膜系統運轉一段時(shí)間后，有時(shí)處理能力明顯下降，達不到設計產(chǎn)能。產(chǎn)生這種現象的原因主要與膜系統工作環(huán)境、選型設計、安裝施工、運行管理和膜產(chǎn)品性能等有關(guān)。此外，與膜系統(MBR、UF或R0)本身也有一定關(guān)系。
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主要因素：
膜產(chǎn)品性能。對于UF系統，膜本身的抗污染性和親水性對通量影響較大，通量值低運轉一段時(shí)間后，MBR、UF的處理能力降低。對此可選用抗污染性強、清洗恢復性好的內襯增強型PVDF膜，結合氣洗不斷絲，清洗效果非常好。而對于MBR系統，要選用具有永久親水性，并且不斷絲的帶內襯MBR膜，以保證產(chǎn)水水量跟水質(zhì)。
其他重要影響因素：
1、工作環(huán)境
進(jìn)水水溫低于設計溫度(常見(jiàn)于季節性變化)，會(huì )導致膜出水性能下降;水質(zhì)中污染物種類(lèi)、濃度和水體黏度的變化，也會(huì )導致膜的透水性能低于預期值。解決這些問(wèn)題，需要在膜系統設計之初，考慮全年最低水溫和水質(zhì)的波動(dòng)幅度，在選膜面積時(shí)留出一定的安全余量。
2、選型設計
由于設計經(jīng)驗不足，過(guò)多考慮成本導致選用的膜面積安全余量不足，對膜的產(chǎn)水通量估計過(guò)高等，都會(huì )使膜達不到設計產(chǎn)能。無(wú)論是MBR膜、UF膜還是R0膜，都必須保證足夠的膜面積。
壓力不足、流體分布不均，導致水流或氣流偏流，也會(huì )影響整體膜性能，對于UF系統和Ro系統更是如此。對于RO系統，膜面流速過(guò)低，會(huì )導致污染物沉積，引起堵塞。解決的方法是改善泵、水路和氣路設計，使多組膜能均擔處理負荷，避免部分膜超負荷產(chǎn)水，而部分膜未發(fā)揮作用。若清洗維護功能設計不足，尤其是無(wú)產(chǎn)水自沖洗功能，可通過(guò)改善氣洗、水洗和藥洗設計，設置合適的沖洗頻率和水量等參數加以解決。進(jìn)膜前無(wú)前置過(guò)濾保護設施，會(huì )導致膜系統堵塞。解決方法為：對于MBR系統，增設13 mm超細格柵;對于UF系統，增設100um級粗濾器;對于R0系統，增設5um級精密濾器。
UF及RO系統中，還會(huì )產(chǎn)生微生物黏泥堵塞，影響膜正常產(chǎn)水。解決方法為：增設紫外線(xiàn)滅菌器或投加殺菌劑;對于RO膜系統，選用無(wú)磷阻垢劑，減緩微生物滋生;定期對系統進(jìn)行清洗維護。
前處理能力設計過(guò)低或效果變差，導致進(jìn)膜水質(zhì)惡化，對膜系統尤其是RO系統影響很大。解決方法為：改善前處理，保證膜系統進(jìn)水水質(zhì);對于UF系統，改善其前置過(guò)濾器效果;對于RO系統，保證進(jìn)水污染指數(SDI)合格。
3、安裝施工
膜系統制造安裝過(guò)程中，未及時(shí)清理雜物會(huì )導致雜質(zhì)殘留過(guò)多，從而影響膜的產(chǎn)水性能。尤其是焊渣，尖銳或絲狀物等，嚴重時(shí)會(huì )導致膜絲、膜片破損。對于MBR膜，需將池內雜質(zhì)清理干凈后再進(jìn)水;對于UF及RO系統，先將前段管路系統沖洗干凈，運轉前置過(guò)濾器，然后再進(jìn)水。
4、運行管理
正確加入藥劑，尤其是阻垢劑，對RO系統非常重要。此外，還要根據工況及時(shí)沖洗或采取藥洗，恢復膜性能。
設計經(jīng)驗不足導致回收率過(guò)高，或人為操作超過(guò)設計回收率，也會(huì )導致膜處理能力的下降。對UF系統可采用錯流過(guò)濾而非死端過(guò)濾;對RO膜要加大濃水排放，降低回收率，減少膜串聯(lián)的數量或加大回流量。
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膜使用壽命縮短或需頻繁清洗
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膜使用壽命周期短體現在兩個(gè)方面：一是膜本身永久性受損，不能再產(chǎn)出足量、足質(zhì)的水，需能解決；二是膜受?chē)乐匚廴竞髸簳r(shí)性受損，需要頻繁清洗才能恢復產(chǎn)水能力，實(shí)際使用時(shí)間和清洗周期較短，難以適應生產(chǎn)要求。該問(wèn)題可從工藝設計上加以解決，如提高膜本身的質(zhì)量，同時(shí)加強環(huán)境、制造施工和運行管理等。
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1、設計
保護性設計不足，會(huì )導致膜產(chǎn)生不可恢復性受損。根據受損的種類(lèi)不同，其解決方法也各異。列如：為避免膜絲、膜片被劃傷，可選用內襯增強型PVDF膜，并且加裝前置過(guò)濾器;為防止RO膜被氧化性物質(zhì)氧化，加裝ORP儀表和還原劑自動(dòng)投加裝置;為防止超壓性物理?yè)p傷，可加裝壓力保護設施;為防止膜絲、膜片受水錘沖擊破裂，需設計減緩水錘細節。
設計經(jīng)驗欠缺或過(guò)于節省材料成本，會(huì )造成實(shí)際選用膜面積嚴重不足;單位面積超負荷運轉、污染嚴重，也需頻繁清洗。為此，膜面積需要根據穩定膜通量選型設計，對無(wú)經(jīng)驗水質(zhì)，需通過(guò)中試驗證設計數據。
對于R0系統，膜串聯(lián)數量過(guò)多，亦會(huì )導致后段膜污染嚴重且難以清洗恢復。解決方法是合理設計RO 膜的串聯(lián)數量，當采用兩段式RO設計時(shí)，設計分段清洗。
此外，前處理能力偏小，導致膜進(jìn)水水質(zhì)超標，強行運轉，亦會(huì )縮短膜的使用壽命。對此，需改善前處理工藝，保證膜系統進(jìn)水水質(zhì)符合要求。
2、膜產(chǎn)品
UF/MBR膜如果采用常規均質(zhì)膜絲，易斷絲，抗污染性和抗老化性差，反洗及拉伸強度低。推薦選用長(cháng)壽命、高抗拉強度的內襯增強型PVDF膜。
RO膜流通通道小、膜片抗污染性差，應盡量選用寬流道RO膜，根據水質(zhì)有針對性地選取抗污染膜。
3、制造、施工
制造安裝過(guò)程中，膜系統混入雜物尤其是尖利異物，會(huì )劃傷膜絲、膜片。解決方法為：對于帶內襯MBR膜，需將池內雜質(zhì)清理干凈后再進(jìn)水;對于UF及RO系統，必須先將前段管路系統沖洗干凈后，運轉前置過(guò)濾器，然后再進(jìn)水。
4、運行管理
未正確或及時(shí)加藥，尤其是RO系統的阻垢劑投加不及時(shí)，會(huì )導致膜嚴重堵塞。在設計正確的前提下，按操作規程正確運營(yíng)維護。
膜系統在高壓差下運轉，會(huì )導致超微濾膜絲斷裂和RO膜片受損。為此，需巡檢跨膜壓差和膜組壓降，根據工況及時(shí)進(jìn)行恢復性清洗，嚴防超壓差運轉。
化學(xué)清洗時(shí)，強酸、強堿和強氧化性藥劑會(huì )使膜產(chǎn)生不可恢復性的化學(xué)損傷。因此，操作者需熟練掌握化學(xué)清洗工藝，避免強酸和強堿環(huán)境;而RO膜則嚴禁采用強氧化性藥劑清洗。
5、環(huán)境
水溫高于45℃，會(huì )使膜的使用壽命縮短。一般需將水溫控制在40℃以下，必要時(shí)采取降溫措施。
對于RO系統，廢水中含有強氧化性物質(zhì)或易沉淀物質(zhì)，會(huì )導致膜使用周期縮短。設計系統時(shí)，從其安全性角度考慮，增加預處理安全余量，加裝保護性停機設計，可避免引發(fā)這類(lèi)問(wèn)題。
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膜系統運行成本高
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MBR、UF統的運行成本并非很高；RO系統因為有高壓泵，且需投加專(zhuān)用阻垢劑，運行成本較高。從優(yōu)化設計角度入手，可從以下幾方面降低RO系統的運行成本：
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1、選擇超低壓反滲透膜
常規反參透膜運行壓力為1.3～1.5 MPa，超低壓反滲透膜運行壓力為0.8MPa左右甚至更低(與水溫密切相關(guān))，可節約30%以上電耗。對于大型RO系統，基本可抵消膜70%以上的年折舊費用，節約更為顯著(zhù)。
2、高壓泵配變頻器
高壓泵配變頻器除了可以減緩水泵啟動(dòng)時(shí)的水錘沖擊，還可通過(guò)設定合理的運行壓力，降低閥門(mén)節流耗能，全年至少可季度性節能15%以上。
3、合理計算阻垢劑投加量通過(guò)分析水質(zhì)數據，優(yōu)化藥劑投加量，通常可節約20%甚至更高的藥劑費用。
4、適當增加膜的數量，降低運行壓力
通過(guò)適當增大膜面積，可在一定程度上降低膜的運行壓力，降低電耗。
5、MBR或UF產(chǎn)水與RO產(chǎn)水混用
RO產(chǎn)水水質(zhì)較優(yōu)，通常可以與一定比例的帶內襯MBR膜或UF膜的產(chǎn)水混合，提高系統回收率，降低RO系統的運行規模，從而節約運行成本。
