超滤系统的维护和故障排除以及化学清洗

超滤系统的维护和故障排除以及化学清洗

常规的维护和出现故障后及时的纠正措施是保证超滤系统长期的高性能稳定运行的关键，日常维护包括按要求的正常的数据记录和常规的预防维护保养、正常地记录运行数据并对系统性能进行标准化处理，对尽早发现潜在问题十分必要，它包括对所有的仪表进行正确的校正、产水量的下降或者跨膜压差的上升是超滤系统中最常见的故障，由于膜组件发生破损而带来产水水质变差是另一类典型的故障；如果产水量较平缓的下降或者跨膜压差较平缓的上升，表明系统存在正常的污堵，可以通过气擦洗辅助反洗和化学加强反洗，以及恰当的定期化学清洗来解决。快速或突然的性能下降表明系统有缺陷或误操作，或者通过定期化学清洗仍然无法解决的污堵，尽早采取相应的纠正措施十分必要。

日常维护：超滤系统的重要日常维护应包括：

1、压力表：按期交转、必要的时候及时调整或更换标准件

2、离心泵：定期检查泵的温度，同时检查泵的垫圈以及其它防止泵泄漏的结构

3、流量仪表：建议每三个月校正一次

4、自动阀门：建议每月检查一次，同时检查阀体是否有泄漏，开关信号反馈装置是否正常

5、超滤膜装置：按常规要求检查进水水质、同时检测超滤装置的产水量和运行压力，按常规检查膜组件的泄漏情况、一旦发现立即维护

注意！专业的电、仪相关方面的操作、必须由经过培训且取得相关资格证书的专业人员来进行，工艺负责配合或主导

故障排除：最常见的超滤系统故障有以下几种：

①跨膜压差过高

②产水流量低

③产水水质差

导致超滤系统故障的原因，可能来自于超滤系统本身，也可能来自于预处理系统、加药系统、电仪系统和或者控制系统等，根据超滤系统出现故障类型和位置，通常可以确定故障的起因，针对不同的原因可以采取对应的纠正措施进行排除。本故障排除指南所提供的信息对您解决解决故障有所帮助，您还应该根据您以往的经验确认本节信息对您特定系统的适应性。

一般企业供应商都会提供相应的技术支持，若现场不能有效判断或处理，则应当联系供应商提供技术支持

化学清洗：

超滤系统可能受到进水中存在各种杂质的污染，比如悬浮物、胶体、有机物、微生物和水合金属氧化物等。污染(fouling)就是指覆盖在膜表面上和吸附在膜孔道里的各种沉积物，包括水中的结垢物。

预处理的目的在于尽量减少导致膜污染的杂质物质，通过安装合适的预处理设备，如前置过滤器、混凝,澄清或者过滤设备，选择恰当的操作条件，就能达到这一目标。

超滤膜污染通常被认为是以下一种或者几种污染的组合:

— 无机物污染/结垢

— 微粒/胶体污染

— 微生物/生物污染

— 有机物污染

引起以上这些污染可能有以下几种因数

— 预处理系统不完善 — 季节性的藻类繁殖污染

— 预处理运行不正常 — 化学加药系统失灵

— 进水组分或其它条件改变 — 反洗或化学加强反洗不当

— 操作控制不当 — 系统停机程序和保存措施不当

— 膜面长时间累积沉淀物 — 系统选材不适合（泵或管道等）

膜发生污染会导致系统性能的下降，如产水量和通量衰减、跨膜压差增高以及较高的化学药剂耗量和能耗。

由于超滤膜采用具有极佳的物理性质和化学耐受性的亲水改性聚偏氣乙烯(HPVDF)膜丝材料和独特膜组件结构设计，能够承受较高的氧化剂，pH和温度条件，只要措施得当，就可以很有效地进行化学清洗，最大限度地恢复超滤系统的性能（从目前运行的各厂来说，一般都是选择这种耐抗污染和耐氯的HPVDF材料膜，这种比较常见，日过采用其它材料的，则应当遵循厂家货供应商提供的限值内进行清洗，不得超过，否则膜将遭受不可逆的损坏）。

清洗液浓度，清洗时间，温度和气擦洗频率都会影响清洗效果。但若拖延太久才进行清洗，可能会导致不可逆的结果并导致膜组件或附属设备潜在的物理性损坏，即清洗无法恢复膜的性能。重度污染的膜会变得很难清洗因为药剂很难渗到膜表面并冲走污染物，因此，如果出现膜污染的情况，清洗频率应适当加强。

化学清洗是解决膜污染问题最有效的方法，针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到好的效果，若错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使情况恶化。因此，在清洗之前需先确定膜表面的污垢物种类，通常有以下几种分析方法来确定:

— 分析系统性能数据，参考下面给出的故障排除

— 分析进水租场，发生污染物的可能性或许经过原水的分析水质报告，技能显而易见的发现

— 检查以往的清洗记录和效果

— 分析进水测定SDI值的滤纸上所截留的物质

— 检查超滤气擦洗和反洗排放的废水中的污染物

— 检查膜组件的进水端的污染物、如为虹棕色，则表示可能有铁污染；泥状或者胶状的沉积物则通常为微生物或者有机物污染

 

达到化学清洗条件：如果您的现场没有标准化记录现场运行数据、无法通过运行记录来判断的情况下、请参考以下这些数据来决定是否需要进行化学清洗；超滤系统常规运行过程中，超滤膜丝表面可能会被悬浮物颗粒、胶体颗粒、微生物或不溶性的有机物污染、持续积聚到不能通过常规的反洗或化学加强反洗来回复、导致标准化的产水量下降和跨膜压差升高，当有下列情况出现时、就需要清洗模组件以恢复系统性能：

① 标准化产水量下降约25%左右

② 标准化跨膜压差上升约1.0bar左右

③ 运行跨膜压差上升到最大值2.1bar

日常操作时必须严格监控超滤系统的运行性能，包含运行压差和产水流量，随着超滤膜的污染，压差将升高，产水流量下降。需要注意的是，如果进水温度下降，超滤膜产水流量也会下降，这是正常现象并非膜污染所致，此时超滤膜可能并不需要清洗。膜的供应商一般会有一个超滤膜标准化软件工具，用户可以借助此工具来分析系统运行性能，区分正常现象和由于污染造成的性能衰减并决定何时应该进行化学清洗，标准化工具可以咨询您的供应商或者膜厂家的技术服务人员提供。（除了一线大品牌自有外、其它一般都是借用陶氏化学公司开发的超滤膜标准化软件工具比较常见）

关于清洗时候的pH之前文章已经提到过，碱性清洗一般在12、控制温度大约为35℃较好；酸性清洗一般在2、控制温度在40℃较好（现场一般都控制在38℃）

现场药剂溶液的配置量一般都是计算好的，它是膜壳容积+管道容积得出的，一般在设计时都会考虑20%~30%的富余量，且在采购药剂箱子时、一般都没有恰恰刚好与设计计算的溶剂相匹配的，都是大于实际计算需求的容积箱子，哪怕是刚刚好合适、设计也会采用远大于需求的，毕竟多花不了几百块钱，远远避免现场可能的若干问题、所以现场化学清洗药剂配置量上一般有一个比较通用的原则：现场化学清洗药箱的?容积配置量或者?配置量（注意！这是一般性比较通用的，不是绝对、这是基于您现场能够估算出容积的多少量结合药剂箱来判断的，正常在调试期间我们习惯都采用清水来实现一次化学清洗循环、一个是为了检查工艺流程通畅性以及相关阀门的操作均物异常，另一个是为了培训现场员工；一般在这个调试期间采用的清水化学清洗实验都会给出一个明确的药剂配置量出来，现场按照这个量来配置实现清洗妥妥的）

超滤化学清洗常用药剂：