UF膜離線清洗總結(jié)

摘 要：通過清洗前后失重量及清洗液污染含量分析，大慶石化公司煉油廠UF污堵尤為嚴(yán)重。經(jīng)過污染物理化分析，確認(rèn)污染物主要是活性炭及有機(jī)物的混合體。其中活性炭應(yīng)來自于預(yù)處理，因活性炭過濾器至超濾膜沒有截留活性炭粉末設(shè)備，分析一是活性炭初期運行時，清洗不徹底，導(dǎo)致表面附著的粉末進(jìn)入水體；二是因活性炭機(jī)械強(qiáng)度不夠或反沖洗時機(jī)械強(qiáng)度過大，造成機(jī)械磨損導(dǎo)致粉末進(jìn)入水體。有機(jī)物主要來自過程水本身或水中生成的微生物。分析由于雙膜系統(tǒng)處理水源本身即為高生物污染的含油污水，而且溫度又較高，加之前期泄漏活性炭污染物包裹住膜絲后吸附更多有機(jī)物，成為菌藻滋生的溫床，造成微生物污染。

關(guān)鍵詞：離線清洗；UF；污染；微生物

引言

煉油廠污水深度處裝置共計7組UF膜392支，按照大慶石化公司要求，分兩批進(jìn)行離線清洗，第一批清洗168支，清洗時間2011年10月16日-2011年11月11日。第二批清洗224支，清洗時間2011年12月29日-2011年12月27日。

為了做好煉油廠UF膜離線徹底清洗工作，在保證不發(fā)生機(jī)械損傷及材質(zhì)溶解的條件下，盡量恢復(fù)UF原有的處理效果。首先用重量法評估污染物總量，然后對具有代表性的UF進(jìn)行解剖，對污染進(jìn)行理化分析。10月19日根據(jù)污染物理化分析的判定結(jié)果，開始在試驗室進(jìn)行清洗藥劑配方篩選和各項參數(shù)摸索，于10月20日確定初步3種清洗技術(shù)方案及相應(yīng)的各項控制指標(biāo)，并對重量接近的8支UF膜進(jìn)行試清洗工作，通過對三種方案效果評價，確認(rèn)采用第二種清洗技術(shù)方案適合大慶石化公司煉油廠污染的UF膜，并滿足“UF離線清洗技術(shù)協(xié)議”中的相關(guān)指標(biāo)。

1 UF膜污染物性質(zhì)

1.1 污染物特性

（1）清洗前解剖一支UF膜元件，發(fā)現(xiàn)污堵極其嚴(yán)重，整個膜殼內(nèi)部充滿黑色污染物，基本看不到膜絲本身顏色，污染物為黑色細(xì)粉狀粘性物質(zhì)，牢固的吸附在膜絲表面并緊緊包裹住膜絲；（2）對膜絲進(jìn)行浸泡處理，污染物附著牢固，酸堿環(huán)境下都不溶解，常規(guī)藥劑均不起作用；（3）清洗前對8支UF膜進(jìn)行整體測試，總產(chǎn)水量只有不到3t/h，流量衰減相當(dāng)嚴(yán)重；（4）由于污染極其嚴(yán)重，清洗出來的污染物比較多，需要重復(fù)清洗，通過多次更換藥劑才能將污染物清洗干凈，每批UF膜的清洗液都要進(jìn)行8-10次更換，表1為某組UF清洗過程中抽測某一次清洗藥液主要污染含量：（5）考慮到UF膜絲耐壓性及抗沖擊能力有限，清洗過程中要首先保證膜絲不受損傷的情況再對清洗效果進(jìn)行優(yōu)化，故清洗過程中的藥劑量、藥劑種類及清洗方式都要適中，不能急于求成。

1.2 污染物含量檢測

（1）清洗前后重量對比：選取兩支污染較嚴(yán)重的膜元件進(jìn)行清洗前后重量對比，以推測污染物清洗效果：

以上數(shù)據(jù)為UF清洗前后重量對比，由于膜元件內(nèi)水分無法完全瀝干，因此會對UF清洗前后污染物失重的測定稍有影響。

（2）分區(qū)清洗液指標(biāo)測定

對第一批第六組和第二批第一組UF膜元件進(jìn)行分區(qū)清洗及測試，因UF膜污染嚴(yán)重，所以每一批膜元件清洗時都必須更換藥液，即一箱清洗液并不能徹底清洗干凈，故表2中所測數(shù)據(jù)，除濁度選取最大值外，其余指標(biāo)均為清洗一批污染物所有清洗液指標(biāo)測定之和，根據(jù)清洗液容積及含量核算清洗下來的主要污染物種類及重量：第二區(qū)污染物相對較重，第三區(qū)污染物較輕。第二區(qū)與第三區(qū)相比，污染物平均增量10.05單位。

1.3 污染物性質(zhì)分析

（1）垢樣檢驗結(jié)果：取污染物樣品做垢樣分析及光譜測試，垢樣檢驗報告。

（2）垢樣技術(shù)分析：由垢樣分析結(jié)果可以看出，大部分垢樣在經(jīng)550℃灼燒后消失，550℃灼燒失重主要為有機(jī)物成分，而活性炭燃點也在400℃以下，因此推測這部分污染物為活性炭和有機(jī)物生物粘泥的混合物，后而經(jīng)光譜分析得出的結(jié)論是垢樣大部分為無定形碳，由此進(jìn)一步判定主要污染物為活性炭及有機(jī)物的混合體。

2 結(jié)論及建議

建議：（1）活性炭粉末控制措施：①在活性炭首次使用時，應(yīng)先浸泡48小時后進(jìn)行第一輪2次以上的汽水反沖洗，然后再浸泡48小時后進(jìn)行第二輪2次汽水發(fā)沖洗，以確保活性炭表面粉末徹底處理掉；②在更換活性炭時，應(yīng)注意活性炭的機(jī)械強(qiáng)度，防止在汽水反洗時因機(jī)械摩擦而產(chǎn)生的炭粉；③在進(jìn)UF膜之前增設(shè)過濾器，以去除進(jìn)入水中的炭粉。

（2）有機(jī)炭主要來源為生物粘泥，通過現(xiàn)場了解，在進(jìn)入UF之前預(yù)處理階段都設(shè)有二氧化氯殺菌滅藻措施，但監(jiān)控手段并不到位，所以存在過程水微生物失控現(xiàn)象。生物粘泥控制措施：①增加臭氧投加量，保證水中含有一定濃度的臭氧，即起到氧化作用，又要起到殺菌作用；②增加二氧化氯投加量，保證進(jìn)入UF膜余氯含量在0.2ppm左右，為防止氯汽對RO膜的影響，應(yīng)在投加還原劑后監(jiān)控余氯含量，以保證雙膜系統(tǒng)正常運行；③因微生物具有一定的抗藥性，所以定期采用殺生劑（NaClO、檸檬酸等）進(jìn)行一次徹底殺菌滅藻工作；④必要時可進(jìn)行在線專業(yè)化學(xué)清洗，以避免污染物的長期累積壓實，不好恢復(fù)。

（3）控制濃縮措施：把UF濃水引到清水池內(nèi)，經(jīng)過雙濾處理后再進(jìn)行UF膜處理，防止污染物惡性循環(huán)。

（4）清洗效果不均勻措施：對UF膜氣水反洗系統(tǒng)水力條件重新核算，通過對管網(wǎng)系統(tǒng)改造，使之達(dá)到布水、布?xì)饩鶆颍蕴岣卟焕麉^(qū)域的清洗效果。

（5）增強(qiáng)生化效果措施：延長多腔生物活性炭運行周期，根據(jù)出水COD去處率，合理制定反沖洗周期，以充分發(fā)揮發(fā)揮活性炭的生化功能，同時取消正常蒸汽沖洗方式。當(dāng)活性炭發(fā)生油類污染時方可使用蒸汽清洗。

（6）更換部分UF膜。經(jīng)過檢測已發(fā)現(xiàn)57支UF膜斷絲率在1%以上，同時因此次污堵嚴(yán)重和超壓差運行，勢必導(dǎo)致部分膜孔徑擴(kuò)大，對水質(zhì)具有一定的影響。建議立即更換有問題的57支UF膜，運行一年后考慮斷絲在60根以上的31支UF膜進(jìn)行更換，否則將會影響產(chǎn)水水質(zhì)。

3 結(jié)束語

本次離線清洗超濾膜元件共計392支，經(jīng)孔徑測試、膜絲拉伸及承重強(qiáng)度檢驗，可以保證UF使用壽命在2年以上。經(jīng)清洗現(xiàn)場檢驗和現(xiàn)場標(biāo)定結(jié)果，驗證在保證出水質(zhì)量的情況下，清洗后的335支UF膜膜通量完全達(dá)到95%的理論流量。