孫國飛 沈林海

摘 要：由于環(huán)保要求日益提高和企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，很多印染企業(yè)目前都開始使用MBR加反滲透的工藝對外排廢水進行深度回用，實現(xiàn)印染廢水的循環(huán)回用，以此減少排污量。但是印染廢水的處理一直是我國廢水治理的重點和難點，其具備有機物成分復雜、難降解物質(zhì)多、色度高、水質(zhì)變化大、含鹽量大等特點，這些特點制約著MBR加反滲透工藝的成熟運用，導致膜壽命偏短、清洗頻繁，最終導致運行運營成本過高。該文討論影響MBR和反滲透工藝運營成本的主要因素，以此來降低MBR和反滲透工藝在印染廢水回用中的運營成本。

關鍵詞：MBR和反滲透工藝 印染廢水回用 運營成本

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0068-02

就目前紹興印染企業(yè)而言，在不考慮其他間接費用的情況下，考慮到排污費用和自來水費用，MBR和反滲透工藝的運行費用在4.5元/t產(chǎn)水的情況下是可以被接受的，由于影響MBR和反滲透工藝運行成本的原因很多，以下就列舉了運營成本的主要構(gòu)成，包括膜元件的壽命、電耗、藥劑、管理等，最終使使用單位了解費用的構(gòu)成，優(yōu)化分項運營費用。

1 MBR運行模式對運營成本的影響

目前每個膜廠家及工程實際的工藝參數(shù)均有所差別，表1列舉了比較常規(guī)的兩種運行模式，假設這兩種運行模式效果相當，從表1比較可看出“運行15 min反洗30 s”較“開8停2”運行模式更具有優(yōu)勢，設備的利用率更高。

從原理上分析“開8停2”的運行模式，其采用停止產(chǎn)水空曝氣的方式來恢復膜元件通量，模絲內(nèi)部負壓卸除較慢，效率較低（見表1）。

2 MBR曝氣強度對運營成本的影響

曝氣可有效控制膜污染，但會導致系統(tǒng)能耗增加，一般MBR系統(tǒng)風機的能耗占MBR系統(tǒng)總能耗的80%；同時曝氣強度過大還會對膜污染控制產(chǎn)生負面影響，會導致污泥破碎，影響混合液過濾特性，進而加劇膜污染、降低膜通量；所以系統(tǒng)存在一個經(jīng)濟曝氣強度和保證處理效果、控制膜污染的最佳平衡點，確定適宜的曝氣強度，不僅可降低能耗而且有利于保持較高的膜通量。

3 MBR膜元件的清洗費用對運營成本的影響

MBR膜元件的清洗也是MBR系統(tǒng)運行中一筆不小的費用，不僅包括藥劑費用，還增加了操作管理人員的勞動強度，增加了設備的停機時間，同時清洗好的強酸強堿廢水又需要進行處理。

只有減低膜元件的清洗周期，選用合適的清洗藥劑才能有效降低運營費用，同時建議酸洗堿洗水池分開，某些情況下清洗液可以重復使用，減低藥劑的添加量（見表2）。

4 MBR膜元件壽命對運營成本的影響

MBR膜元件是MBR加反滲透工藝中主要的設備，其費用一般占據(jù)30%左右的設備投資，同時它又是一種耗材，MBR的壽命將在很大程度上影響運營費用。表3列舉了膜元件在不同壽命情況下對運營成本的影響。

MBR膜元件使用壽命主要取決于原水水質(zhì)，在劣質(zhì)原水的情況下，MBR膜元件的壽命只有1年，在優(yōu)良水質(zhì)的情況下MBR膜元件的壽命可以在5年以上，為此控制好MBR進水是提高MBR膜使用壽命的關鍵因數(shù)，其中包括降低進水COD、SS的濃度，有條件的話對堿減量廢水和漿料廢水預處理后進行單獨分流處理，使其不進入MBR系統(tǒng)（見表3）。

5 反滲透阻垢劑的投加對運營成本的影響

反滲透阻垢劑、分散劑是一種高效阻垢分散劑，特別適用于反滲透給水中鋇、鍶含量高，硫酸鋇、硫酸鍶結(jié)垢傾向嚴重的反滲透系統(tǒng)。它可以在結(jié)垢物質(zhì)很寬的濃度范圍內(nèi)有效地阻止結(jié)垢的發(fā)生。在反滲透系統(tǒng)（RO）、納濾系統(tǒng)（NF）或超濾系統(tǒng)（UF）中使用反滲透阻垢劑。

一般印染廢水回用系統(tǒng)的回收率受到有機物、懸浮物等多種因素的影響，回收率普遍不高，在清洗膜元件的過程中同時也發(fā)現(xiàn)，膜元件一般多是堿洗效果較為明顯，可以認為阻膜首要污染物主要為有機物和懸浮物，阻垢劑對延長膜清洗周期的貢獻并不大，假設表4所示的阻垢劑的品牌及投加量效果一致，國產(chǎn)阻垢劑的優(yōu)勢較為明顯。

當然，在添加硫酸或其他化學物質(zhì)用于生產(chǎn)或污水處理工藝時，阻垢劑的效果和投加量需根據(jù)實際情況而定，在有條件進行對比試驗的情況下，通過試驗確定最優(yōu)方案（見表4）。

6 反滲透進水壓力對運營成本的影響

反滲透由于采用高壓逆滲透的工作原理進行脫鹽，原水的含鹽量和溫度將決定反滲透設備的運行壓力，印染廢水一般而言溫度都比較高，所以壓力主要取決于原水含鹽量高低，一般電導率在2 000 ms/cm的原水進入反滲透系統(tǒng)后，操作壓力為0.9 MPa，如果電導率在10 000 ms/cm的原水進入反滲透系統(tǒng)后，操作壓力就高達1.4 MPa，高壓泵的功率將提高30%左右。同時高含鹽量原水里面的成分往往比較復雜，也會容易導致膜元件結(jié)垢問題的發(fā)生。

所以對于污水站含鹽量的控制也尤為重要，主要措施是對已知生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高鹽水進行分流處理，工藝允許的條件下減少污水處理藥劑的投加，對酸析廢水進行分流處理，對污水處理站采購的廢酸廢堿中的成分加以控制等。

7 反滲透膜元件壽命對運營成本的影響

反滲透膜元件是MBR加反滲透工藝中的核心設備，其具有脫鹽、脫色、脫COD的作用，表5所示反滲透膜壽命對運營費用的影響，延長反滲透膜元件的壽命將大大降低系統(tǒng)的運營費用。

反滲透膜元件的壽命主要取決于原水的水質(zhì)、清洗周期和工藝控制等。但是往往一般企業(yè)對回用水水質(zhì)未必要求脫鹽率達到97%以上，在合適的情況下，選用脫鹽率90%的舊膜也是一種比較經(jīng)濟的方案（見表5）。

8 人員成本對運營成本的影響

人員是設備運行的操作者，合理的人員配置將會減少運營費用，過于精簡人員配置表面上運營成本有所下降，實際上操作不正確，工藝參數(shù)控制不合理，化驗檢測不到位會帶來更大的損失，反而得不償失。

同時水量增加時操作人員增加量并不大，運營成本會大大減低，同時還可以考慮和污水站人員一起管理，減少人員成本（見表6）。

9 結(jié)語

影響MBR和反滲透工藝的運行成本有很多，其中很主要的原因是MBR系統(tǒng)的進水水質(zhì)，水質(zhì)的好差將直接或間接影響膜的壽命、清洗周期、系統(tǒng)回收率、管理人員數(shù)量、電耗等，因此需要將污水站和回水水站進行統(tǒng)籌管理，尋求兩者的平衡點，對MBR加反滲透工藝的回用水站需要配置專業(yè)的技術人員，系統(tǒng)自動化程度雖然較高，但很多工藝參數(shù)的需要技術人員來管控，合理地使用管理設備也會延長膜元件的使用壽命。

參考文獻

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