邢广仁

（中国石油大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

随着膜技术的发展和膜处理剂的开发和应用，双膜处理技术不断在生活饮用水处理及工业水处理领域得到广泛的应用。双膜技术以物理过滤为主，对社会环境及水体环境影响较小和操作简单，而受到普遍的青睐。国内大中型企业为了创建环境友好型企业，减少污染物的排放量，致力于污染物减量工作，发挥双膜技术在污水深度处理回用装置和脱盐水装置的作用，实现企业优质、高效、安全、低耗的良性发展［1］。

1 双膜处理技术

双膜是指超滤膜和反渗透膜。

1.1 超滤膜

超滤膜是用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。以压力为驱动力，膜孔径为1～100 nm，属非对称性膜类型。运行方式分为死端过滤、单通错流过滤及循环错流过滤方式。驱动方式分为内压驱动和外压驱动2种，膜丝材质可分为高分子材料和无机材料2大类［2，3］。

1.2 反渗透膜

反渗透又称逆渗透，是以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜1侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，取得净制的水,也可用于大分子有机物溶液的预浓缩［4］。

2 双膜技术存在的问题及注意事项

某公司炼油厂及水气厂污水深度处理回用装置都采用预处理+双膜处理工艺，设计超滤膜膜质为PVDF寿命为2 a，反渗透膜材质为聚酰胺抗污染膜寿命3 a。虽然双膜达到使用寿命，但在实际过程中确实存在一定的问题。

2.1 预处理问题

为保证分离膜运行和寿命，降低污水处理成本，须对达标排放污水进行预处理，大幅降低有机物、氨氮、石油类、重金属、悬浮物、浊度、胶体、钙、镁等易结垢物质及特征污染物，使水质达到分离膜的进水要求，防止膜系统污染、污堵和损伤。通常会利用活性碳及保安过滤器，其存在以下风险：

（1）活性碳初期投用清洗不彻底，没有按照要求进行浸泡和水质监测，导致活性碳粉末进入超滤膜，造成活性碳污染。

（2）随着环保指标要求，相继增设烟气脱硫脱硝装置，导致回用原水含盐量逐年上升，未对超滤进水pH及时调整控制，导致结垢因子结晶倾向。

2.2 超滤膜问题

（1）为防止超滤膜元件微生物富集，在超滤膜前投加杀菌剂。大部分没有杀菌剂自动控制系统存在控制失效、易发生膜元件微生物污染问题。

（2）对于单通错流过滤外压式超滤膜，要求运行时要满足每只膜元件通量，否则会发生悬浮物沉积及结垢问题。但在实际生产过程中因各种原因导致水量没有达到设计条件。

（3）长时间运行或冲洗不当都会发生膜丝机械强度疲劳破损，发生水流短路现象，为此要对膜元件进行断丝检查1次/a，如果断丝率过高必须进行更换处理，否则水质会越来越差。

（4）当化学清洗效果变差时，可利用反渗透膜使用后的专用清洗剂对超滤进行清洗。

（5）有些装置超滤膜的浓水又重新返回UF膜处理，导致大部分污染物在此单元循环浓缩，增加UF膜的截留负荷，进而增加UF污堵的概率。建议把浓水改到预处理工艺段。

2.3 反渗透问题

（1）忽略了保安过滤器定期杀菌灭藻措施，会引起微生物在过滤器聚集及繁殖。

（2）反渗透操作不当或长期运行会发生膜孔径变大或爆膜现象，而设计只在每组膜出水设置电导表，无法监测水穿透问题。建议对膜容器电导率检测1次/月，发现电导率远高于反渗透膜出水电导率时应停运该膜容器，进行更新处理。

3 双膜污染物分析及技术评价

定期开展双膜评价是双膜处理平稳运行的前提，根据评价结果不仅可以分析影响膜元件污染、污堵及破损的原因，制定控制措施。利用针对性的物理、化学及生物等恢复技术和局部修补技术对膜元件进行重复使用，降低双膜更换成本，实现双膜技术运行效益最大化。

3.1 污染物评价

评价污染物组成主要有550℃灼烧失重、550～950℃灼烧失重、酸不溶物、微生物粘泥，评价污染总量主要有增重和污染物总含量指标［5］。

（1）550℃灼烧失重量主要代表有机物、水分、化合水和硫化物等物质；（2）550～950℃灼烧失重主要代表碳酸盐垢；（3）微生物粘泥中的细菌菌种及数量级确定菌原及杀菌效果；

（4）污染物总量总量为专业清前与清洗后的减重量或清洗后清洗液中污染物总和。

3.2 机械性能评价

机械性能评价主要预知膜元件是否可以继续延期使用，通过破坏强度和拉伸破坏两项指标与衰减值进行预判。

3.3 处理效果评价

在保证机械性能指标和断丝率满足生产的条件下，可进行处理效果评价，其评价方法是模拟运行的压力、压差、通量，检测出水水质指标是否满足后序使用的水质标准。

4 结束语

通过对双膜处理技术存在的问题分析，根据污染物的污染源及形成的原因，制定相应的控制及预防措施。通过膜元件评价不仅可以做好预处理工作，同时对膜元件离线清洗方案和膜元件修复利用提供可靠数据支持。