超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量下降問(wèn)題的探討及改進(jìn)措施

楊樹(shù)松

摘要：3套超濾系統(tǒng)運(yùn)行1個(gè)多月的產(chǎn)水量下降較快，對(duì)此進(jìn)行原因分析，并且制定出相應(yīng)的改進(jìn)措施并實(shí)施，實(shí)施后超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量得到很大改善，但運(yùn)行數(shù)天后產(chǎn)水量又開(kāi)始下降，并且下降較快，通過(guò)進(jìn)一步分析，及時(shí)調(diào)整反洗方案，最后超濾運(yùn)行基本處于穩(wěn)定可控狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：超濾、產(chǎn)水量、下降、反洗、措施。

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

工藝概況：

水庫(kù)來(lái)水 蓄水池 D型濾池 清水池 超濾增壓泵

自清洗過(guò)濾器 超濾系統(tǒng) 超濾水箱 供一級(jí)反滲透使用

共有3套超濾系統(tǒng)，每套超濾設(shè)計(jì)流量為200m3/h，每套60支膜，超濾增壓泵2臺(tái)，變頻控制，可以供2臺(tái)到3臺(tái)，超濾的進(jìn)出水參數(shù)為，超濾進(jìn)水平均濁度為2NTU，超濾產(chǎn)水產(chǎn)水濁度約0.2NTU左右。運(yùn)行過(guò)程為頂部過(guò)濾40min，然后頂部反洗，頂部反洗包括正沖15S，反洗60S，正沖15S，然后切換至底部過(guò)濾，底部過(guò)40min，然后底部反洗，底部反洗包括正沖15S，反洗60S，正沖15S，依次循環(huán)。但是運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)，超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水量下降較快，由200m3/h降到100m3/h左右，更低時(shí)達(dá)到90m3/h，但是超濾的產(chǎn)水均處于合格狀態(tài)，平均0.09NTU，超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量降低嚴(yán)重影響到了化工主裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，需要盡快處理恢復(fù)超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量下降的原因分析

2.1超濾在前期調(diào)試期間，進(jìn)水水質(zhì)比較差。

在調(diào)試的初期，原水未經(jīng)過(guò)D型濾池過(guò)濾；蓄水池和清水池雖然進(jìn)行過(guò)清掃，但必然會(huì)存在部分污物；在超濾增壓泵進(jìn)超濾系統(tǒng)前的管路存在U型彎，不易沖洗干凈；導(dǎo)致超濾膜部分產(chǎn)生污堵，并且未能及時(shí)的清洗，導(dǎo)致超濾膜污堵愈來(lái)愈嚴(yán)重，產(chǎn)水量也極具下降。

2.2水溫偏低，水粘度偏高，超濾膜絲的孔隙變小。

超濾系統(tǒng)調(diào)試期間，正值冬季，水溫及室溫均較低，且蒸汽系統(tǒng)未能接入，水溫一般只有2攝氏度左右，該溫度下水的粘度為1.6728 ，而25攝氏度下水的粘度為0.8937 ，室溫也是有3攝氏度左右，所以超濾進(jìn)水在通過(guò)超濾膜時(shí)，阻力會(huì)增加很多，水通過(guò)量就相應(yīng)降低；另外超濾膜受溫度影響，膜絲孔隙變小，截留的懸浮物也就越多，堵塞的就越快，產(chǎn)水量自然也會(huì)有所下降。

2.3對(duì)超濾系統(tǒng)的化學(xué)清洗不及時(shí)

雖然調(diào)試期間有溫度低、進(jìn)水水質(zhì)差的原因，但是如果對(duì)超濾系統(tǒng)及時(shí)的進(jìn)行化學(xué)清洗，也能及時(shí)的改善。

2.4細(xì)菌等微生物開(kāi)始滋生，易造成超濾膜污堵。

隨著季節(jié)轉(zhuǎn)換，春季來(lái)臨后，細(xì)菌等微生物在水里滋生，由于D型濾池?zé)o法全部過(guò)濾掉微生物，導(dǎo)致微生物進(jìn)入超濾膜，產(chǎn)生污堵，產(chǎn)水量下降。

2.5超濾反洗的周期過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)反洗掉污物。

超濾系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為40min反洗一次，可能在進(jìn)行反洗時(shí)，此時(shí)已產(chǎn)生污堵，此時(shí)再靠反洗已無(wú)法徹底恢復(fù)超濾膜的通量，產(chǎn)水量必然會(huì)下降。

2.6超濾加強(qiáng)反洗（CEB）的周期過(guò)長(zhǎng)，不能及時(shí)洗掉超濾膜中截留的污物，造成產(chǎn)水量下降。

改進(jìn)措施

3.1投用D型濾池，改善超濾進(jìn)水水質(zhì)。

D型濾池在調(diào)試的后期，已開(kāi)始投用，并且已初見(jiàn)效果，進(jìn)水濁度平均為10NTU，產(chǎn)水濁度能達(dá)到平均2NTU左右，并且及時(shí)的對(duì)D型濾池進(jìn)行反洗，定期監(jiān)測(cè)D型濾池的進(jìn)出水的濁度，保證進(jìn)超濾膜的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2 溫度的影響因素，目前還無(wú)法增加蒸汽加熱，公司一期鍋爐系統(tǒng)未設(shè)計(jì)該處蒸汽用量，待夏季到來(lái)或二期鍋爐系統(tǒng)完成后，再?gòu)氐紫撚绊懸蛩亍?/p>

3.3對(duì)3套超濾系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗，改善產(chǎn)水量。

3.4在進(jìn)超濾系統(tǒng)前的管道上，加殺菌劑次氯酸鈉，降低水中微生物的含量，減少污堵。

3.5縮短超濾系統(tǒng)的反洗周期，由原來(lái)設(shè)計(jì)反洗周期40min，改為30min，查看運(yùn)行效果。

3.6超濾的加強(qiáng)反洗（CEB）的原設(shè)計(jì)周期為280min，改為210min，查看運(yùn)行效果。

改進(jìn)效果及存在問(wèn)題

根據(jù)以上的改進(jìn)措施（第二項(xiàng)除外），對(duì)超濾系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施，化學(xué)清洗后，當(dāng)時(shí)超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水量由原來(lái)90m3/h增加到205m3/h，恢復(fù)效果較好。但是隨后的問(wèn)題是：

4.1運(yùn)行數(shù)天后產(chǎn)水量又開(kāi)始下降，并且下降較明顯，大概7天，產(chǎn)水量下降到約125m3/h，平均每天下降12m3/h。

超濾產(chǎn)水量清洗后天數(shù) 1#超濾 （m3/h） 2#超濾 （m3/h） 3#超濾 （m3/h）

第1天 205 200 210

第2天 200 196 202

第3天 191 188 193

第4天 177 165 180

第5天 161 152 166

第6天 143 138 148

第7天 124 119 128

4.2縮短超濾的反洗周期后，反洗耗水量明顯增加，反洗泵共3臺(tái)，單臺(tái)泵流量400m3/h，反洗時(shí)開(kāi)啟兩臺(tái)，開(kāi)啟時(shí)間為1min。每天增加反洗次數(shù)12次，平均每天增加反洗耗水量150m3，一年若按運(yùn)行300天計(jì)，每年多耗水45000m3，按噸水單價(jià)3元計(jì)，每年該項(xiàng)費(fèi)用增加135000元。

4.3超濾的加強(qiáng)反洗（CEB）的原設(shè)計(jì)周期縮短后，不僅增加耗水量，同時(shí)增加藥劑用量，同樣導(dǎo)致運(yùn)行成本增加。

為了最大可能恢復(fù)超濾系統(tǒng)，保持長(zhǎng)期運(yùn)行，并且降低運(yùn)行成本，又對(duì)超濾系統(tǒng)的反洗出水做了分析，并且對(duì)超濾的進(jìn)水進(jìn)行了COD項(xiàng)目的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)反洗排放水主要為有機(jī)物，并且檢測(cè)COD結(jié)果為20mg/L,說(shuō)明超濾系統(tǒng)的進(jìn)水有機(jī)物含量相對(duì)較高，針對(duì)污堵物質(zhì)主要為有機(jī)物，制定出新的超濾反洗方案和超濾加強(qiáng)反洗（CEB）方案，具體如下：

新的超濾反洗方案：

將反洗周期由原來(lái)30min調(diào)整為20min，同時(shí)調(diào)整反洗水量，由原來(lái)的800m3/h調(diào)整到375m3/h，反洗時(shí)間仍為1min。

新的超濾加強(qiáng)反洗（CEB）方案：

CEB反洗原設(shè)計(jì)為：CEB 執(zhí)行流程：運(yùn)行/反洗→CEB（NaClO+NaOH）→運(yùn)行/反洗→CEB（NaOH堿洗）→運(yùn)行/反洗→CEB（HCl 酸洗）→返回。每次CEB反洗時(shí)包括頂部反洗30S，底部反洗30S，浸泡10min，頂部反洗30S，底部反洗30S，上正沖10S，下正沖10S，后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

CEB反洗設(shè)計(jì)改為：CEB 執(zhí)行流程：運(yùn)行/反洗→CEB（NaClO+NaOH）→返回。每次CEB反洗時(shí)包括頂部反洗15S，底部反洗15S，浸泡10min，頂部反洗15S，底部反洗15S，上正沖10S，下正沖10S，后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)新的方案實(shí)施后，調(diào)整后超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量如下：

超濾產(chǎn)水量調(diào)整后天數(shù) 1#超濾（m3/h） 2#超濾（m3/h） 3#超濾（m3/h）

第1天 209 203 223

第2天 206 201 220

第3天 205 199 218

第4天 203 198 216

第5天 202 196 213

另外，新的反洗方案投用后，每天反洗消耗水量較最初設(shè)計(jì)有所下降。

原反洗方案設(shè)計(jì)每天耗水量為：=480m3。

新反洗方案設(shè)計(jì)每天耗水量為：=450m3。

每天反洗用水量較最初設(shè)計(jì)節(jié)約用水30m3。

原CEB反洗方案設(shè)計(jì)每天耗水量為：=68.57m3。

新CEB反洗方案設(shè)計(jì)每天耗水量為：=42.86m3。

每天CEB反洗用水量較最初設(shè)計(jì)節(jié)約用水15.71m3。

總計(jì)每天節(jié)約水量30+15.71=45.71m3，按每年運(yùn)行300天，噸水3元計(jì)，每年大概節(jié)約費(fèi)用為45.71×300×3=41139元。

結(jié)束語(yǔ)

超濾裝置設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)的設(shè)計(jì)基本上都是一定的，但不是每套設(shè)計(jì)相同的超濾系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)就相同，它需要根據(jù)不同的用途，不同的原水水質(zhì)，和不同的工藝操作等條件，做出相應(yīng)的原因分析，然后制定相應(yīng)的改進(jìn)方案，再對(duì)原有的設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)的的使用，既能達(dá)到滿意的使用效果，同時(shí)還能節(jié)約成本。今后還要繼續(xù)摸索調(diào)整，找到最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低成本，節(jié)約資源。

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