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4.5 膜过滤

4.5.1 膜过滤系统的运行与维护应符合下列规定：
    1 启动前预处理设备应正常运行，出水水质达到膜系统进水要求。
    2 启动前膜组件、膜池及管道等应清洗干净。
    3 首次启动应将膜组件内保护液冲洗干净。
    4 启动时应按操作步骤缓慢增加流量达到设定值。
    5 自动运行膜系统的启动过程应符合各工艺设备、阀门等的开启流程，并应监测膜池液位。
    6 应定时现场巡视，核查运行步序，记录运行参数，发现报警和异常应及时处置。
    7 应根据进出水水质和水量情况设定膜系统运行参数。
    8 反冲洗及化学清洗前应确认系统符合清洗要求。
    9 化学清洗前应分析工艺参数，根据分析结果和操作手册选择清洗药剂和清洗方式。
    10 化学清洗的频次和强度可根据膜污染情况和供水负荷进行调整。
    11 化学清洗时应详细记录参数，清洗完成后，应冲净系统内剩余药液。
    12 化学清洗废液应中和后排放。
    13 化学清洗后跨膜压差无法恢复至设定值，应根据污染物分析结果确定清洗药剂和清洗方式，再次进行清洗。
    14 应定期测试膜组件完整性，发现问题及时隔离或修补。
    15 应定期检查和维修膜架、膜壳、布气管道及出气孔。
    16 膜池内壁防腐应定期检查和维修，维修后应进行满水试验，并应符合现行国家标准《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB 50141的有关规定。
    17 每年宜对膜进行性能检测及评价。每年应定期进行膜丝抽样检测，评价膜寿命，根据检测评价结果制定膜更换计划。
    18 停运期间，膜组件应湿态保存，并按运行手册要求进行保护性操作。
    19 库存膜元件应采用保护液密封保存，置于常温或低温处，避免阳光直射，冬季应防冻。
4.5.2 膜生物反应器的运行与维护除应符合本规程第4.5.1条的规定外，尚应符合下列规定：
    1 膜格栅的运行维护应符合下列规定：
        1)超细格栅等预处理设备应正常运行，及时清理栅渣；格栅故障时，应及时调整进水量，不得溢流。
        2)应每周检查格栅反冲洗喷头并清洗。
    2 膜池的运行和维护应符合下列规定：
        1)应监测和控制进水中的强酸、强碱、氧化剂、动植物油、矿物油等影响膜性能的物质。
        2)不得使用硅油系列消泡剂。
        3)应避免水力负荷冲击，可通过系统联动保持进水水量稳定。
        4)膜池正常运行宜采用间歇运行，运行(7～12)min，停(30～60)s。
        5)应根据跨膜压差增速控制污泥浓度、擦洗方式、反冲洗频率、反冲洗强度，维持稳定的膜通量。
        6)膜池运行宜采用恒通量运行，中空纤维膜通量宜为(10～25)L/(m²·h)。
        7)采用中空纤维膜时，膜池污泥浓度可控制在(6000～12000)mg/L。不宜大于12000mg/L；采用板式膜时，膜池污泥浓度不宜大于15000mg/L；污泥浓度超过上述最大值后，应降低水量。
        8)跨膜压差宜控制在30kPa以下。
        9)膜擦洗可采用变气量等节能方式进行。
        10)应每日测定跨膜压差、水量、污泥浓度、曝气量及回流比等参数，并记录。
        11)封闭式膜池应每周查看膜架、管道连接情况。
        12)定期查看膜组器积泥、膜丝破损情况及曝气设施堵塞情况。
        13)定期清理膜组件缠绕物，对膜组件进行气密性检测。
        14)膜池每3个月清空1次，泥沙不得淤积。
        15)玻璃、金属等尖锐物品不得落入池中。
        16)应按设计压差采用时间队列定时反冲洗，控制反冲洗频次和反冲洗压力，不得急速加压。
    3 维护性清洗应符合下列规定：
        1)维护性清洗周期不宜超过7d。
        2)常用清洗药剂包括柠檬酸、次氯酸钠和碱液。
        3)应每月检查加药口，药剂不得结晶堵塞。
        4)维护性清洗宜在线进行。
        5)维护性清洗无法恢复设定的跨膜压差时，应进行恢复性化学清洗。
    4 恢复性清洗应符合下列规定：
        1)恢复性清洗周期不宜超过6个月。
        2)应根据膜污染情况选定药剂种类和浓度；可选用柠檬酸等酸性药剂及次氯酸钠、氢氧化钠等碱性药剂。
        3)湿法膜清洗不宜使用强碱性药剂。
        4)清洗后的废液应中和与处理。
        5)离线清洗应符合膜厂商要求，膜组件应采取防冻、防风、防晒及保湿措施。
4.5.3 超(微)滤膜系统的运行与维护应符合下列规定：
    1 应每日监测进水浊度和悬浮固体(SS)，定期校正进水在线浊度计。
    2 进水絮凝剂投加量宜控制在(1～3)mg/L(以Al计)。
    3 微絮凝工艺投药点应根据水力停留时间、膜孔径、膜形式等实际情况确定。
    4 进水宜进行预加氯，有效氯宜为(2～4)mg/L。
    5 启动前应核查机械、电气、自控、仪表等设备状态，压缩空气压力、反冲洗及化学清洗水池液位、进水水质等工艺参数，确保符合启动要求。
    6 超(微)滤运行时的产水率不宜小于90％。
    7 应根据进水水质调整保安过滤器的清洗频次和清洗强度。
    8 超(微)滤膜运行参数应符合设计要求，可按表4.5.3确定：

表4.5.3 超(微)滤膜运行参数

9 超(微)滤膜的运行过程中应根据水温的变化，及时根据跨膜压差调整膜通量的设定值。
    10 超滤系统反冲洗频次和强度可根据进水水质设定。
    11 超(微)滤系统的反冲洗储水池应每日补氯消毒。
    12 可在反冲洗水中投加次氯酸钠增强反冲洗效果。
    13 因故障报警停止运行时，应排除故障后，按工艺流程重新启动。
    14 浸没式超(微)滤系统，当产水流量不稳定时，应排查抽真空设备、阀门、产水管软连接等。
    15 超(微)滤产水浊度超标时，应检查浊度仪表、密封件严密程度、膜丝断丝率等。
    16 正压超(微)滤系统，进出水压力异常时，应排查管路、阀门、膜组件等，系统内应无憋压、泄压点。
    17 超(微)滤化学清洗应记录清洗前后跨膜压差、配药浓度、药剂种类、清洗方式、清洗时间、液位变化等参数。
4.5.4 反渗透系统的运行与维护应符合下列规定：
    1 应定期检测预处理水质，不合格的预处理水不得进入反渗透系统。
    2 保安过滤器和清洗过滤器应正常运行并按设计值控制流速，不应超流速运行。
    3 应根据进水水质调整阻垢剂和亚硫酸氢钠的投加量。
    4 反渗透设备运行初期出水脱盐率应大于97％。
    5 反渗透系统首次启动或长时间停用，启动前应检查各设备是否处于正常状态，阀门是否处于正确位置，并用合格的预处理出水进行系统低压、低流量冲洗。高压泵启动后应缓慢打开高压泵出口控制阀，均匀升高浓水流量至正常值，缓慢关闭浓水控制阀，调整浓水排放量到达系统设计值，系统运行不得超过设计上限。
    6 首次启动运行前应将膜组件内保护液冲洗干净，进行1h产水排放后再正式启用。
    7 一级两段反渗透系统产水率宜为70％～75％。
    8 反渗透进水储池应定期消毒，正常运行时水位不得低于设计最小值，并对液位进行连续监测。
    9 运行中不得产生背压。
    10 应按先高压泵后加药泵的顺序停机，停机后立即用产水冲洗。
    11 运行中，出现下列情况应进行化学清洗：
        1)渗透通量变化超过设计值的10％～15％并呈下降趋势；
        2)系统进水压力增加超过设计值的10％～15％；
        3)压差增加超过设计值的10％～15％；
        4)系统脱盐率下降1％～2％；
    12 化学清洗前后应记录滤液流量、进水流量、反渗透进水压力、各段浓水压力、进水电导率、滤液电导率等参数。
    13 应根据运行情况调整反渗透进水高压泵频率。
    14 反渗透的冲洗水可根据工艺需要加酸或加碱。
    15 反渗透膜组件应定期进行出水电导检查和膜组件抽样检查。
    16 反渗透浓水应妥善处置。

条文说明

4.5.1 本条文对膜过滤系统的一般规定进行了说明，其中：
    1 膜进水采用药剂预处理时，不宜投加铁盐作为絮凝剂或除磷药剂；铁盐会造成膜的污堵并难以清洗；进水铁(Fe)、锰(Mn)的浓度宜低于0.3mg/L。
    2 膜池、膜壳、构筑物、管道内残留的尖锐杂质在进水时可能划伤膜表面，影响膜系统出水水质。
    3 膜组件首次运行或放空后恢复时，采用调整频率或缓开阀门的方式调整膜通量宜先采用一个较低值，之后慢慢升高到设计通量。冲洗保护液时不合格产水应予以排放，避免影响膜系统出水水质。
    6、7 膜生物反应器主要运行参数应包括：跨膜压差、流量、进出水水质、生化池前水质、膜池混合液性质、化学清洗记录及其他；工艺过程应包括：生物处理过程、间歇过滤、连续曝气、反冲洗及增强反冲洗、在线维护、化学清洗。超(微)滤系统主要运行参数应包括：水质数据、跨膜压差、流量、液位及其他；工艺过程应包括：过滤、反冲洗及增强反冲洗、排空、化学清洗。反渗透主要运行参数应包括：进水压力、水质数据、段间压差、流量、液位、回收率、脱盐率及其他；工艺过程应包括：过滤、冲洗、化学冲洗、化学清洗。膜系统的手动操作只是应急处理手段，操作前应严格检查并复核操作步骤，操作过程中应按步序操作并关注膜系统工艺参数，操作结束后应将所有设备恢复到操作前的正常状态。
    8 反冲洗前需确认，反冲洗泵及风机可用，反冲洗储池液位充足；化学清洗前需确认：化学清洗水箱液位充足，清洗温度达到要求，化学药品储罐液位充足，清洗输送泵、药品投加泵可用等。
    9 化学清洗应避免在供水高日高时及膜严重污染后清洗，避免与相关设备维修同时进行；化学清洗应有预见性、高效、彻底，减少设备停止运行时间，提高产水率。
    12 冲洗过程应由出水pH值或电导率仪表控制完成；清洗前应中和并放空废液储池内的清洗药液，中和过程由pH计和余氯计控制。
    14 膜单元完整性包括系统阀门、系统内接口接头、膜组件密封等处的严密情况，膜组件断丝的情况；首次使用的膜组件应逐支进行泄漏测试，如发现泄漏超标的组件应在安装前进行修补。
    15 膜架应保持水平，膜壳应保持完整。
    17 膜性能测试应包括：电镜、物质谱、亲水性及强度试验。其测定参数包括：膜组件通量、泡点压力、膜丝酸碱清洗后的通量、膜丝污染物分析。
    18 干燥会造成不可逆转的膜通量损失，长时间浸泡在水中会导致微生物污染，因此在不能连续运行的情况下：如果具备短时间运行条件，可每日开机(1～2)h；不具备运行条件，停机在48h以内，可每日用滤后水冲洗(3～4)次；停机48h以上，应配制保护液进行封存，并定期检测保护液的有效性，每月更换一次。恢复运行时应进行冲洗、排放，确保出水合格后再进行产水。
    19 定期检测保护液的有效性，每月更换一次。
4.5.2 本条是对膜生物反应器的运行与维护作出的规定，其中：
    1 孔径小于或等于1.0mm的超细格栅，栅孔形状可采用孔状或网状，以去除毛发等纤维状污染物；毛发、纤维对膜丝会产生缠绕，影响膜的正常过滤和反冲洗。
    2 植物、矿物油容易粘附堵塞膜孔，导致膜透水性能下降迅速。植物油含量不宜大于40mg/L，矿物油含量不宜大于3.0mg/L。
    MBR工艺选择“恒流量”产水模式，便于控制膜污染，应通过进水水量时间变化曲线，充分利用城市污水管网调蓄、调节进水量的功能，实现有效的进水水量冲击负荷管理。运行中提升泵应“恒液位”控制运行，将泵房液位控制在较低液位，留出进水管网调蓄空间；水量高峰前，膜池液位控制在中低位，使生化池和膜池预留一定的缓冲容积。
    当膜池内污泥浓度升高时，宜降低膜通量和膜负荷；膜组件运行时擦洗气体曝气量应达到设计值，停止曝气时不得开机运行；膜曝气量宜根据污泥浓度进行调整；可用空曝气、在线药洗等工艺过程来降低膜过滤阻力的增长速度，延长膜运行时间。操作条件宜保持稳定，以减缓膜的污染和堵塞；膜系统运行过程中，每周宜进行MC。根据膜厂商要求及膜污染特征进行药剂类型和浓度的选择。根据时间和压差的变化情况，选择进行恢复性清洗。跨膜压差宜控制在30kPa以下，反冲洗压力宜小于50kPa，任何情况下不得大于100kPa。
4.5.3 本条是对超(微)滤膜系统的运行与维护做出的规定，其中：
    1 应定期检测进水水质，超(微)滤系统预处理设施进水应保证悬浮固体(SS)小于20mg/L，不宜超过10mg/L，以浊度为控制指标时，浊度应不超过10NTU。预处理出水SS应保证小于5mg/L，以浊度为控制指标时，浊度不宜超过5NTU。水厂工艺设计一般分为原水直接进入超(微)滤系统和原水经混凝沉淀或其他前处理工艺后进入超(微)滤系统，对于第一类设计本规程规定进入超(微)滤系统SS应小于20mg/L、不宜超过10mg/L；对于第二类设计本规程规定进入超(微)滤浊度应小于5NTU。超(微)滤进水宜选择混凝沉淀或微絮凝工艺作为预处理。
    2 过量的絮凝剂可能造成膜堵塞或穿过膜发生后絮凝的现象。
    4 加氯可减缓池内藻类和微生物的生长，对延长膜化学清洗周期有一定的作用。
    6 产水率过低的原因有：流量计故障、膜池溢流、反冲洗频率过高，排放阀门泄漏等，应及时查找并采取措施。
    7 进水中的浮泥和纤维等污染物会堵塞保安过滤器，堵塞发生时压差或水头损失将增大，当超过上限时会导致系统进水量不足甚至前池溢流的事故；保安过滤器宜采用压差和时间共同控制清洗实现自动响应，在监测到水质恶化时应手动调整清洗频次和清洗强度，确保运行稳定。在自清洗周期大幅度缩短时，应注意检查上游来水水质是否正常；当自动清洗无法恢复过滤水量时，应进行手动清洗。
4.5.4 本条是对反渗透系统的运行与维护做出的规定，其中：
    1 反渗透进水控制指标包括：SDI、余氯、ORP、pH值、温度。SDI的数值宜保持在3以下，任何情况下不得大于5；余氯任何情况下不得大于0.1mg/L；ORP的数值应保持在(200～500)mV。应在保安过滤器后依次设置亚硫酸氢钠投加点、阻垢剂投加点，减少进水余氯对阻垢剂效果的影响。化验室应每日进行以上指标的检测，反渗透进水应设置ORP、pH值的在线仪表进行实时监测，每季度应按照手册要求对反渗透进水进行全项分析，防止其他物质对反渗透膜产生污染。进水不应含有任何残余的絮凝剂，严禁投加未经实验的高分子絮凝剂。
    2 保安过滤器超过设计压差时应及时更换滤芯，更换的滤芯过滤精度不宜大于5μm。
    3 进水阻垢剂投加量宜为(3～5)mg/L，亚硫酸氢钠宜为(3～8)mg/L。亚硫酸氢钠的投加量应根据进水ORP仪表的数据进行调整，一般情况下应维持ORP值在200mV；此数值可根据现场ORP与余氯的对照实验确定，即找到进水中余氯0.1mg/L时对应的ORP仪表数值。
    8 反渗透停运时可采用次氯酸钠等氧化性消毒剂对进水储池进行消毒，如反渗透设备长期无法停机宜使用非氧化杀菌剂消毒，避免次氯酸钠等杀菌剂氧化反渗透膜。
    9 系统产生背压会导致反渗透膜脱盐层的物理损坏，降低系统的脱盐率。例如，反渗透出水阀门关闭时，启动进水泵导致膜滤水侧压力升高，这时如果突然停泵，会造成进水侧压力降低，滤水侧压力反顶反渗透膜脱盐层导致背压损坏，正确的处理方法应该是及时发现并手动开启出水阀门泄压。爆破膜可有效避免背压产生，应按照规定更换相同型号的膜片，不得封堵爆破膜安装孔。反渗透膜压力容器滤水管内安装单向阀，可进一步避免背压的危害，如果出现单向阀损坏的情况，应及时维修保证其有效性。
    10 反渗透冲洗水宜使用反渗透产水，冲洗水量设定应以完全置换出系统存水为准。
    12 反渗透系统化学清洗用水应采用脱氯的高品质水，化学药剂应按厂商要求采用相应级别的药剂，清洗过程中清洗液流向不得和进水流向相同；化学清洗结束后，在恢复到正常过滤状态前，应对系统在低压力下进行冲洗。
    13 随着水温变化，反渗透膜透水量会相应发生变化，水温升高时适当减少泵的频率，而水温降低时适当增加泵的频率，保证反渗透产水量符合设计值。
    14 当进水结垢趋势明显时，可加酸来延长反渗透清洗周期；当进水有机物含量偏高时，可加碱缓解膜表面污染物的附着，降低段间压差的增长速度。投药pH值根据反渗透膜组件不同一般控制在2～11。
    15 对反渗透单元进行出水电导检查，如发现单支压力容器出水电导异常，则进行探针实验，找到泄漏点进行维修或更换；膜组件抽样检查主要内容包括：挡水圈、玻璃钢缠绕壳体、中心管及密封圈、进水隔网、进水湍流促进装置等，发现有破损情况应维修或更换膜组件。

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