1、超滤系统产水量下降问题的探讨及改进措施摘要：3 套超滤系统运行 1 个多月的产水量下降较快，对此进行原因分析，并且制定出相应的改进措施并实施，实施后超滤系统产水量得到很大改善，但运行数天后产水量又开始下降，并且下降较快，通过进一步分析，及时调整反洗方案，最后超滤运行基本处于稳定可控状态。 关键词：超滤、产水量、下降、反洗、措施。 中图分类号：TU74 文献标识码： A 工艺概况： 水库来水 蓄水池 D 型滤池 清水池 超滤增压泵 自清洗过滤器 超滤系统 超滤水箱 供一级反渗透使用 共有 3 套超滤系统，每套超滤设计流量为 200m3/h，每套 60 支膜，超滤增压泵 2 台，变频控制，可以供
2、2 台到 3 台，超滤的进出水参数为，超滤进水平均浊度为 2NTU，超滤产水产水浊度约 0.2NTU 左右。运行过程为顶部过滤 40min，然后顶部反洗，顶部反洗包括正冲 15S，反洗 60S，正冲 15S，然后切换至底部过滤，底部过 40min，然后底部反洗，底部反洗包括正冲 15S，反洗 60S，正冲 15S，依次循环。但是运行一段时间发现，超滤系统的产水量下降较快，由 200m3/h 降到 100m3/h 左右，更低时达到 90m3/h，但是超滤的产水均处于合格状态，平均 0.09NTU，超滤系统产水量降低严重影响到了化工主装置的稳定运行，需要尽快处理恢复超滤系统的正常运行。 超滤系统产
3、水量下降的原因分析 2.1 超滤在前期调试期间，进水水质比较差。 在调试的初期，原水未经过 D 型滤池过滤；蓄水池和清水池虽然进行过清扫，但必然会存在部分污物；在超滤增压泵进超滤系统前的管路存在 U 型弯，不易冲洗干净；导致超滤膜部分产生污堵，并且未能及时的清洗，导致超滤膜污堵愈来愈严重，产水量也极具下降。 2.2 水温偏低，水粘度偏高，超滤膜丝的孔隙变小。 超滤系统调试期间，正值冬季，水温及室温均较低，且蒸汽系统未能接入，水温一般只有 2 摄氏度左右，该温度下水的粘度为 1.6728 ，而25 摄氏度下水的粘度为 0.8937 ，室温也是有 3 摄氏度左右，所以超滤进水在通过超滤膜时，阻力会
4、增加很多，水通过量就相应降低；另外超滤膜受温度影响，膜丝孔隙变小，截留的悬浮物也就越多，堵塞的就越快，产水量自然也会有所下降。 2.3 对超滤系统的化学清洗不及时 虽然调试期间有温度低、进水水质差的原因，但是如果对超滤系统及时的进行化学清洗，也能及时的改善。 2.4 细菌等微生物开始滋生，易造成超滤膜污堵。 随着季节转换，春季来临后，细菌等微生物在水里滋生，由于 D 型滤池无法全部过滤掉微生物，导致微生物进入超滤膜，产生污堵，产水量下降。 2.5 超滤反洗的周期过长，无法及时反洗掉污物。 超滤系统原设计为 40min 反洗一次，可能在进行反洗时，此时已产生污堵，此时再靠反洗已无法彻底恢复超滤膜
5、的通量，产水量必然会下降。 2.6 超滤加强反洗（CEB）的周期过长，不能及时洗掉超滤膜中截留的污物，造成产水量下降。 改进措施 3.1 投用 D 型滤池，改善超滤进水水质。 D 型滤池在调试的后期，已开始投用，并且已初见效果，进水浊度平均为 10NTU，产水浊度能达到平均 2NTU 左右，并且及时的对 D 型滤池进行反洗，定期监测 D 型滤池的进出水的浊度，保证进超滤膜的水质达标。3.2 温度的影响因素，目前还无法增加蒸汽加热，公司一期锅炉系统未设计该处蒸汽用量，待夏季到来或二期锅炉系统完成后，再彻底消除该影响因素。 3.3 对 3 套超滤系统进行化学清洗，改善产水量。 3.4 在进超滤系统
6、前的管道上，加杀菌剂次氯酸钠，降低水中微生物的含量，减少污堵。 3.5 缩短超滤系统的反洗周期，由原来设计反洗周期 40min，改为30min，查看运行效果。 3.6 超滤的加强反洗（CEB）的原设计周期为 280min，改为 210min，查看运行效果。 改进效果及存在问题 根据以上的改进措施（第二项除外） ，对超滤系统进行实施，化学清洗后，当时超滤系统的产水量由原来 90m3/h 增加到 205m3/h，恢复效果较好。但是随后的问题是： 4.1 运行数天后产水量又开始下降，并且下降较明显，大概 7 天，产水量下降到约 125m3/h，平均每天下降 12m3/h。 超滤产水量清洗后天数 1#
7、超滤 （m3/h ） 2#超滤 （m3/h） 3#超滤 （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 缩短超滤的反洗周期后，反洗耗水量明显增加，反洗泵共 3 台，单台泵流量 400m3/h，反洗时开启两台，开启时间为 1min。每天增加反洗次数 12 次，平均每天增加反洗耗水量 150m3，一年若按运行 300 天计，每年多耗水 45000m3，按吨水单价 3 元计，每
8、年该项费用增加 135000 元。4.3 超滤的加强反洗（CEB）的原设计周期缩短后，不仅增加耗水量，同时增加药剂用量，同样导致运行成本增加。 为了最大可能恢复超滤系统，保持长期运行，并且降低运行成本，又对超滤系统的反洗出水做了分析，并且对超滤的进水进行了 COD 项目的检测，发现反洗排放水主要为有机物，并且检测 COD 结果为 20mg/L,说明超滤系统的进水有机物含量相对较高，针对污堵物质主要为有机物，制定出新的超滤反洗方案和超滤加强反洗（CEB）方案，具体如下： 新的超滤反洗方案： 将反洗周期由原来 30min 调整为 20min，同时调整反洗水量，由原来的 800m3/h 调整到 37
9、5m3/h，反洗时间仍为 1min。 新的超滤加强反洗（CEB）方案： CEB 反洗原设计为：CEB 执行流程：运行/反洗CEB（NaClO+NaOH）运行/反洗CEB（NaOH 碱洗）运行/反洗CEB（HCl 酸洗）返回。每次 CEB 反洗时包括顶部反洗 30S，底部反洗 30S，浸泡 10min，顶部反洗 30S，底部反洗 30S，上正冲 10S，下正冲 10S，后进入运行状态。 CEB 反洗设计改为：CEB 执行流程：运行/反洗CEB（NaClO+NaOH）返回。每次 CEB 反洗时包括顶部反洗 15S，底部反洗 15S，浸泡10min，顶部反洗 15S，底部反洗 15S，上正冲 10S
10、，下正冲 10S，后进入运行状态。 根据新的方案实施后，调整后超滤系统产水量如下： 超滤产水量调整后天数 1#超滤（m3/h） 2#超滤（m3/h） 3#超滤（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，每天反洗消耗水量较最初设计有所下降。 原反洗方案设计每天耗水量为：=480m3。 新反洗方案设计每天耗水量为：=450m3。 每天反洗用水量较最初设计节约用水 30m3。 原 CEB 反洗方案设计每天耗水量为：=68.57
11、m3。 新 CEB 反洗方案设计每天耗水量为：=42.86m3。 每天 CEB 反洗用水量较最初设计节约用水 15.71m3。 总计每天节约水量 30+15.71=45.71m3，按每年运行 300 天，吨水 3元计，每年大概节约费用为 45.713003=41139 元。 结束语 超滤装置设计参数及运行参数的设计基本上都是一定的，但不是每套设计相同的超滤系统运行状态就相同，它需要根据不同的用途，不同的原水水质，和不同的工艺操作等条件，做出相应的原因分析，然后制定相应的改进方案，再对原有的设计进行适当的调整，以适应不同现场的的使用，既能达到满意的使用效果，同时还能节约成本。今后还要继续摸索调整，找到最优运行参数，延长设备使用寿命，降低成本，节约资源。 参考文献 1许振良.膜法水处理技术M，化学工业出版社，2000 2清华大学工程力学系编.流体力学基础M。北京：机械工业出版社，1980 3华耀祖.超滤膜技术与应用M，化学工业出版社，2003 4金晓蓉.超滤系统反洗若干问题的探讨J，通用机械，2012（1） 5刘玉槐，张孝礼. 超滤装置出水量偏低问题的研究及对策J，宁夏电力，2005（5）：61-64
