【过滤膜堵塞解决方案技术】

【过滤膜堵塞解决方案技术】——解析与探讨——过滤膜在线防堵塞技术Filtermembraneon-lineblockagepreventiontechnology（FMOBPT）是今天环保污水处理行业里一项全新的理念和全新的技术，此新，新在“在线防”三个字上！该理念的提出和技术的诞生对于目前污水处理效果最好之一的中小型MBR膜-生物反应器之污水处理技术和设备而言是——如虎添翼！宏观的讲，是大力推进了国家关于乡镇生活污水治理工作的总体进程！特别是在国家《水十条》颁布后的今天，其技术的历史与行业意义十分重大！在污水处理行业，各种过滤膜的应用已十分普遍，特别是在MBR膜-生物反应器污水处理领域里更是显现出特有的过滤优势，具有占地面积小、产水水质优良稳定达标（可以达到和超过国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》之最高级别“一级A标”）、易于操作运行高效等显著优势已得到国内外广泛的应用，其设备的主要核心部件之一就是——过滤膜。但是，在实际应用过程中，MBR设备之过滤膜的“堵塞现象”是随工作时间的推移而必然会发生的！这是由过滤膜的“分子截留”和“分子筛选”特性决定了的，一旦过滤膜出现堵塞现象，其膜压就会升高，其通量就会下降，其整机设备工况就会严重“失真和失效”！广大环保科研人员为此做了大量的研究工作，力求寻找到一种切实有效解决过滤膜堵塞问题的方法，陆续出现了有如“液体错流”、“膜旋转错流”、“液体爆气”、“液体反冲洗”等方式来解决过滤膜堵塞问题，错流和爆气的设计理念根基是一样的，即液体与过滤膜形成相对运动，无论是液体运动还是过滤膜运动，最终是液体冲刷与液体流动对过滤膜的作用，在静止的过滤膜或运动的过滤膜表面有快速流动的被过滤介质（液体），从而使被过滤介质（液体）里的颗粒随液体快速流过过滤膜而没有机会停留下来附着与堵塞过滤膜的机会，这是一种理想境界，然而实际情况并非如此！被过滤介质（液体）里的各种“大小颗粒”对超滤膜之0.11μm至0.12μm的过滤孔径而言，是分子、细菌、病毒、粒子、胶团、藻类、微生物等等类的综合级别——有机会抱团或个体原始堵塞过滤膜机会，而泥沙、杂质、附着物等等已为“庞然大物”——没有机会抱团或个体原始堵塞过滤膜机会，过滤膜堵塞90%以上为综合“附着堵塞”，10%以下为个体“膜孔堵塞”。首先，被过滤介质（液体）或过滤膜无论以什么速度流动和运动，其被过滤介质（液体）的浓度比与杂质比是恒定值，故而，对静止不动或快速移动的过滤膜而言，在单位时间内流动的被过滤介质（液体）里的“分子、细菌、病毒、粒子、胶团、藻类、微生物等等”是相对静止的，因为这种细分级别个体数量太过密集，单位时间内的流动等于没有流动，而泥沙、杂质、附着物这些“庞然大物”则是相对运动的，被过滤介质（液体）浓度越大，其相对静止度越高。其次，过滤膜表面纤维组织受被过滤介质（液体）流动摩擦产生正负电荷，与被过滤介质（液体）里的“分子、细菌、病毒、粒子、胶团、藻类、微生物等等”正负电荷相互吸引，形成原始“电荷沉积附着”。最后，过滤膜纤维表面看似平整光滑，但是如果用显微镜考察，就可以清清楚楚的看见过滤膜表面是呈锯齿状凹凸不平的，对分子、细菌、病毒、粒子、胶团、藻类、微生物等等类的综合级别颗粒而言，这些锯齿状的凹凸处就是其沉淀附着的“避风港”，非水力流动可以去除之，这有同于水流湍急的河道平滑处一样有污物苔癣附着一个道理。以上种种，最终会在过滤膜表面形成“附着堵塞”——滤饼！在实际的工作中，用错流、爆气、反冲洗等方式来解决过滤膜堵塞问题之效果是非常有限。所以，到今天为止，污水处理行业为了解决过滤膜堵塞问题，还是必须采用定期派人去污水处理工程现场对过滤膜进行人工化学清洗，其清洗方式分为在线清洗和离线清洗两种方式，轻度堵塞采用在线化学试剂灌充清洗，中重度堵塞采用离线化学试剂浸泡清洗，常规在3个月左右就必须进行一次人工化学清洗，对有机物的清洗一般采用碱液清洗，蛋白质采用酶剂，细菌、微生物、藻类采用过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂进行清洗。这种被动式的定期对过滤膜进行人工化学清洗存在三个突出的问题，其一：每次对过滤膜进行清洗都会产生相关费用，无论该费用是由设备制造企业提供还是由业主单位提供，这都是一种设备长期运行的成本。其二：在对过滤膜进行清洗的过程中所用清洗剂都为化学试剂，这本身就存在运输装卸和二次污染隐患，更增加了专业人员和专业设备对其管控的各种成本。其三：基于以上二点，对于一项十分优秀的污水处理技术和设备的应用和推广而言，是一种实质性的阻碍。笔者作为业界人士多年从事水污染治理工艺的研究，对过滤膜堵塞问题之体验和感悟很深！此关不破，优秀的污水处理MBR系列之应用和推广将严重受阻，笔者在各个方面进行过长期的检索和探讨，最近有幸在网络上见到了一家中国的环保企业有效的解决了过滤膜堵塞问题，从其官方网站提供的图文和视频资料来看，其防止在线过滤膜堵塞技术的效果非常优秀！视频截图如下。从以上两张视频截图来看，其左右两张过滤膜的清洁度差别非常大的，从其视频介绍来看，让笔者吃惊的是，其过滤膜在线防堵塞技术是在线全自动化且对已污染和堵塞的过滤膜之清洁与恢复能力非常强大，更别说新过滤膜入水时就应用该技术的效果了。这两张过滤膜先前都是在同一污水处理MBR设备中运行一段时间后出现了膜压上升通量下降之过滤膜堵塞现象，其技术人员把这两张受污染和堵塞情况一致的过滤膜，如右图所示，一张加上了其过滤膜在线防堵塞技术，一张没有加，而后这两张过滤膜又同时入水工作20天时间后，将其同时提出水面比较，其二者的清洁度对比已发生了“翻天覆地”的变化，加上了其过滤膜在线防堵塞技术的那张过滤膜的清洁度，如左图所示，远远高于同样环境下没有加上了其过滤膜在线防堵塞技术的那张过滤膜，如右图所示,据介绍该技术可以保障过滤膜以年为单位无需任何清洗和维护。笔者从事水污染治理工艺的研究工作多年来说，还是第一次看见如此优秀的现实在线自动化过滤膜清洁效果，这是污水处理行业MBR系统的“里程碑”之效果！由于该环保污水治理企业没有提供详细的技术说明，其技术原理不得而知，不过笔者猜想其可能应用了“电荷导向”或“去电荷涂层”等等类似的技术来防止污水中的分子、细菌、病毒、粒子、胶团、藻类、微生物等等的原始“抱团取暖”之沉积。如果站在“实验科学”的角度来看，要解决或防止过滤膜堵塞现象的有效方法是有的，比如大家都非常熟悉的“超声波清洗”技术，其对污物的清洁效果是非常优秀的，对过滤膜之清洁“易如反掌”。如果站在“应用科学”的角度来看，“超声波清洗”技术如果应用在污水处理之过滤膜清洁上，那就是“大炮打苍蝇”了，因为“超声波清洗”系统造价昂贵，现实应用在污水处理MBR设备之过滤膜上就没有任何性价比可言了，同时更不具备任何的实用性和推广性，这样的“超声波清洗”污水处理MBR设备没人用得起！从其视频来看，该环保污水处理企业肯定不是采用的“超声波清洗”，无论该企业采用的什么技术，其现实解决过滤膜堵塞的效果是令人欣慰的，作为环保同仁，笔者为其点赞！该过滤膜在线防堵塞技术FMOBPT已在业界引起极大反响和国家环保有关部门的高度重视！颇具颠覆行业传统技术和工艺的气势，MBR污水处理系统设备的诸多优越性早已被业界公认，如果有效的解决了其“短板”——过滤膜堵塞问题，那么其应用价值、推广价值、普及价值将得到空前的大幅提升！事实胜于雄辩，科学面前无需遮遮掩掩，说一句包括笔者自己在内的大实话——关于过滤膜堵塞现象及其问题，业界所有MBR企业之表面都是“轻描淡写”——没有办法，无法直面；而内在则都是“苦不堪言”——冷暖自知，无处诉说，在昨天，MBR系统设备三个月左右时间人工返回污水处理工程现场进行化学清洗的无奈命运无人可以逃避，在今天，该环保企业的这项技术结束了业界这种“无人可以逃避”的局面，由此看来，中国环保污水处理行业将迎来了一次新的机遇和新的整合！同时，中国环保污水处理事业特别是中国乡镇生活污水处理工作也将因此而加快步伐，利国利民。