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1、废水回用中的膜清洗和维护废水回用中的膜清洗和维护中国蓝星膜技术的领先者工业废水再生回用膜系统的清洗和维护工业废水再生回用膜系统的清洗和维护 公司在工业废水领域发展1 1膜法回用工艺介绍3 3 印染废水应用案例介绍5 5 膜技术在工业废水中应用2 2 膜系统的清洗和维护4 4 膜系统应用注意事项6 62无机盐结垢：碳酸钙、磷酸钙、硫酸垢及硅垢等沉积物，通常反应在二段压差偏大 胶体沉积：有金属氧化物、污泥会导致通量下降，压差上升，可清洗恢复;有机物沉积：过量阳离子聚合物、天然色素、不溶油类等，一段压差上升明显;生物污染物：生物粘泥、藻类、细菌等，造成膜通量下降，压差上升，用时杀菌。RO各段间的压差
2、接近最高限值，经校温后，产水量仍下降15%，长期停运前均表明污染。RO膜污染特征反渗透膜的污染和清洗维护按分析配置清洗液，需考虑清洗系统中的水量，测试循环配好的清洗液中PH值;清洗循环约半个小时，检测PH值，在清洗液中补加酸或碱,保持清洗剂的有效性;清洗过程需监测流量、PH值、温度等参数，控制在有效范围内;清洗液可浸泡1-2小时左右再循环，让膜与清洗液充分反应;清洗完成后，先排空清洗液，再用反渗透产水置换至出水PH值与进水接近。RO膜的清洗方法在反渗透膜长期不用时，需要2%的亚硫酸氢钠保护，以免长菌。在反渗透运行中表面有粘湖状的污染物需用杀菌剂来清洗，以免细菌繁殖，影响产水量。由产水背压、膜变
3、形、过热、炭粒或砂粒造成的机械磨损等引起脱盐率下降，难以恢复。保养方法9布水流道口膜有粉末状污堵由于胶在高温下溶解，树脂变粉末状掉落膜面粘附许多带色的有机或胶体杂质，无法用水冲干净。电渗析膜变形，堵住通道，循 环水量明显下降。进膜压力上升。ED膜污染特征电渗析膜的污染和清洗维护电渗析在污水上以价格较低的异相膜占领先市场定位，而均相电渗膜抗污染性佳。在特分领域电渗析膜应用于物料分离，几乎每天需清洗一次。电渗析膜宜被废水中的有机物和微生物菌污染，其隔板处也容易粘住污染物。电渗析膜可以采用较浓的酸洗，如允许12%酸洗，却不易过多的碱洗，会产生膜性能衰减电渗析膜可以拆开取污染物分析，并确定清洗液的有效
4、浓度和清洗方案。电渗析可采用气洗来避免膜面结垢。ED膜的清洗方法电渗析膜可以采用较浓的酸洗，但尽量不要有色素。可以采用软的布擦洗污染膜面。电渗析膜的保养可以凉干后保存，湿的在高温下会发霉，保存在干燥通风的环境里更好。电渗析膜叠成200-250对，比较容易压紧不漏水，为了避免膜堆不变形漏水，经常通水保养。保养方法10超滤和微滤的跨膜压差上升或是通量下降至15-20%，均需要靠加强洗或清洗来恢复运行。通常运行有气擦洗、反洗、正洗和加强药洗等来保持膜系统的正常运行。清洗方法主要是碱洗+次氯酸钠洗，如硬度高的水中需加辅助酸洗。超滤微滤膜系统的清洗和维护代替软化床可连续运行，但膜污染也同时存在，需加阻垢
5、剂等保持正常运行。废水系统采用以选用抗污染的纳滤膜，膜流道选宽型的（34mIL），会更容易清洗。纳滤系统的清洗同样需控制在安全的PH范围，以免膜性能衰减。纳滤工艺11反渗透系统由于脱盐率较高，其膜的污染相对严重些，清洗和维护比较频繁。通常在废水回用的应用中，运行时都设快冲洗阀，采用透过液水来冲效果好。反渗透清洗通常采用酸洗无机结垢，碱和EDTA钠等洗有机污堵等，清洗时PH值会有变化。反渗透工艺均相电渗析膜由于膜面光滑，不易污染，但价格偏贵，目前用于高端的分离为主。异相离子交换膜容易被污染，对进水水质有一定的要求，膜污染严重时，清洗都较难恢复。离子交换膜耐酸碱性较好，清洗不出来，可以拆开一张张清
6、洗。电渗析工艺膜压差上升至高限，通量下降至15-20%，均需要清洗来恢复运行。无机盐结垢往往二段压差上升膜流道。清洗方法主要是碱洗+次氯酸钠洗，如硬度高的水中需加辅助酸洗。判断清洗膜系统的清洗和维护注意事项可以通过污水水质分析，保安滤袋的污染物和浓水管壁上取污染物，判断其污堵的主要成分。细菌及微生物污堵可通过加杀菌剂和碱洗来改善通量，在清洗过程中调节清洗配方。结合膜材料特性，制定清洗配方和步骤，严格计算清洗浓度，避免过低或过高的浓度来清洗膜。清洗分析12按水质中污染物的种类制定可行的清洗配方，在清洗前先将膜内的浓水用透过液冲洗干净。在清洗过程中动态检测PH的变化，为保持清洗效果，可适当地添加酸
7、或碱，保持清洗液浓度。清洗温度控制在30-35比较好，清洗完毕，需冲洗一定时间保证产水PH值不受清洗液的影响。清洗过程均相电渗析膜由于膜面光滑，不易污染，但价格偏贵，目前用于高端的分离为主。异相离子交换膜容易被污染，对进水水质有一定的要求，膜污染严重时，清洗都较难恢复。离子交换膜耐酸碱性较好，清洗不出来，可以拆开一张张清洗。维护保养纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、盐度高、水质变化大等特点。印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。印染废水的另一个特点是色度高，印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理。印染废水中含盐量偏高，光靠脱色澄清回用受限制，需进
8、一步脱盐才能满足工艺用水要求。印染废水特征膜法回用工艺介绍-印染废水回用比较激进的工艺：预处理二沉池出水，直接经保安滤器至反渗透系统，投资低，但运行极不安全大多数的工艺：调节池生化好氧-二沉池-滤池过滤-超滤-反渗透，生化也有SBR或是A/O等方法，脱色有采用加硫酸亚铁，二氧化氯或臭氧等，前处理工艺控制得好，后续运行稳定性就有保障，运行成本反而更低。推荐的工艺：加絮凝剂和硫酸亚铁可以考虑在终沉池前，而脱色加氧化剂可以考虑在终沉池后，减小运行成本膜法回用工艺介绍13酸化调节池酸化调节池好氧生化池好氧生化池二沉池二沉池终沉池终沉池滤池滤池超滤超滤反渗透反渗透在运行中采用可气擦洗的外压膜比较稳定，配
9、循环泵错流运行，自动实现反冲洗和加强洗。反渗透运行中需定时快冲洗，加好还原剂和阻垢剂等必须的药剂，保证系统稳定运行。对于一段压差过大的系统注意保安滤元的及时更换，以免过大的压差造成滤袋的破损。运行方式案例介绍-3000T/D印染废水回用工程自清洗滤器 带加强冲洗 用于超过滤的预处理，防过多颗粒物堵超滤通道超滤系统 PP-8040配置了两套，每套40支元件，反洗周期20分钟，反洗含气擦洗，共需2分钟，加强洗采用次氯酸钠 反渗透系统 BW30-365FR 配置了两套，每套72支元件，8-4排列，段间加增压泵约3BAR，运行压力在12-15BAR，自动冲洗清洗系统 80T/H 配套80T/H清洗泵3
10、.5BAR，清洗箱10T兼作快冲洗用，5保安滤袋，超滤和反渗透共用嘉兴伯林顿工程：工程废水总进水量3000T/D，2008年投入运行至今约5年进水水质：含盐量约2000mg/l，COD在100180mg/l，悬浮物约30mg/l等等前处理工艺：调节池-A/O工艺二沉池膜处理工艺：自清洗滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池基 本 情 况主要工艺与应用14超滤污堵和清洗情况在嘉兴某印染企业，我们在二沉池后直接采用了双膜法回用印染废水，其超滤膜回收率指标能达到90%左右，由于系统前的悬浮物较多，前工艺加药不规律，时常会加过量，造成超滤产水后仍有后絮凝现象，运行通量在两年左右衰减至80%，断丝严重。名
11、称进水压力（MPa）流量（L/H）产水浊度（NTU）清洗前0.172011.1碱洗后（1%氢氧化钠）0.16008.59酸洗后（1%盐酸）0.18806.43 根据数据碱洗后通量比清洗前下降，用酸洗后通量上升而且比清洗之前要高，所以碱洗会产生金属沉淀物，必须用酸洗。根据解剖情况，膜丝成黑黄色，有结块显现，污染严重。根据产水浊度，膜丝可能断丝比较多。15反渗透膜系统的清洗和维护反渗透膜系统的清洗和维护反渗透前的保安滤器大约一周就得更换，一段反渗透膜压差上升很快，反渗透清洗频率较高，估计每个月均需要通过清洗恢复，在线采用碱清洗的恢复性比较差，虽然系统仍在运行，但通量比正常运行下降了30-40%，膜
12、面上有比较多的铁胶体和有机物污堵。反渗透膜清洗配方：0.2%碱+0.1%十二烷基磺酸钠，并经过机械冲洗，清洗完后其通量能恢复至正常，1段头支膜为1#，二段最后一支膜为2#，清洗参数列下表：第一段膜的污堵更为严重，经过离线清洗，膜的性能可以恢复至新膜的90%，脱盐率也均在98%以上，而清洗下来的膜污染物每支膜有2公斤以上，是累积而成。名称操作压力MPa 通量L/H 脱盐率%重量KG 1#清洗前1.560097.9918.31#清洗后1.5110098.6416.22#清洗后1.575098.2317.62#清洗前1.5130098.8615.416嘉兴现场设备布置及运行情况本工程占地省，投资低。
13、运行通量稳定性差，保安滤袋更换频繁。清洗频率每月1次。预处理的加药需改进。增加杀菌剂的投加量。电导率30s/cm，浊度0.1NTU pH 67.5，色度2倍，COD 10mg/l 完全符合工厂回用水要求。回用水水质工程特点17案例介绍-5000T/D印染废水回用工程多介质滤器 手动反冲洗 用于超过滤的预处理，防过多颗粒物堵超滤通道超滤系统 PVDF-1808配置了两套，每套60支元件，反洗周期30分钟，反洗含气擦洗，共需2分钟，加强洗配次氯酸钠泵 反渗透系统 BW30-365FR 配置了两套，每套120支元件，12-8排列，运行压力在8-12BAR，自动冲洗，段间压差很小清洗系统 120T/H
14、 配套100T/H清洗泵3.5BAR，清洗箱10T兼作快冲洗用，5保安滤袋，超滤和反渗透共用桐乡嘉名工程：工程废水总进水量5000T/D，2010年8月投入运行至今2年多进水水质：含盐量约4500mg/l，COD在50100mg/l，悬浮物约5mg/l等等前处理工艺：调节池 SBR工艺二沉池无阀滤池排放水池膜处理工艺：多介质滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池基 本 情 况主要工艺与应用18膜系统的清洗和维护情况膜系统的清洗和维护情况本系统的工艺比较长，不仅配备了滤池，还在后面加了一道多介质滤器，双道保护，使进超滤水中悬浮物量控制较低，超滤运行由于余氯值还有0.5PPM左右，系统不用加强反洗，
15、超滤运行以来没有污堵过，两年运行压力保持不变，冬天温度较低时，运行压力会升高20%，产水水质也会变好。反渗透系统加了较多的还原剂，以确保膜不被余氯氧化，由于膜中仍有机胶体等色素污染膜面，经酸洗和碱洗均能较快恢复，清洗频率约一年一次。本工艺由于进水水质稳定，且废水中离子变化小，运行相当稳定。系统有次清洗时由于没将产水阀打开，而使二段最后一支并联共8支膜有爆破现象，导致脱盐率明显下降。流道最后一支膜的脱除率下降。更换8支膜后脱盐率两年来仍保持有97%以上。解剖其中一支膜，膜面较为干净。19嘉名项目膜系统的清洗和维护情况嘉名项目膜系统的清洗和维护情况超滤运行工况如下表，因余氯值控制在0.20.5mg
16、/l，实际加强洗没有实行：反渗透系统加了较多的还原剂约5-6PPM，以确保膜不被余氯氧化，反渗透清洗频率约一年一次。主要是为了停机保养。指标名称指标名称单位单位参数参数指标名称指标名称单位单位参数参数进水温度进水温度10-3510-35反洗间隔时间反洗间隔时间min30进水流量进水流量m3/h130加强洗加强洗min8循环水量循环水量m3/h100加强洗间隔时间加强洗间隔时间hr24运行间隔时间运行间隔时间min20-30运行压力运行压力Mpa0.05-0.15反洗水量反洗水量m3/h300进水浊度进水浊度NTU2-3反洗时间反洗时间sec30水回收率水回收率%9020桐乡现场设备布置及运行情
17、况本工程废水前处理稳定，投资略高。脱盐率大于97%，产水电导率200s/cm。采用二氧化氯脱色，并去除COD，效果好。进水水温夏天约39左右，冬天约25.膜面污染比较轻，运行管理轻松，省力。工程特点本工程预处理效果好，运行稳定性好滤袋三个月更换，清洗频率每年1次。运行两年多，UF和RO均保持原状。膜运行成本2.0元/t，预处理约1.8元/t运行特点21案例介绍-30000T/D工业园区废水回用工程自清洗滤器 自带反冲洗 用于超过滤的预处理，防过多颗粒物堵超滤通道超滤系统 PVDF-1808配置了十套，每套60支元件，反洗周期30分钟，反洗含气擦洗，共需2分钟，加强洗配次氯酸钠泵 反渗透系统 B
18、W30-365FR 配置了五套，每套240支元件，24-16排列，运行压力在8-12BAR，自动冲洗，段间压差较高。清洗系统 200T/H 配套200T/H清洗泵3.5BAR，清洗箱10TPE水箱，5袋式滤器，超滤和反渗透分别设清洗装置。广东佛山工程：工程废水总进水量60000T/D，2011年3月投入运行至今半年多进水水质：含盐量约3500mg/l，COD在50100mg/l，悬浮物约15mg/l等等前处理工艺：调节池 A/O工艺二沉池臭氧氧化水池无阀滤池膜处理工艺：自清洗滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池基 本 情 况主要工艺与应用22广东佛山市三水大塘污水处理有限公司 规模：60000
19、 m3/d（一期30000 m3/d已投入运行）印染工业园区废水回用项目现场23混凝初沉池生化池V型滤池臭氧氧化池外排回用水池废水废水浓水浓水产水产水回用回用污泥浓缩池污泥压滤机污泥去电厂臭氧发生器浓水沉淀、氧化池反渗透系统超滤系统30000T/D工业园区废水回用工艺流程简图24佛山项目工艺说明作为印染工艺用水，对色度的要求是比较高的，为此我们考虑回用的时侯，需要脱色处理，混凝沉淀过程中有加硫酸亚铁脱色，但过量的铁盐会造成返色现象，因此我们适当控制硫酸亚铁的加入量，并在二沉池后加臭氧脱色工艺，以保证排放水的色度指标和COD排放指标。预处理工艺：生化处理+臭氧杀菌+V型滤池深度处理工艺：“UF+
20、RO”双膜处理工艺浓水后处理工艺：生化处理+终沉池+臭氧杀菌本系统中悬浮物仍然较多，造成超滤和反渗透膜的污堵比较严重，尤其是反渗透一段膜的压差较高，通常都在3-5KG/CM2.分析污堵的污染物里有过量絮凝剂抱团的固形物，采用一般浓度的清洗液较难恢复。25佛山PP超滤膜运行情况超滤配置了5台PP外压式中空超滤膜每台均装有68支100m2中空超滤膜PP膜运行压力为:1.2-2.0 kg/cm2单台PP产水流量：100120m3/h单位膜面积产水：14-18L/M2H26佛山PVDF超滤膜运行情况系统配置5台PVDF超滤膜装置每台均装有68支80m2中空超滤膜PVDF膜运行压力为0.6-1.2 kg
21、/cm2产水流量：130150m3/h单位膜面积产水：24-28L/M2H27反渗透系统运行情况RO运行压力:0.9-1.2 kg/cm2产水流量：150170m3/h单位膜面积产水：24-28L/M2H运行工况l系统配置系统配置5台反渗透膜台反渗透膜的装置的装置l每台装有每台装有240支支34M2的的复合膜复合膜l有有4台为北斗星膜，台为北斗星膜，1台台东丽膜东丽膜设备配置28PVDF超滤运行清洗维护表反洗频率反洗频率1次次/20-30分钟分钟分散分散化学化学清洗清洗清洗频率清洗频率1次次/24小时小时反洗时间反洗时间60120秒秒/次次清洗时间清洗时间6-10分钟分钟反洗透水速率反洗透水速
22、率30 l/m2.h药剂药剂200mg/lNaClO/NaOH气气擦擦洗洗条条件件组件最大进气组件最大进气压力压力1.02.0bar化化学学清清洗洗清洗频率清洗频率1次次/2个月个月单支组件进气单支组件进气量量8-10Nm3/h清洗时间清洗时间60-90分钟分钟气洗时间气洗时间30-60秒秒/次次清洗药剂清洗药剂0.2%NaOH/0.2%NaClO气水混合擦洗气水混合擦洗压力压力1.0bar清洗流量清洗流量1.5-2m3/h支支气源要求气源要求无油压缩空气无油压缩空气清洗液温度清洗液温度20-4029反渗透膜的运行和清洗说明反渗透配置了五台，每台有240支膜，为节省投资其中4台配套的是北斗星的
23、低压膜，还有一台是东丽的TML20-370抗污染膜，两种膜运行压力和流量均符合回用水水质要求，脱盐率达到97%以上，每台反渗透装置的产水量均可以达到170m3/h。由于调试过程中快冲洗不到位，而造成膜有机物和生物污染严重，过多悬浮颗粒堵住了一段膜通道，污染导致膜压差上升很快，光靠快冲洗已经无法降低压差值，约一个月就需要化学清洗，我们采取有效碱洗配方(0.25%碱+0.1%十二烷基磺酸钠)，将压差能降低一半（2.5BAR)，能恢复接近刚调试阶段的数值。由于进水有机杂质和微生物较多，一段压差仍偏高，大都情况下约有 2.5-3bar，对于这种情况，我们在工艺运行中作了调整，加大了次氯 酸钠杀菌量，在
24、关机前加入非氧化性杀菌剂对反渗透膜起到杀菌抑制 作用，在段间增加了一段反向快冲洗功能，以降低一段压差上升过快 的问题。30佛山大塘工业园废水回用效益回用水效益：本系统中反渗透回用水指标达到电导率100mg/l,该纯水好于自来水可以从园区企业中以2元/t收取，这样产生的效益=20000t/d*2元/t=4万元万元/d。回用热效益：反渗透产水回用废水中的热所产生的效益是不容忽视的，对于锅炉用水尤其明显。常温的河水大约只有20，而印染废水在30-40，在回用水的同时，也回用了热能，每提高10，可节约2元/t 的热能费用，相当于产生了3元/t的效益，而这部份水电厂用水约占总量的1/2，即每天又回收了3
25、万元。该污水处理厂的淤泥也循环利用，淤泥经高压压滤后,干度可达50-60%，送至电厂参合在煤中可作为燃料用。3吨压干的淤泥相当于1吨煤炭。运行成本：运行成本：原生化部份是1.2元/t+膜和臭氧部份1.8元/t=3元/t，处理水量，处理水量30000t/d，需要运行成本为9万元/d。清洗所用的药剂费用极低，折算到运行成本中约占1-2%;净效益：由于污水厂进来的水收取每吨平均3元的处理成本，与运行成本相抵消。而每月向环保局交的费用约12万元，则每天经济效益=4+3-0.4=6.6万元。年经济效益有2000万元，约三年就能将投资收回。31印染废水膜法回用-小结印染废水的膜法回用工艺的不同，其膜面的污
26、染表现出不同的污染特征，有合理的工艺组合会减轻膜面的污染，超滤的断丝会造成反渗透膜的污染加剧，保安滤器更换频率提高，合理的运行维护是印染废水回用减少清洗次数，延长膜寿命的最基本方法。印染废水往往有一定温度，在回用废水的同时，我们也回收了热能，它为企业节约了蒸汽耗量，对于蒸汽昂贵的地区，能为企业节约生产成本，带来可观的经济效益。膜分离技术作为印染废水回用的最佳工艺选择，不仅减少废水排放量，回用水水质稳定，关键还在于实现高效、低能耗、资源化三者兼备。虽然使用中会出现一些污染膜的问题，只要发现及时，对污染物进行正确分析，对膜污染物可通过离线清洗判断，选择最佳的清洗剂和清洗方法，避免拖延清洗而造成膜污堵严重难以恢复的现象。对于工艺设计合理，运行操作正确的膜系统，通过清洗维护延长膜的使用寿命，降低膜的运行成本，正如路甬祥题词：“创新节能减排技术，促进产业转型升级。”膜技术将会成为许多行业节能减排的首选技术，势必会在全国范围内迅速推广。32谢谢大家！恳请指正!杭州水处理中心2012-10结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！34