）
就地化學(xué)清洗（CIP）操作包括反洗和化學(xué)品循環(huán)清洗。CIP是一個(gè)基于需求的操作。CIP頻率受到給水水質(zhì)的影響，頻率可以從1個(gè)月到3個(gè)月不等。CIP前要執(zhí)行一次的常規(guī)反洗，其步驟包括氣擦洗、底部排放、上反洗和下反洗。反洗的步驟通常重復(fù)3到8次，以去除各種不需要的化學(xué)清洗即可去除的污染物。反洗步驟完成后，通過(guò)重力排水排掉膜組件中多余的水，防止后續(xù)CIP化學(xué)藥品濃度被稀釋。CIP清洗液在膜組件和化學(xué)清洗水箱之間循環(huán)30分鐘（CIP藥品從膜組件進(jìn)水側(cè)打入）。一部分CIP清洗液的濾液也被收集并循環(huán)回的化學(xué)清洗水箱。請(qǐng)注意，CIP清洗液可以加熱到40ºC，以提高去除膜組件中污染物的效率。循環(huán)清洗后可以浸泡60分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間，浸泡時(shí)間長(zhǎng)短主要取決于膜組件的污染程度。浸泡步驟后，再次將CIP清洗液循環(huán)30分鐘。循環(huán)清洗完成后再執(zhí)行一次氣擦洗和排水，以排放掉膜組件中CIP清洗液。隨后執(zhí)行2步反洗（上反洗和下反洗）和正洗，以去除膜絲外部任何剩余的污染物。注意：經(jīng)過(guò)CIP后，轉(zhuǎn)入正常的操作運(yùn)行步驟時(shí)，UF膜絲產(chǎn)水側(cè)殘留有CIP化學(xué)品（特別是氧化劑），如后續(xù)工藝為反滲透，應(yīng)該將CIP后第一次正常運(yùn)行產(chǎn)水排放，以避免反滲透膜的氧化。上面描述的CIP步驟為一個(gè)單一的堿或酸的CIP清洗過(guò)程。如果酸和堿清洗都需要，CIP的步驟是將堿CIP過(guò)程和酸CIP過(guò)程各執(zhí)行一遍。
由于超濾膜系統(tǒng)是頻繁反洗的運(yùn)行方式（每20~60分鐘反洗一次），故一般采用自動(dòng)控制運(yùn)行�？紤]到不同系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)差異較大，具體的運(yùn)行及清洗參數(shù)、步序等需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試情況最終確定�？偟脑瓌t是，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較差時(shí)，增加反洗、氣擦洗以及化學(xué)加強(qiáng)反洗的頻率。
