雙膜法水處理運行故障及診斷

前言

膜分離技術被認為是21世紀最有發(fā)展前途的高新技術之一，目前已廣泛應用于生活飲用水、生活污水和工業(yè)廢水處理等各個領域。但是膜法水處理工程的長期穩(wěn)定運行一直是其主要的技術難題和瓶頸，尤其是雙膜法在處理工業(yè)廢水方面，因廢水中污染物種類千差萬別，常常導致雙膜法工業(yè)廢水處理工程剛建成幾個月就導致污堵、產(chǎn)水率降低，無法恢復，有些工程運行僅1～2年就癱瘓，無法正常運行，被迫更換膜元件，造成嚴重的經(jīng)濟損失。在國家科技部“十五”重大科技專項的支持和推動下，十年來，我們一直致力于膜法在工業(yè)節(jié)水和廢水回用工程的應用研究，取得了可喜的進步，尤其在雙膜水處理工程長周期運行方面，積累了許多寶貴的經(jīng)驗。例如天津某污水廠采用雙膜法工藝處理生活污水，UF為進口PVDF材質(zhì)膜元件，但運行過程中仍因細菌黏泥的嚴重滋生造成了污堵，在線清洗很難恢復膜元件產(chǎn)水性能，被迫更換了新的超濾膜，我們通過對污染物的剖析和研究，制定了有針對性的清洗方案，采用表面活性劑清洗結合殺菌剝離的方式對超濾膜進行了處理，恢復了膜元件的產(chǎn)水性能。眾所周知，反滲透系統(tǒng)投加阻垢劑來抑制垢類污染物對膜元件的污堵，但是如果藥劑投加不當或與系統(tǒng)中其他化學品不兼容，阻垢劑也會導致膜污堵，這種情況必須采用特殊清洗才能恢復膜元件性能，因此必須根據(jù)不同的污水水質(zhì)、不同類型的反滲透膜、不同的處理工藝等工況條件，選用不同的膜用化學品，才能在充分發(fā)揮其阻垢效能的同時，不會引起反滲透系統(tǒng)的污染。最初的雙膜是作為一種消耗品使用的，一般膜廠家規(guī)定3～5年的使用壽命，其實，只要采取專業(yè)的處理方案和正確的維護手段，超濾和反滲透膜元件的壽命都可以達到10年以上甚至更久，只是反滲透膜的脫鹽率會隨運行年限的增加有所衰減。很多同行的朋友希望我們把這些成功的經(jīng)驗總結起來，與大家共同分享，以推動膜法在工業(yè)節(jié)水和廢水資源化方面的應用。在廣大合作伙伴的大力支持下，經(jīng)過一年多的努力，我們將近十年來在雙膜水處理工程運行中遇到的問題和處理對策，以案例的形式進行總結，寫成此書，希望能給廣大從事水處理工作者一些借鑒和幫助。因知識有限，書中不足之處在所難免，請廣大讀者給予批評和指正。編著者

內(nèi)容概要

雙膜處理工藝作為一種新生的水處理工藝，以其低成本、高效率、低耗環(huán)保的強大優(yōu)勢迅速普及，已成為目前水深度處理的最佳通用方案。在雙膜法工藝的設計及運行管理中，存在著各種各樣的問題，致使其中某段處理工序超過運行負荷，帶來污染，導致去除效率降低，影響后序處理工藝，甚至降低設備使用壽命?！峨p膜法水處理運行故障及診斷》由鄭書忠、陳愛民、滕厚開、聶明等編著，作者根據(jù)多年來對雙膜法工藝的設計及使用，針對不同廠家的不同處理工藝，列舉真實運行案例，對常見污染及不同工況條件下的特殊污染進行剖析說明，對各處理工序的運行方式及特點進行說明，并將其污染成因及解決途徑詳細闡述總結，希望讀者可以借鑒經(jīng)驗教訓，以避免類似情況的再次發(fā)生，帶來不必要的經(jīng)濟損失及生產(chǎn)運行隱患。
 《雙膜法水處理運行故障及診斷》可供廣大水處理工作者參考作用。

書籍目錄

第一章 雙膜技術梗概
  第一節(jié) 雙膜法基本原理2
    一、超濾和微濾技術4
    二、反滲透技術12
  第二節(jié) 雙膜工藝膜組件19
    一、超濾膜元件的型式及特點19
    二、反滲透膜元件的型式及特點27
  參考文獻34
第二章 雙膜工藝的預處理
  第一節(jié) 絮凝沉淀35
    一、混凝機理35
    二、絮凝沉淀工藝流程39
    三、絮凝工藝中的沉淀和過濾40
    四、因混凝沉淀而出現(xiàn)的問題及解決方法41
  第二節(jié) 機械過濾設備42
    一、石英砂過濾器42
    二、多介質(zhì)過濾器47
    三、活性炭過濾器50
    四、錳砂過濾器52
    五、高效纖維過濾器55
    六、核桃殼過濾器58
    七、機械過濾器的污染與清洗61
  第三節(jié) 膜生物反應器62
    一、膜生物反應器的工作原理62
    二、膜生物反應器的工藝特點63
    三、膜生物組件的清洗63
  第四節(jié) 自清洗過濾器65
    一、自清洗過濾器的工作原理65
    二、自清洗過濾器的分類66
    三、自清洗過濾器常見的問題及解決辦法68
    四、清洗過濾器選型標準69
    五、清洗過濾器的清洗70
  第五節(jié) 保安過濾器70
    一、保安過濾器的原理71
    二、保安過濾器的類型71
    三、保安過濾器的選用原則72
    四、保安過濾器的特點73
    五、應用范圍73
    六、保安過濾器的運行73
    七、保安過濾器的清洗73
  參考文獻74
第三章 雙膜工藝的后處理技術
  第一節(jié) 混合離子交換器75
    一、離子交換的原理75
    二、離子交換樹脂的基本類型76
    三、離子交換樹脂基體的組成77
    四、離子交換樹脂的物理結構78
    五、離子交換樹脂的離子交換容量78
    六、離子交換樹脂的吸附選擇性79
    七、離子交換樹脂的物理性質(zhì)79
    八、離子交換器的優(yōu)缺點80
    九、離子交換處理工藝流程81
    十、離子交換劑污染的形成82
    十一、離子交換樹脂常見問題及解決辦法83
  第二節(jié) 連續(xù)電去離子技術87
    一、EDI的工作原理87
    二、EDI裝置的進水要求88
    三、EDI技術的特點88
    四、EDI的清洗89
  參考文獻94
第四章 超濾膜的污染和清洗
  第一節(jié) 超濾系統(tǒng)的污染96
    一、引發(fā)超濾重度污染的原因97
    二、超濾污堵原因的剖析101
  第二節(jié) 超濾系統(tǒng)的清洗108
    一、UF膜系統(tǒng)清洗的必要性108
    二、UF膜系統(tǒng)的清洗條件109
    三、UF膜組件的常規(guī)在線清洗112
    四、UF系統(tǒng)在線化學清洗115
    五、UF離線清洗117
    六、不同材質(zhì)膜組件的清洗121
  參考文獻123
第五章 反滲透膜的污染和清洗
  第一節(jié) 反滲透系統(tǒng)的污染124
    一、RO污染的原因124
    二、反滲透污染物的種類126
  第二節(jié) 反滲透系統(tǒng)的清洗141
    一、RO膜系統(tǒng)清洗的必要性141
    二、RO膜系統(tǒng)的清洗條件143
    三、常規(guī)清洗144
    四、專業(yè)在線化學清洗152
    五、離線清洗153
    六、典型重度污染物的清洗155
    七、修補159
  參考文獻159
第六章 雙膜技術典型運行實例
  第一節(jié) 高溫地區(qū)反滲透系統(tǒng)的合理化改造160
    一、原系統(tǒng)運行狀況分析160
    二、系統(tǒng)改造161
    三、反滲透設備診斷及化學清洗163
    四、保安過濾器系統(tǒng)診斷及更換164
    五、1#和2#反滲透設備改造清洗后的連續(xù)運行165
    六、小結165
  第二節(jié) 雙膜法處理含油污水的問題及對策166
    一、大慶某煉化公司污水處理流程166
    二、雙膜技術在運行過程中存在的問題及解決辦法167
    三、RO系統(tǒng)其他污堵的形式及原因169
    四、小結170
  第三節(jié) 礦井疏干水處理系統(tǒng)污染的問題及解決對策171
    一、系統(tǒng)概況171
    二、系統(tǒng)工藝過程存在的問題172
    三、針對性措施173
    四、運行狀態(tài)的改善175
    五、幾點建議176
  第四節(jié) 超濾離線清洗堵絲177
    一、系統(tǒng)概述177
    二、運行中出現(xiàn)的問題178
    三、問題的解決180
    四、幾點建議181
  第五節(jié) 反滲透膜現(xiàn)場離線清洗182
    一、系統(tǒng)概況182
    二、系統(tǒng)存在問題的分析182
    三、解決的方法182
    四、清洗過程184
  第六節(jié) 納濾膜的污染問題及解決方法187
    一、廢水處理工藝流程188
    二、納濾膜進水水質(zhì)情況188
    三、納濾膜在運行中遇到的污染188
    四、納濾系統(tǒng)長周期運行的管理經(jīng)驗190
    五、小結192
  第七節(jié) 反滲透系統(tǒng)無機鹽結垢問題及對策192
    一、系統(tǒng)概況192
    二、反滲透系統(tǒng)中存在的問題193
    三、改進后的工藝流程和措施195
    四、運行效果196
  第八節(jié) 藥劑不兼容引起的反滲透膜污堵問題及解決方法196
    一、系統(tǒng)概況196
    二、在線清洗197
    三、藥劑兼容性對比試驗199
    四、工藝的合理化建議200
  第九節(jié) 二次絮凝沉積引起的反滲透膜污染問題及對策201
    一、系統(tǒng)概況201
    二、工藝流程202
    三、污染的直觀現(xiàn)象202
    四、污染的結果203
    五、污染的原因204
    六、解決辦法204
    七、小結204
  第十節(jié) 含油凝結水過濾濾芯的清洗205
    一、工藝流程205
    二、常規(guī)的收集凝結水方式205
    三、除油濾芯的清洗207
    四、清洗步驟207
  第十一節(jié) 超濾嚴重斷絲造成反滲透污染的對策208
    一、工藝流程208
    二、運行中的問題209
    三、離線清洗212
    四、在線清洗213
    五、建議215
  第十二節(jié) 線繞、噴熔、大通量濾芯的清洗回用215
    一、濾芯的分類215
    二、濾芯的污染217
    三、濾芯污堵的排除實例218
附錄一 反滲透膜膜用阻垢劑性能評價試驗方法
附錄二 反滲透系統(tǒng)膜元件清洗技術規(guī)范

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