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膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現(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,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機膜和有機膜,無機膜主要還只有微濾級別的膜,主要是陶瓷膜和金屬膜。有機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。
針對目前很多人對于膜存在不少誤解,在此特別對這些容易產(chǎn)生的誤解進行說明。
誤解1:膜法水處理設備是高難操作系統(tǒng)
膜法水處理系統(tǒng)的自控要求遠高于常規(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。事實上,膜法水處理系統(tǒng)操作高度自動化,啟停、加藥和在線沖洗等操作都由PLC系統(tǒng)程控執(zhí)行,可以做到無人值守,僅需人工定時巡檢配藥、周期性維護清洗,基本不需要額外增加操作員工。膜的常規(guī)清洗維護,培訓一天即可掌握,難度遠低于對員工綜合技能要求較高的生化系統(tǒng)。
誤解2:投資大,買得起用不起
有觀點認為,膜的一次性投資和折舊更換成本很高,買得起但用不起。事實上,隨著國內(nèi)膜制造企業(yè)的發(fā)展,膜的價格在不斷下降。如采用生產(chǎn)的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用,綜合性價比高,是很好的選擇;對于UF及RO系統(tǒng),實現(xiàn)污水資源化再生利用后,其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益遠超設備本身的投資。小編曾將某公司生產(chǎn)的帶內(nèi)襯MBR膜或者UF與RO膜組合在一起折舊更換,一般膜折舊費也不會超過0.6元/t進水,甚至低于系統(tǒng)噸進水的藥劑投加費用。
誤解3:膜嬌貴易損壞
—些工程公司由于經(jīng)驗不足,設計施工的膜系統(tǒng)出現(xiàn)膜斷絲、膜片報廢等問題,使用者誤以為膜產(chǎn)品難以維護。其實,主要問題出自工藝設計和膜自身兩個方面。例如由某公司生產(chǎn)的PVDF膜通過合理的前處理設計和安全性保護設計,優(yōu)質(zhì)的內(nèi)襯增強型PVDF膜可使用5年以上,RO膜的更換周期在3年以上。
誤解4:品牌和RO數(shù)量比膜面積和系統(tǒng)設計重要
一些企業(yè)建立膜系統(tǒng)時,過度關注膜是否為進口產(chǎn)品,對系統(tǒng)設計的重要性認識不足。事實上,一些國產(chǎn)超微濾膜的性能已接近甚至達到國際先進水平,性價比超過進口膜。膜系統(tǒng)故障問題更多來自于工程設計。
很多使用者較多地關注膜回用系統(tǒng)中RO膜數(shù)量,而非前處理中內(nèi)襯增強PVDF膜在MBR及超濾組件中的膜面積和系統(tǒng)設計。事實上,當采用MBR+RO或UF+RO雙膜法回用工藝時,RO系統(tǒng)運行佳,往往與前處理MBR或UF的膜面積不足和設計不合理有關,導致RO系統(tǒng)進水水質(zhì)超標。事實上,前處理的一些膜產(chǎn)品造價本身超過了RO膜,如MBR平板膜,造價就非常高。
誤解5:膜技術是萬能的
膜法技術是一項單元處理技術,它有出水濁度低、脫色、除鹽和軟化強等特色。但是,處理工業(yè)廢水時,膜法技術通常需要與傳統(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。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的需要,并非萬能。
誤解6: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也會增大。
誤解7: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)的進水特性,選擇合適電性的抗污染膜種類,否則會適得其反。此外,在廢水回用中,因為RO膜表面會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不鮮明,因此其抗污染的實際效用有待研討??刮廴綬O膜的價格遠高于常規(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顯著的綜合優(yōu)勢