膜系统运行性能下降原因分析

膜系统运转一段时间后，有时处理能力明显下降，达不到设计产能。产生这种现象的原因主要与膜系统工作环境、选型设计、安装施工、运行管理和膜产品性能等有关。此外，与膜系统(MBR、UF或R0)本身也有一定关系。

膜运行性能下降：

1、工作环境

进水水温低于设计温度(常见于季节性变化)，会导致膜出水性能下降；水质中污染物种类、浓度和水体黏度的变化，也会导致膜的透水性能低于预期值。

解决这些问题，需要在膜系统设计之初，考虑全年最低水温和水质的波动幅度，在选膜面积时留出一定的安全余量。

2、选型设计

由于设计经验不足，过多考虑成本导致选用的膜面积安全余量不足，对膜的产水通量估计过高等，都会使膜达不到设计产能。无论是MBR膜、UF膜还是R0膜，都必须保证足够的膜面积。

3、安装施工

膜系统制造安装过程中，未及时清理杂物会导致杂质残留过多，从而影响膜的产水性能。尤其是焊渣，尖锐或丝状物等，严重时会导致膜丝、膜片破损。

对于MBR膜，需将池内杂质清理干净后再进水；对于UF及RO系统，先将前段管路系统冲洗干净，运转前置过滤器，然后再进水。

4、运行管理

正确加入药剂，尤其是阻垢剂，对RO系统非常重要。此外，还要根据工况及时冲洗或采取药洗，恢复膜性能。

设计经验不足导致回收率过高，或人为操作超过设计回收率，也会导致膜处理能力的下降。对UF系统可采用错流过滤而非死端过滤;对RO膜要加大浓水排放，降低回收率，减少膜串联的数量或加大回流量。

膜使用寿命缩短或需频繁清洗膜使用寿命周期短体现在两个方面：

一是膜本身永久性受损，不能再产出足量、足质的水，需能解决；二是膜受严重污染后暂时性受损，需要频繁清洗才能恢复产水能力，实际使用时间和清洗周期较短，难以适应生产要求。

该问题可从工艺设计上加以解决，如提高膜本身的质量，同时加强环境、制造施工和运行管理等。

1、设计保护性设计不足，会导致膜产生不可恢复性受损。根据受损的种类不同，其解决方法也各异。

例如：为避免膜丝、膜片被划伤，可选用内衬增强型PVDF膜，并且加装前置过滤器；为防止RO膜被氧化性物质氧化，加装ORP仪表和还原剂自动投加装置；为防止超压性物理损伤，可加装压力保护设施；为防止膜丝、膜片受水锤冲击破裂，需设计减缓水锤细节。

2、膜产品UF/MBR膜如果采用常规均质膜丝，易断丝，抗污染性和抗老化性差，反洗及拉伸强度低。

推荐选用长寿命、高抗拉强度的内衬增强型PVDF膜。RO膜流通通道小、膜片抗污染性差，应尽量选用宽流道RO膜，根据水质有针对性地选取抗污染膜。

3、制造、施工制造安装过程中，膜系统混入杂物尤其是尖利异物，会划伤膜丝、膜片。

解决方法为：对于带内衬MBR膜，需将池内杂质清理干净后再进水;对于UF及RO系统，必须先将前段管路系统冲洗干净后，运转前置过滤器，然后再进水。

4、运行管理未正确或及时加药，尤其是RO系统的阻垢剂投加不及时，会导致膜严重堵塞。

在设计正确的前提下，按操作规程正确运营维护。膜系统在高压差下运转，会导致超微滤膜丝断裂和RO膜片受损。为此，需巡检跨膜压差和膜组压降，根据工况及时进行恢复性清洗，严防超压差运转。

化学清洗时，强酸、强碱和强氧化性药剂会使膜产生不可恢复性的化学损伤。因此，操作者需熟练掌握化学清洗工艺，避免强酸和强碱环境;而RO膜则严禁采用强氧化性药剂清洗。

5、环境水温高于45℃，会使膜的使用寿命缩短。一般需将水温控制在40℃以下，必要时采取降温措施。

对于RO系统，废水中含有强氧化性物质或易沉淀物质，会导致膜使用周期缩短。设计系统时，从其安全性角度考虑，增加预处理安全余量，加装保护性停机设计，可避免引发这类问题。

膜系统运行成本高：

1、选择超低压反渗透膜常规反渗透膜运行压力为1.3～1.5 MPa，超低压反渗透膜运行压力为0.8MPa左右甚至更低(与水温密切相关)，可节约30%以上电耗。对于大型RO系统，基本可抵消膜70%以上的年折旧费用，节约更为显著。

2、高压泵配变频器高压泵配变频器除了可以减缓水泵启动时的水锤冲击，还可通过设定合理的运行压力，降低阀门节流耗能，全年至少可季度性节能15%以上。

3、合理计算阻垢剂投加量通过分析水质数据，优化药剂投加量，通常可节约20%甚至更高的药剂费用。

4、适当增加膜的数量，降低运行压力通过适当增大膜面积，可在一定程度上降低膜的运行压力，降低电耗。

5、MBR或UF产水与RO产水混用RO产水水质较优，通常可以与一定比例的带内衬MBR膜或UF膜的产水混合，提高系统回收率，降低RO系统的运行规模，从而节约运行成本。