摘 要：通过清洗前后失重量及清洗液污染含量分析，大庆石化公司炼油厂UF污堵尤为严重。经过污染物理化分析，确认污染物主要是活性炭及有机物的混合体。其中活性炭应来自于预处理，因活性炭过滤器至超滤膜没有截留活性炭粉末设备，分析一是活性炭初期运行时，清洗不彻底，导致表面附着的粉末进入水体；二是因活性炭机械强度不够或反冲洗时机械强度过大，造成机械磨损导致粉末进入水体。有机物主要来自过程水本身或水中生成的微生物。分析由于双膜系统处理水源本身即为高生物污染的含油污水，而且温度又较高，加之前期泄漏活性炭污染物包裹住膜丝后吸附更多有机物，成为菌藻滋生的温床，造成微生物污染。
关键词：离线清洗；UF；污染；微生物
引言
炼油厂污水深度处装置共计7组UF膜392支，按照大庆石化公司要求，分两批进行离线清洗，第一批清洗168支，清洗时间2011年10月16日-2011年11月11日。第二批清洗224支，清洗时间2011年12月29日-2011年12月27日。
为了做好炼油厂UF膜离线彻底清洗工作，在保证不发生机械损伤及材质溶解的条件下，尽量恢复UF原有的处理效果。首先用重量法评估污染物总量，然后对具有代表性的UF进行解剖，对污染进行理化分析。10月19日根据污染物理化分析的判定结果，开始在试验室进行清洗药剂配方筛选和各项参数摸索，于10月20日确定初步3种清洗技术方案及相应的各项控制指标，并对重量接近的8支UF膜进行试清洗工作，通过对三种方案效果评价，确认采用第二种清洗技术方案适合大庆石化公司炼油厂污染的UF膜，并满足“UF离线清洗技术协议”中的相关指标。
1 UF膜污染物性质
1.1 污染物特性
（1）清洗前解剖一支UF膜元件，发现污堵极其严重，整个膜壳内部充满黑色污染物，基本看不到膜丝本身颜色，污染物为黑色细粉状粘性物质，牢固的吸附在膜丝表面并紧紧包裹住膜丝；（2）对膜丝进行浸泡处理，污染物附着牢固，酸碱环境下都不溶解，常规药剂均不起作用；（3）清洗前对8支UF膜进行整体测试，总产水量只有不到3t/h，流量衰减相当严重；（4）由于污染极其严重，清洗出来的污染物比较多，需要重复清洗，通过多次更换药剂才能将污染物清洗干净，每批UF膜的清洗液都要进行8-10次更换，表1为某组UF清洗过程中抽测某一次清洗药液主要污染含量：（5）考虑到UF膜丝耐压性及抗冲击能力有限，清洗过程中要首先保证膜丝不受损伤的情况再对清洗效果进行优化，故清洗过程中的药剂量、药剂种类及清洗方式都要适中，不能急于求成。
1.2 污染物含量检测
（1）清洗前后重量对比：选取两支污染较严重的膜元件进行清洗前后重量对比，以推测污染物清洗效果：
以上数据为UF清洗前后重量对比，由于膜元件内水分无法完全沥干，因此会对UF清洗前后污染物失重的测定稍有影响。
（2）分区清洗液指标测定
对第一批第六组和第二批第一组UF膜元件进行分区清洗及测试，因UF膜污染严重，所以每一批膜元件清洗时都必须更换药液，即一箱清洗液并不能彻底清洗干净，故表2中所测数据，除浊度选取最大值外，其余指标均为清洗一批污染物所有清洗液指标测定之和，根据清洗液容积及含量核算清洗下来的主要污染物种类及重量：第二区污染物相对较重，第三区污染物较轻。第二区与第三区相比，污染物平均增量10.05单位。
1.3 污染物性质分析
（1）垢样检验结果：取污染物样品做垢样分析及光谱测试，垢样检验报告。
（2）垢样技术分析：由垢样分析结果可以看出，大部分垢样在经550℃灼烧后消失，550℃灼烧失重主要为有机物成分，而活性炭燃点也在400℃以下，因此推测这部分污染物为活性炭和有机物生物粘泥的混合物，后而经光谱分析得出的结论是垢样大部分为无定形碳，由此进一步判定主要污染物为活性炭及有机物的混合体。
2 结论及建议
建议：（1）活性炭粉末控制措施：①在活性炭首次使用时，应先浸泡48小时后进行第一轮2次以上的汽水反冲洗，然后再浸泡48小时后进行第二轮2次汽水发冲洗，以确保活性炭表面粉末彻底处理掉；②在更换活性炭时，应注意活性炭的机械强度，防止在汽水反洗时因机械摩擦而产生的炭粉；③在进UF膜之前增设过滤器，以去除进入水中的炭粉。
（2）有机炭主要来源为生物粘泥，通过现场了解，在进入UF之前预处理阶段都设有二氧化氯杀菌灭藻措施，但监控手段并不到位，所以存在过程水微生物失控现象。生物粘泥控制措施：①增加臭氧投加量，保证水中含有一定浓度的臭氧，即起到氧化作用，又要起到杀菌作用；②增加二氧化氯投加量，保证进入UF膜余氯含量在0.2ppm左右，为防止氯汽对RO膜的影响，应在投加还原剂后监控余氯含量，以保证双膜系统正常运行；③因微生物具有一定的抗药性，所以定期采用杀生剂（NaClO、柠檬酸等）进行一次彻底杀菌灭藻工作；④必要时可进行在线专业化学清洗，以避免污染物的长期累积压实，不好恢复。
（3）控制浓缩措施：把UF浓水引到清水池内，经过双滤处理后再进行UF膜处理，防止污染物恶性循环。
（4）清洗效果不均匀措施：对UF膜气水反洗系统水力条件重新核算，通过对管网系统改造，使之达到布水、布气均匀，以提高不利区域的清洗效果。
（5）增强生化效果措施：延长多腔生物活性炭运行周期，根据出水COD去处率，合理制定反冲洗周期，以充分发挥发挥活性炭的生化功能，同时取消正常蒸汽冲洗方式。当活性炭发生油类污染时方可使用蒸汽清洗。
（6）更换部分UF膜。经过检测已发现57支UF膜断丝率在1%以上，同时因此次污堵严重和超压差运行，势必导致部分膜孔径扩大，对水质具有一定的影响。建议立即更换有问题的57支UF膜，运行一年后考虑断丝在60根以上的31支UF膜进行更换，否则将会影响产水水质。
3 结束语
本次离线清洗超滤膜元件共计392支，经孔径测试、膜丝拉伸及承重强度检验，可以保证UF使用寿命在2年以上。经清洗现场检验和现场标定结果，验证在保证出水质量的情况下，清洗后的335支UF膜膜通量完全达到95%的理论流量。
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