超滤技术用于再生水处理的应用研究

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本论文以泰达污水厂的连续膜过滤工程为依托,优化不同季节膜前预处理工艺;研究水质波动情况下,对膜系统运行的影响,进一步优化膜清洗;考察跨膜压差和制水时间对运行能耗的影响情况,将国产膜与进口膜进行对比,为以后超滤技术在再生水中的工程扩建提供技术支持。  首先,将连续膜过滤工艺的预处理工艺改为 SBR池出水,膜系统的进水压力和跨膜压差运行均增长缓慢,膜系统运行更稳定。主要是由于冬季低温地SBR池出水悬浮物与混凝沉淀出水的悬浮物含量基本相当,并且不存在铁盐絮凝剂对膜系统的影响,直接过滤SBR池出水进一步减缓了膜污染。在冬季低温期,CMF直接过滤SBR池出水,超滤产水SDI基本稳定在1.5-2.5之间,满足反渗透的进水要求;超滤产水水质稳定,均优于再生水冲厕标准和工业冷却水用水标准。  其次,夏季高温期出现膜系统的进水压力增长迅速的现象,分析其原水水质含有微量的铁元素。针对原水水质的波动,对化学清洗进行优化,恢复性清洗采用次氯酸钠和柠檬酸复合药剂清洗,通过能谱和扫描电镜显示,恢复性清洗效果显著,膜表面无杂质。维护性清洗采用次氯酸钠和柠檬酸交替使用,每使用两周次氯酸钠以后要使用一次柠檬酸进行清洗。采用优化后的化学清洗方案,膜系统膜系统进水压力增长平缓,在一个月的运行时间内,进水压力增长了15kPa,平均每天增长0.5kPa。  再次,通过考察制水时间和进水压力对膜系统运行能耗的影响可知,适当的延长制水时间可以降低运行能耗,增大系统水回收率;随着进水压力的增大膜系统的运行能耗增加显著,在实际的应用过程中应该适当控制进水压力的增长。  最后,对比国产膜与进口膜的投资运行费用和膜设备可见,与进口膜相比较,在膜系统设备方面,进口膜和国产膜基本相当;国产膜在投资运行费用方面具有显著的优势,在以后的与进口膜竞争的过程中,国产膜具有非常大的潜力。
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