1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問題

1、問題成因：

1）膜污染逐漸累積，造成膜材料過水能力下降；

2）膜材料老化后親水性下降，造成膜材料過水能力下降；

3）膜材料老化后機(jī)械強(qiáng)度下降，限制了膜擦洗強(qiáng)度和清洗藥劑濃度，清洗效果下降。

2、改進(jìn)措施

1）建立膜性能評(píng)價(jià)體系，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化預(yù)判

第一步，利用透水率衰減法評(píng)估膜的使用極限。

第二步，對(duì)膜性能進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，掌握膜性能衰減情況。

第三步，在膜的使用極限壽命內(nèi)，評(píng)估最經(jīng)濟(jì)膜壽命。

2）建立膜性能評(píng)價(jià)體系，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化預(yù)判

在線監(jiān)測(cè)與定期離線檢測(cè)的膜檢測(cè)體系，建立跟蹤監(jiān)測(cè)機(jī)制，全面掌握膜系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，形成大型MBR工程的技術(shù)保障系統(tǒng)。

3)建立與健全膜污染預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案，為系統(tǒng)提供安全可靠的保障

1）對(duì)進(jìn)水進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)含有能夠產(chǎn)生急性膜堵塞的物質(zhì)，立即報(bào)警，避免產(chǎn)生大范圍嚴(yán)重的膜污染事件。

2）根據(jù)膜池運(yùn)行參數(shù)，預(yù)測(cè)膜污染進(jìn)程。在膜污染速度異常時(shí)發(fā)出預(yù)警，提示進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，延緩膜污染進(jìn)程，減輕不可恢復(fù)性膜污染，保證膜的透水性。

4)建立與健全膜污染預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案，為系統(tǒng)提供安全可靠的保障

5）優(yōu)化膜絲選擇，考慮設(shè)計(jì)余量，提高系統(tǒng)抗污染性能

為了改善膜材料老化問題對(duì)運(yùn)行的影響，北排集團(tuán)從膜絲材料的選擇入手，對(duì)市場(chǎng)主流的NIPS、NIPS+內(nèi)襯、TIPS材質(zhì)膜絲，在化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨損、耐壓性等方面進(jìn)行比選。最終確定使用3G-TIPS膜絲作為北排集團(tuán)應(yīng)用的主要膜絲品種。

北小河再生水廠一期MBR系統(tǒng)2014年5月開始換膜，8月完成全部更換工作。換膜后，系統(tǒng)產(chǎn)水性能大幅增加，截止目前未進(jìn)行過離線人工清洗。每日高峰時(shí)段產(chǎn)水量3200m3/h，透膜壓差一直保持在30Kpa一下，膜過濾性能良好。經(jīng)取樣檢測(cè)，膜絲運(yùn)行一年后，膜絲表面接觸角未發(fā)生明顯變化。

2、預(yù)處理效果難以滿足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求

1、問題成因

北排集團(tuán)運(yùn)行的所有MBR項(xiàng)目都面臨不同程度的纖維物質(zhì)纏繞問題：

1）預(yù)處理攔截效率低，常規(guī)1mm膜格柵不能有效去除纖維；

2）纖維物質(zhì)在MBR系統(tǒng)內(nèi)無出路，存在逐年累積的情況；

3）離線人工清洗能夠去除纖維，但是效率較低，且受氣候限制。

2、改進(jìn)措施

1）優(yōu)化預(yù)處理設(shè)計(jì)，提高纖維去除率

北小河一期

北小河二期

北小河三期

2) 合理設(shè)備選型，提高攔截效率

合理選擇膜格柵，可提高纖維物質(zhì)的去除效率，減少進(jìn)入MBR生物池的纖維物質(zhì)總量。經(jīng)過測(cè)試，該措施能增加20%左右的柵渣量。

3）定期離線人工清洗或建立旁濾系統(tǒng)，去除系統(tǒng)內(nèi)積累的纖維物

北排集團(tuán)各MBR項(xiàng)目每年1—2次離線清洗，去除堆積在膜元件上的纖維物質(zhì)。

北小河一期項(xiàng)目更換膜組器的同時(shí)安裝了生物池旁路過濾系統(tǒng)，纖維物質(zhì)堆積問題大幅緩解。目前系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行一年，未進(jìn)行離線清洗。

3、膜污染的有效控制問題

1、問題成因

1）膜廠家的標(biāo)準(zhǔn)在線清洗設(shè)定與運(yùn)行實(shí)際情況不配套，不能有效解決實(shí)際問題；

2）MBR系統(tǒng)用戶缺乏自主修改在線清洗步序、參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段。

2、改進(jìn)措施

1）強(qiáng)化膜污染原因的跟蹤分析，制定針對(duì)性的清洗方案

2）自主開發(fā)清洗程序，提高操作靈活性和清洗的有效性

（1）北排集團(tuán)根據(jù)運(yùn)行和清洗MBR的經(jīng)驗(yàn)，通過大量清洗對(duì)比實(shí)驗(yàn)，自主編程開發(fā)MBR在線恢復(fù)性清洗自控程序。

（2）通過使用該程序，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行人員在上位機(jī)界面可修改清洗步序和清洗參數(shù)，從而豐富了MBR用戶的清洗手段，提高了清洗效率和可靠性。

4、同等條件下，投資、運(yùn)營(yíng)成本偏高

1、問題成因

MBR項(xiàng)目普遍存在投資高、運(yùn)行成本偏高的問題。主要原因：

1）膜絲成本高，配套設(shè)備相對(duì)較多；

2）膜壽命相對(duì)較短，折舊費(fèi)用偏高；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，膜擦洗氣量需求大，電耗偏高。

2、改進(jìn)措施

1）提高單位有效池容的過濾面積，降低建設(shè)成本

縮小單根膜絲直徑，增大膜絲比表面積，在同樣池容下提高過濾面積，節(jié)省系統(tǒng)占地。

2）優(yōu)化膜材料選擇，延長(zhǎng)膜運(yùn)行壽命

選擇化學(xué)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的耐堿、耐氧化性，同時(shí)兼具良好的機(jī)械性能，抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定的膜絲，其壽命可提高40%以上。

3）優(yōu)化膜材料選擇，延長(zhǎng)膜運(yùn)行壽命

選擇化學(xué)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的耐堿、耐氧化性，同時(shí)兼具良好的機(jī)械性能，抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定的膜絲，其壽命可提高40%以上。

3）改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低直接運(yùn)營(yíng)成本

合理設(shè)計(jì)膜組器形式，選用簾式膜，改變膜擦洗方式，通過周期性氣量變化，改進(jìn)膜擦洗效果，降低膜擦洗氣量。北小河一期MBR系統(tǒng)改造后，膜擦洗氣量降低25%左右，水處理電耗由0.92kWh/m3降至0.73kWh/m3。

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