邢廣仁

（中國(guó)石油大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

隨著膜技術(shù)的發(fā)展和膜處理劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，雙膜處理技術(shù)不斷在生活飲用水處理及工業(yè)水處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。雙膜技術(shù)以物理過(guò)濾為主，對(duì)社會(huì)環(huán)境及水體環(huán)境影響較小和操作簡(jiǎn)單，而受到普遍的青睞。國(guó)內(nèi)大中型企業(yè)為了創(chuàng)建環(huán)境友好型企業(yè)，減少污染物的排放量，致力于污染物減量工作，發(fā)揮雙膜技術(shù)在污水深度處理回用裝置和脫鹽水裝置的作用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗的良性發(fā)展［1］。

1 雙膜處理技術(shù)

雙膜是指超濾膜和反滲透膜。

1.1 超濾膜

超濾膜是用于超濾過(guò)程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來(lái)的高分子半透膜。以壓力為驅(qū)動(dòng)力，膜孔徑為1～100 nm，屬非對(duì)稱(chēng)性膜類(lèi)型。運(yùn)行方式分為死端過(guò)濾、單通錯(cuò)流過(guò)濾及循環(huán)錯(cuò)流過(guò)濾方式。驅(qū)動(dòng)方式分為內(nèi)壓驅(qū)動(dòng)和外壓驅(qū)動(dòng)2種，膜絲材質(zhì)可分為高分子材料和無(wú)機(jī)材料2大類(lèi)［2，3］。

1.2 反滲透膜

反滲透又稱(chēng)逆滲透，是以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜1側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，取得凈制的水,也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮［4］。

2 雙膜技術(shù)存在的問(wèn)題及注意事項(xiàng)

某公司煉油廠及水氣廠污水深度處理回用裝置都采用預(yù)處理+雙膜處理工藝，設(shè)計(jì)超濾膜膜質(zhì)為PVDF壽命為2 a，反滲透膜材質(zhì)為聚酰胺抗污染膜壽命3 a。雖然雙膜達(dá)到使用壽命，但在實(shí)際過(guò)程中確實(shí)存在一定的問(wèn)題。

2.1 預(yù)處理問(wèn)題

為保證分離膜運(yùn)行和壽命，降低污水處理成本，須對(duì)達(dá)標(biāo)排放污水進(jìn)行預(yù)處理，大幅降低有機(jī)物、氨氮、石油類(lèi)、重金屬、懸浮物、濁度、膠體、鈣、鎂等易結(jié)垢物質(zhì)及特征污染物，使水質(zhì)達(dá)到分離膜的進(jìn)水要求，防止膜系統(tǒng)污染、污堵和損傷。通常會(huì)利用活性碳及保安過(guò)濾器，其存在以下風(fēng)險(xiǎn)：

（1）活性碳初期投用清洗不徹底，沒(méi)有按照要求進(jìn)行浸泡和水質(zhì)監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致活性碳粉末進(jìn)入超濾膜，造成活性碳污染。

（2）隨著環(huán)保指標(biāo)要求，相繼增設(shè)煙氣脫硫脫硝裝置，導(dǎo)致回用原水含鹽量逐年上升，未對(duì)超濾進(jìn)水pH及時(shí)調(diào)整控制，導(dǎo)致結(jié)垢因子結(jié)晶傾向。

2.2 超濾膜問(wèn)題

（1）為防止超濾膜元件微生物富集，在超濾膜前投加殺菌劑。大部分沒(méi)有殺菌劑自動(dòng)控制系統(tǒng)存在控制失效、易發(fā)生膜元件微生物污染問(wèn)題。

（2）對(duì)于單通錯(cuò)流過(guò)濾外壓式超濾膜，要求運(yùn)行時(shí)要滿足每只膜元件通量，否則會(huì)發(fā)生懸浮物沉積及結(jié)垢問(wèn)題。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因各種原因?qū)е滤繘](méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)條件。

（3）長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或沖洗不當(dāng)都會(huì)發(fā)生膜絲機(jī)械強(qiáng)度疲勞破損，發(fā)生水流短路現(xiàn)象，為此要對(duì)膜元件進(jìn)行斷絲檢查1次/a，如果斷絲率過(guò)高必須進(jìn)行更換處理，否則水質(zhì)會(huì)越來(lái)越差。

（4）當(dāng)化學(xué)清洗效果變差時(shí)，可利用反滲透膜使用后的專(zhuān)用清洗劑對(duì)超濾進(jìn)行清洗。

（5）有些裝置超濾膜的濃水又重新返回UF膜處理，導(dǎo)致大部分污染物在此單元循環(huán)濃縮，增加UF膜的截留負(fù)荷，進(jìn)而增加UF污堵的概率。建議把濃水改到預(yù)處理工藝段。

2.3 反滲透問(wèn)題

（1）忽略了保安過(guò)濾器定期殺菌滅藻措施，會(huì)引起微生物在過(guò)濾器聚集及繁殖。

（2）反滲透操作不當(dāng)或長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)發(fā)生膜孔徑變大或爆膜現(xiàn)象，而設(shè)計(jì)只在每組膜出水設(shè)置電導(dǎo)表，無(wú)法監(jiān)測(cè)水穿透問(wèn)題。建議對(duì)膜容器電導(dǎo)率檢測(cè)1次/月，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率遠(yuǎn)高于反滲透膜出水電導(dǎo)率時(shí)應(yīng)停運(yùn)該膜容器，進(jìn)行更新處理。

3 雙膜污染物分析及技術(shù)評(píng)價(jià)

定期開(kāi)展雙膜評(píng)價(jià)是雙膜處理平穩(wěn)運(yùn)行的前提，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果不僅可以分析影響膜元件污染、污堵及破損的原因，制定控制措施。利用針對(duì)性的物理、化學(xué)及生物等恢復(fù)技術(shù)和局部修補(bǔ)技術(shù)對(duì)膜元件進(jìn)行重復(fù)使用，降低雙膜更換成本，實(shí)現(xiàn)雙膜技術(shù)運(yùn)行效益最大化。

3.1 污染物評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)污染物組成主要有550℃灼燒失重、550～950℃灼燒失重、酸不溶物、微生物粘泥，評(píng)價(jià)污染總量主要有增重和污染物總含量指標(biāo)［5］。

（1）550℃灼燒失重量主要代表有機(jī)物、水分、化合水和硫化物等物質(zhì)；（2）550～950℃灼燒失重主要代表碳酸鹽垢；（3）微生物粘泥中的細(xì)菌菌種及數(shù)量級(jí)確定菌原及殺菌效果；

（4）污染物總量總量為專(zhuān)業(yè)清前與清洗后的減重量或清洗后清洗液中污染物總和。

3.2 機(jī)械性能評(píng)價(jià)

機(jī)械性能評(píng)價(jià)主要預(yù)知膜元件是否可以繼續(xù)延期使用，通過(guò)破壞強(qiáng)度和拉伸破壞兩項(xiàng)指標(biāo)與衰減值進(jìn)行預(yù)判。

3.3 處理效果評(píng)價(jià)

在保證機(jī)械性能指標(biāo)和斷絲率滿足生產(chǎn)的條件下，可進(jìn)行處理效果評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)方法是模擬運(yùn)行的壓力、壓差、通量，檢測(cè)出水水質(zhì)指標(biāo)是否滿足后序使用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)雙膜處理技術(shù)存在的問(wèn)題分析，根據(jù)污染物的污染源及形成的原因，制定相應(yīng)的控制及預(yù)防措施。通過(guò)膜元件評(píng)價(jià)不僅可以做好預(yù)處理工作，同時(shí)對(duì)膜元件離線清洗方案和膜元件修復(fù)利用提供可靠數(shù)據(jù)支持。