超濾裝置在運(yùn)行過程中,膜的污堵是最大的問題,也是超濾裝置最常見的問題之一。污染主要表現(xiàn)為:產(chǎn)水量降低、產(chǎn)水品質(zhì)變差,同時(shí)伴隨著進(jìn)水壓力增加,跨膜壓差增大,并有一定的斷絲現(xiàn)象,跨膜壓差越大,斷絲現(xiàn)象會(huì)越嚴(yán)重。
超濾系統(tǒng)發(fā)生污堵的原因:
(1)超濾進(jìn)水溫度過低,導(dǎo)致運(yùn)行阻力增加;
(2)由于原水污染、菌藻過多等原因造成超濾膜污堵,即進(jìn)水的SDI過高,造成超濾污堵;
(3)超濾進(jìn)水流量增大,超過了濾膜的產(chǎn)水能力;
(4)進(jìn)水壓力偏大,為了提高產(chǎn)水量,人為提高超濾的進(jìn)水壓力。
當(dāng)超濾污染時(shí),會(huì)對(duì)RO系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響,造成污堵增加,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)水質(zhì)惡化,SDI值變高或超標(biāo),SDI值測(cè)試膜片顏色變深;
(2)造成反滲透膜發(fā)生污堵,導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水率迅速下降;
(3)當(dāng)UF污染嚴(yán)重時(shí),會(huì)使UF內(nèi)產(chǎn)生一層“海綿”體,當(dāng)化學(xué)清洗時(shí),在沖洗時(shí)殘留NaOH或次氯酸鈉不能及時(shí)沖洗干凈,會(huì)緩慢釋放,這會(huì)給后續(xù)RO系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。
因此在超濾運(yùn)行中一般設(shè)計(jì)都具有正沖、反沖及常規(guī)的在線自動(dòng)調(diào)節(jié)pH浸泡清洗,一般為20min至1h一次反沖洗;8h以上進(jìn)行一次低pH或高pH清洗,調(diào)節(jié)pH清洗時(shí),一般采用10min浸泡,然后進(jìn)行物理沖洗,當(dāng)用堿液浸泡時(shí)常加入一定量的NaClO,以增強(qiáng)清洗效果。
膜的過濾模式分為死端及錯(cuò)流兩種。死端過濾又稱全流過濾,指液體流向與膜表面成垂直方向,過濾液透過膜后,截留物全部沉積在膜表面。這種過濾模式的堵塞機(jī)率較高,一般適合于低濁度低懸浮物含量的水質(zhì)。而錯(cuò)流過濾可以實(shí)現(xiàn)超濾裝置的連續(xù)運(yùn)作,同時(shí)可以適應(yīng)處理大流量的規(guī)模要求。錯(cuò)流過濾,水流動(dòng)平行于濾膜表面,在濾膜表面可形成較大的剪切力,造成膜污染物始終處于懸浮狀態(tài),降低濃差極化帶來的影響,減少微粒和溶質(zhì)在膜面的沉積,減輕膜污染,因此,錯(cuò)流模式對(duì)給水水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)。另外,增加錯(cuò)流流速還可以提高臨界通量。
當(dāng)TMP增加到一定的時(shí)候,通過錯(cuò)流和反洗仍無法恢復(fù)時(shí),可采用化學(xué)清洗方式來恢復(fù)膜的通量。通過與一定劑量的化學(xué)藥劑的接觸,并在大流量的清洗作用下,膜表面以及膜孔的污染物都可被清除,從而恢復(fù)膜的通量。
大部分超濾設(shè)備采用中空纖維膜絲,在運(yùn)行過程中發(fā)生微量斷絲是常見的現(xiàn)象。斷絲一般是由于膜絲污堵、反沖力等多種原因引起的。一個(gè)元件內(nèi)裝有上萬根膜絲,少量的斷絲不會(huì)立即影響水質(zhì),因此,運(yùn)行中不易察覺。但是,一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)水質(zhì)量變化,應(yīng)迅速確定斷絲的準(zhǔn)確位置,以采取相應(yīng)的措施。
斷絲的處理一般是找出破損的膜絲,進(jìn)行封堵。如果斷絲或被封堵的膜絲量增加到一定程度(大于10%),則需更換整個(gè)元件。