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膜法水处理技术服务的市场发展及趋势

                                    作者: 闫洪齐     工作单位:杭州英普水处理技术有限公司
    膜分离现象广泛存在于大自然中,而人类首次发现渗透现象,可以追溯到200多年前。我国膜分离技术的开发是从1958年研究离子交换膜开始,随后大致经历四个阶段:
    第一阶段是20世纪60年代的开创期。在继续研究离子交换膜和电渗析装置的同时,于1965年着手反渗透的探索。
    第二阶段是20世纪70年代的开发阶段。这一时期,电渗析、反渗透、超滤和微滤等各种膜和相应组件、装置都在研究中,或已开发出来。
    第三阶段是20世纪80年代以后,我国膜分离技术跨入应用阶段。这一时期,一些技术较为成熟的膜分离过程开始得到应用,同时一批新型膜分离技术处于开发之中。
    第四阶段是2000年以后,大规模的膜系统得到广泛推广,我国的膜技术进入了全盛时期。特别是反渗透、超滤水处理技术广泛应用于电力、化工、石油、饮料、制药、电子等行业,既用于生产除盐水、饮用水,也用于废水处理、物料回收与浓缩等领域。
    膜法水处理技术成功应用于各领域,在很大程度上是由于其操作的简单性和运行的经济性。然而近些年来,随着膜法水处理技术的广泛应用,暴露出来的问题也越来越多,让很多业主备受困扰。现举以下几个实例加以说明,详情如下:
一、河北某钢铁企业
    该企业回用水处理站于2009年10月底正式投入使用,本项目是企业历史上投资最大、节能减排效果最好的水处理中心工程,由预处理与深度处理两部分构成。预处理规模达到3000m3/h,反渗透额定制水量1540m3/h。水源比较复杂,有城市中水和企业的工业废水混合而成。系统投入初期,运行情况良好。
    本项目反渗透系统是由行业内某知名的水处理工程公司承建,设计、安装都非常合理,而业主对现场生产管理都非常规范。
    然后到2011年夏季,企业技术人员发现反渗透装置水通量下降过快,但系统脱盐率、压差都在合理范围之内,而且超滤系统运行也正常。反渗透清洗周期越来越短,一般在10-15天左右,甚至几天时间。通过常规的在线清洗,效果也越来越差。
到了2011年底,反渗透装置产水量已严重不足,对生产造成很大的影响。单套反渗透产水量在进水压力、温度相同的情况下,由原先的额定220m3/h制水量下降到140m3/h,甚至更低。而超滤系统运行情况却依然稳定,从常理分析,一般超滤系统比反渗透系统更容易污堵。
    对此,业主联合行业内众多工程公司、膜厂商、药剂公司等,采用多种方法,通过在线、离线的清洗方法均无法将反渗透系统恢复到正常的运行状态。众多的行业专家给出的结论是,这一批使用刚满两年的反渗透膜已无法恢复,建议报废。然而近几年来钢铁行业很不景气,资金状况一直不太好。二千三百多支、价值近千万的反渗透膜,对于企业来讲是个很大的开支。
二、浙江嘉兴某化工企业
    该企业的水处理系统共三期,反渗透系统总制水量达730m3/h。本项目反渗透系统也是由行业内某一知名的水处理工程公司承建。系统投入初期,运行良好。
    2010年中,系统运行近两年,业主发现反渗透系统产水量已远远无法达到额定的制水量。而且清洗周期越来越短,一般在10-15天左右,甚至更短。保安过滤器滤芯的更换周期,一般控制在7-10天,夏季更短,仅为2-3天左右。
    2010年末,问题一直未得到解决,由于反渗透系统污渚严重,产水量已无法满足生产需要。通过频繁的在线清洗,也无济是事。有一次其中一套反渗透系统在线清洗,由于其他几套反渗透装置产水量不足,除盐水箱液位仅为2米左右,已危急到整个企业的生产安全。企业唯有通过将部分超滤产水与反渗透产水进行勾兑生产,并紧急采购一批新膜,才得以让危机暂时解除。勾兑后的产水,由于水质原因,对后续生产及其他企业造成严重影响(部分除盐水用于外供给其他企业使用)。
    后来业主多方寻找行业内能解决这个问题的办法,但未能如愿。这个问题困扰了业主近1年多。
三、上海某化工园区热电厂
    该企业反渗透生产规模达1000m3/h。2006年由于水源水质恶化,而运行措施没有及时跟进,造成超滤膜系统污堵严重。单套超滤装置产水量由350m3/h下降至150m3/h,跨膜压差由0.02Mpa上升至0.08Mpa。采用常规在线清洗方法,已无法解决问题。
后来业主在膜厂商的引荐下,与行业内某服务公司取得联系。其专门为业主研发、定制一套专业的超滤膜离线清洗装置,采用离线的清洗方法才让问题得已解决。
    类似的案例比比皆是,通过以上几个实例我们不难看出,膜系统是否正常、安全、稳定的运行直接关系到整个企业的生产安全。
    然而问题产生的原因,有多种多样,究其根源,主要有以下几个方面:
    一、 作为辅助系统的水处理装置,常期以来一直难以得到企业领导层的重视,始终充当“配角”。领导们会认为膜法水处理技术不再是高新技术,这行的门槛较低,技术也不再是那么神秘。即使出了问题,也不会影响整个企业的生产安全。
    二、 地表水水源水质不断恶化。近些年来,中国经济迅猛发展,生产企业越来越多。然而环境问题却日趋恶化,部分污染企业的废水偷排,对整个地表水造成恶劣影响。当初的系统设计工艺,随着水源的不断变化已无法再满足处理要求。
    三、 膜法水处理技术不再是高新技术的今天,从业者对于膜法水处理技术的应用越来越大胆,运用领域越来越广,其水源成份也越来越复杂。
    四、 由于激烈的竞争环境影响,工程公司为了承接工程,导致低价恶性竞争。而某些接下项目的工程公司,为了降低成本,偷工减料。有的企业或受限于技术水平不足,对系统设计、施工安装、调试无法做到最优化。
    五、 业主操作人员对业务不熟悉,或受限于对工艺技术不了解或经验不足。