UF膜離線清洗總結

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污堵尤為嚴重。經過污染物理化分析，確認污染物主要是活性炭及有機物的混合體。其中活性炭應來自于預處理，因活性炭過濾器至超濾膜沒有截留活性炭粉末設備，分析一是活性炭初期運行時，清洗不徹底，導致表面附著的粉末進入水體；二是因活性炭機械強度不夠或反沖洗時機械強度過大，造成機械磨損導致粉末進入水體。有機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物，成為菌藻滋生的溫床，造成微生物污染。

關鍵詞：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，在保證不發生機械損傷及材質溶解的條件下，盡量恢復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進行解剖，對污染進行理化分析。10月19日根據污染物理化分析的判定結果，開始在試驗室進行清洗藥劑配方篩選和各項參數摸索，于10月20日確定初步3種清洗技術方案及相應的各項控制指標，并對重量接近的8支UF膜進行試清洗工作，通過對三種方案效果評價，確認采用第二種清洗技術方案適合大慶石化公司煉油廠污染的UF膜，并滿足“UF離線清洗技術協議”中的相關指標。

1 UF膜污染物性質

1.1 污染物特性

（1）清洗前解剖一支UF膜元件，發現污堵極其嚴重，整個膜殼內部充滿黑色污染物，基本看不到膜絲本身顏色，污染物為黑色細粉狀粘性物質，牢固的吸附在膜絲表面并緊緊包裹住膜絲；（2）對膜絲進行浸泡處理，污染物附著牢固，酸堿環境下都不溶解，常規藥劑均不起作用；（3）清洗前對8支UF膜進行整體測試，總產水量只有不到3t/h，流量衰減相當嚴重；（4）由于污染極其嚴重，清洗出來的污染物比較多，需要重復清洗，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行優化，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：選取兩支污染較嚴重的膜元件進行清洗前后重量對比，以推測污染物清洗效果：

以上數據為UF清洗前后重量對比，由于膜元件內水分無法完全瀝干，因此會對UF清洗前后污染物失重的測定稍有影響。

（2）分區清洗液指標測定

對第一批第六組和第二批第一組UF膜元件進行分區清洗及測試，因UF膜污染嚴重，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中所測數據，除濁度選取最大值外，其余指標均為清洗一批污染物所有清洗液指標測定之和，根據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：第二區污染物相對較重，第三區污染物較輕。第二區與第三區相比，污染物平均增量10.05單位。

1.3 污染物性質分析

（1）垢樣檢驗結果：取污染物樣品做垢樣分析及光譜測試，垢樣檢驗報告。

（2）垢樣技術分析：由垢樣分析結果可以看出，大部分垢樣在經550℃灼燒后消失，550℃灼燒失重主要為有機物成分，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物生物粘泥的混合物，后而經光譜分析得出的結論是垢樣大部分為無定形碳，由此進一步判定主要污染物為活性炭及有機物的混合體。

2 結論及建議

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

（2）有機炭主要來源為生物粘泥，通過現場了解，在進入UF之前預處理階段都設有二氧化氯殺菌滅藻措施，但監控手段并不到位，所以存在過程水微生物失控現象。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，保證進入UF膜余氯含量在0.2ppm左右，為防止氯汽對RO膜的影響，應在投加還原劑后監控余氯含量，以保證雙膜系統正常運行；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）進行一次徹底殺菌滅藻工作；④必要時可進行在線專業化學清洗，以避免污染物的長期累積壓實，不好恢復。

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

（4）清洗效果不均勻措施：對UF膜氣水反洗系統水力條件重新核算，通過對管網系統改造，使之達到布水、布氣均勻，以提高不利區域的清洗效果。

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

（6）更換部分UF膜。經過檢測已發現57支UF膜斷絲率在1%以上，同時因此次污堵嚴重和超壓差運行，勢必導致部分膜孔徑擴大，對水質具有一定的影響。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膜進行更換，否則將會影響產水水質。

3 結束語

本次離線清洗超濾膜元件共計392支，經孔徑測試、膜絲拉伸及承重強度檢驗，可以保證UF使用壽命在2年以上。經清洗現場檢驗和現場標定結果，驗證在保證出水質量的情況下，清洗后的335支UF膜膜通量完全達到95%的理論流量。