關(guān)于膜的七個(gè)誤解及釋疑
膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發(fā)生相的變化和添加助劑。
膜的孔徑一般為微米級(jí),依據(jù)其孔徑的不同(或稱為截留分子量),可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜,根據(jù)材料的不同可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜,無(wú)機(jī)膜主要還只有微濾級(jí)別的膜,主要是陶瓷膜和金屬膜。有機(jī)膜是由高分子材料做成的,如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
針對(duì)目前很多人對(duì)于膜存在不少誤解,在此特別對(duì)這些容易產(chǎn)生的誤解進(jìn)行說明。
誤解一:膜法水處理設(shè)備是高難操作系統(tǒng)
膜法水處理系統(tǒng)的自控要求遠(yuǎn)高于常規(guī)生化處理系統(tǒng),很多使用者誤以為膜法系統(tǒng)操作困難。
事實(shí)上,膜法水處理系統(tǒng)操作高度自動(dòng)化,啟停、加藥和在線沖洗等操作都由PLC系統(tǒng)程控執(zhí)行,可以做到無(wú)人值守,僅需人工定時(shí)巡檢配藥、周期性維護(hù)清洗,基本不需要額外增加操作員工。膜的常規(guī)清洗維護(hù),培訓(xùn)一天即可掌握,難度遠(yuǎn)低于對(duì)員工綜合技能要求較高的生化系統(tǒng)。
誤解二:投資大,買得起用不起
有觀點(diǎn)認(rèn)為,膜的一次性投資和折舊更換成本很高,買得起但用不起。
事實(shí)上,隨著國(guó)內(nèi)膜制造企業(yè)的發(fā)展,膜的價(jià)格在不斷下降。采用MBR膜系統(tǒng),可節(jié)省土建和占地成本,減少污泥量和污泥處置費(fèi)用,綜合性價(jià)比高,是很好的選擇;對(duì)于UF及RO系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水資源化再生利用后,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)超設(shè)備本身的投資。將帶內(nèi)襯MBR膜或者UF與RO膜組合在一起折舊更換,一般膜折舊費(fèi)也不會(huì)超過0.6元/t進(jìn)水,甚至低于系統(tǒng)噸進(jìn)水的藥劑投加費(fèi)用。
誤解三:膜嬌貴易損壞
—些工程公司由于經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)施工的膜系統(tǒng)出現(xiàn)膜斷絲、膜片報(bào)廢等問題,使用者誤以為膜產(chǎn)品難以維護(hù)。
其實(shí),主要問題出自工藝設(shè)計(jì)和膜自身兩個(gè)方面。通過合理的前處理設(shè)計(jì)和安全性保護(hù)設(shè)計(jì),優(yōu)質(zhì)的內(nèi)襯增強(qiáng)型PVDF膜可使用5年以上,RO膜的更換周期在3年以上。
誤解四:品牌和RO數(shù)量比膜面積和系統(tǒng)設(shè)計(jì)重要
一些企業(yè)建立膜系統(tǒng)時(shí),過度關(guān)注膜是否為進(jìn)口產(chǎn)品,對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識(shí)不足。事實(shí)上,一些國(guó)產(chǎn)超微濾膜的性能已接近甚至達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,性價(jià)比超過進(jìn)口膜。膜系統(tǒng)故障問題更多來自于工程設(shè)計(jì)。
很多使用者較多地關(guān)注膜回用系統(tǒng)中RO膜數(shù)量,而非前處理中內(nèi)襯增強(qiáng)PVDF膜在MBR及超濾組件中的膜面積和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
事實(shí)上,當(dāng)采用MBR+RO或UF+RO雙膜法回用工藝時(shí),RO系統(tǒng)運(yùn)行佳,往往與前處理MBR或UF的膜面積不足和設(shè)計(jì)不合理有關(guān),導(dǎo)致RO系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)。事實(shí)上,前處理的一些膜產(chǎn)品造價(jià)本身超過了RO膜,如MBR平板膜,造價(jià)就非常高。
誤解五:膜技術(shù)是萬(wàn)能的
膜法技術(shù)是一項(xiàng)單元處理技術(shù),它有出水濁度低、脫色、除鹽和軟化強(qiáng)等特色。
但是,處理工業(yè)廢水時(shí),膜法技術(shù)通常需要與傳統(tǒng)的物化、生化處理工藝相結(jié)合,才能更好地發(fā)揮膜法深度處理的優(yōu)勢(shì)。而且膜法水處理通常有濃水排放問題,其自身也有配套其他技術(shù)的需要,并非萬(wàn)能。
誤解六:膜的數(shù)量越多越好
在一定范圍內(nèi),增加膜的數(shù)量可以提高膜系統(tǒng)的產(chǎn)水安全性,降低運(yùn)行成本。
但是,膜數(shù)量增加至一定程度后,均攤到單位膜上的水量降低,錯(cuò)流過濾的水流膜面流速低于臨界值,不能將膜面的沉積雜物帶走,導(dǎo)致膜的污染堵塞加重,產(chǎn)水性能下降。而且,膜數(shù)量增加后,需要的沖洗水量增加,若沖洗水泵及壓縮空氣量不能滿足單位膜面積的沖洗量要求,就難以徹底沖洗,加重膜污染,影響其產(chǎn)水性能,這對(duì)MBR或UF膜來說尤為重要。此外,膜數(shù)量增加后,系統(tǒng)的一次性膜投資和折舊費(fèi)也會(huì)增大。
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誤解七:RO膜一定要用抗污染膜
理論上,抗污染RO膜比常規(guī)RO膜更適合用于廢水回用處理,但選擇抗污染膜要視其抗污染機(jī)理而定。
抗污染RO膜分為兩種:一是膜的流通通道更寬,不易堵塞而抗污染,這種膜普遍適用;另一種是通過RO膜表面改性,使RO膜呈負(fù)電性、正電性或電中性,依據(jù)電性同性相斥的原理,使特定性質(zhì)的污染物不易沉積在膜表面,從而實(shí)現(xiàn)抗污染特性。
后者抗污染性的發(fā)揮,很大程度上取決于水質(zhì)的特性。由于印染廢水中助劑種類繁多,必須根據(jù)RO系統(tǒng)的進(jìn)水特性,選擇合適電性的抗污染膜種類,否則會(huì)適得其反。
此外,在廢水回用中,因?yàn)镽O膜表面會(huì)較快地被一層污染物覆蓋而同質(zhì)化,膜面本身的電性特點(diǎn)不鮮明,因此其抗污染的實(shí)際效用有待研討??刮廴綬O膜的價(jià)格遠(yuǎn)高于常規(guī)RO膜,且很少有超低壓抗污染膜,因此其在廢水回用中并無(wú)顯著的綜合優(yōu)勢(shì)。