反渗透系统微生物污堵的原因分析及处理措施

反渗透系统微生物污堵的原因分析及处理措施

以超滤和脱水为代表的双膜过滤工艺在工业淡水生产中得到了广泛应用。但如水质、运行条件不好，容易产生膜元件的污堵现象，影响正常生产2019年5月份华南某炼油厂双膜水处理系统出现严重微生物污堵，超滤、反渗透频繁清洗、更换保安过滤器滤芯。生产受到了严重影响。在实验分析的基础上，通过改进杀菌措施，减缓了滤芯污堵速度，延长了更换周期，取得了良好效果。1现场处理方法和问题1.1现场处理流程和方案华南某炼化厂公用工程脱盐水装置工艺流程见图1。1.2工艺操作原因2019年5月起，超滤、保安过滤器、反渗透压差出现明显增高趋势。保安过滤器更换周期由原来的1～2个月缩短为7d左右;超滤由原来的4个月清洗一次;降为1个月清洗一次。反渗透装置从原来的3个月清洗一次将为1个月清洗一次。严重影响了系统正常运行，增加了物料、人力消耗。出现此问题前后系统工艺操作没有明显变动，所以排除工艺方面原因。故从水质方面进行分析。1.2.1原水水质变大，余氯降由于华南地区2019年4月份后降雨较多，导致系统原水中雨水比例变大，使系统水质整体变差，余氯降为0.1mg/L左右。5月份系统COD、细菌数较高，系统可能受到了微生物污染。1.2.2污染物的评价失效保安过滤器滤芯通体呈棕黑色，表面附有大量棕黑色粘泥、带有强烈腥臭味。刮下泥样，烘干、灼烧，带有明显蛋白质燃烧臭味。对污染物初步镜检，40倍物镜下观察到类似菌胶团样物质，其间有大量游动细菌。550℃灼烧失重所占比例最大，为66.9%。污染物应以生物污染为主。其他组分含量相对较少。1.2.3污染物成分分析拆下反渗透膜壳端盖检查，发现一段进口端污堵较为明显，膜壳内壁滑腻且有半透明微黄色凝胶状物质，带有腥臭味。刮下泥样，烘干、灼烧，带有明显蛋白质燃烧臭味。对污染物初步镜检，100倍油镜下观察到大量游动微生物。550℃灼烧失重所占比例最大，为84.3%。污染物应以生物污染为主。其他组分含量相对较少。水质分析及污染物分析结果表明，双膜系统污堵主要是由微生物污染造成的，系统整体存在微生物失控的风险。2采取的措施和实际应用的影响2.1添加氧化试剂2.1.1设置加药管线，控制微生物污染2019年4月份后随着雨水量的加大，原水细菌数增高、余氯降低，为了控制微生物繁殖，降低保安过滤器进水微生物数量，2019年5月底在原水箱铺设一条加药管线，连续投加次氯酸钠，使超滤产水箱余氯维持在0.3～0.8mg/L。2.1.2氧化试剂的加入效果经一个月的试运行，原水箱细菌数维持在102.2控制微生物余氯残留极易损伤反渗透组件，要求在保安过滤器前加还原剂消除余氯，保安过滤器及后级，不宜通过投加氧化性杀菌剂控制微生物，为了进一步提高效果，还需要投加非氧化性杀菌剂。需优选和改进非氧化性杀菌剂的种类和投加方案。2.2.1药剂复配型杀菌评价结果1)实验试剂。选取现场库存杀菌剂A、稳定型DBNPA杀菌剂TS-839、市售异噻唑啉酮类杀菌剂B、异噻唑啉酮衍生物和增效剂复配型杀菌剂TS-828R四种进评价。菌种从现场保安过滤器黏泥中提取培养。2)杀菌评价方法及结果。杀菌剂A投加质量浓度到150mg/L时，杀菌率仅有99.1%;杀菌剂B投加质量浓度到150mg/L时杀菌率仅有99.7%，效果不佳;TS-828R和TS-839投加质量浓度在100mg/L时杀菌率已达99.9%，故优选TS-828R和TS-839用于现场试验。2.2.2s-713与ts-339交替冲击自2019年7月1月起，采用杀菌剂TS-828R与TS-839每月各交替冲击投加2次，每次150mg/kg，投加位置超滤产水箱。以强化杀菌效果。2.3滤芯氧化性药剂投加方案采用此方案后，保安过滤器压差增长速度显著降低。滤芯更换周期延长到1个月以上;反渗透一段压差增长速度明显降低，清洗频次恢复到3月1次。1)5月份未采取强化杀菌措施，保安过滤器压差达到80kPa左右时即更换滤芯，约7d更换一次。非氧化性杀菌剂A未能有效控制滤芯污堵;2)6月份采取投加氧化性杀菌剂，提高原水余氯的措施后，情况有所改善，约14d更换一次滤芯;3)6月29日更换滤芯后，采取两种非氧化性杀菌剂交替投加的方案，滤芯污堵得到较好的控制，尤其是7月11日投加非氧化性杀菌剂TS-828R后。滤芯寿命能延长至28d以上，大大减少了滤芯更换频次。3微生物污堵，常发生微生物污堵，但影响正常生产华南地区以雨水、