徐泾水厂浸没式超滤膜中试研究

给水排水Ｖｏｌ．３９增刊２０１３５７徐泾水厂浸没式超滤膜中试研究毛年英周丽英朱煜王盛（上海自来水市南有限公司，上海２０１７０２）摘要对徐泾水厂采用浸没式超滤膜处理工艺进行了深入研究，考察不同超滤膜的运行效能和处理特征，优选出适宜于淀浦河水源的超滤膜。通过试验发现，对于徐泾水厂沉后水，超滤工艺在不加氯情况下，在保证出水的浊度、细菌总数及大肠杆菌等微生物安全性方面具有较好的效果。ＰＶＣ、ＰＶＤＦ、ＰＶＤＦ合金超滤膜工艺都可将出水浊度控制在０．１ＮＴＵ以下，分别为０．０８ＮＴＵ、０．０７ＮＴＵ和０．０８ＮＴＵ；超滤膜可以保证出水微生物安全性，出水中大肠杆菌未检出，ＰＶＣ膜出水细菌总数在１～２ＣＦＵ／ｍＬ，ＰＶＤ膜出水细菌总数在３～８ＣＦＵ／ｍＬ，ＰＶＤＦ合金膜出水在１～８ＣＦＵ／ｍＬ。ＰＶＣ膜、ＰＶＤＦ膜、ＰＶＤＦ合金膜对ＣＯＤＭｎ的去除率分别为１１．２％、９．５％和１０．１％；超滤膜对氨氮基本没有去除作用。针对超滤膜的运行情况，ＰＶＣ膜的跨膜压差从０．７４６ｍ增加到１．１１ｍ，ＰＶＤＦ膜的跨膜压差从０．９ｍ增加到１．２ｍ。ＰＶＤＦ合金膜运行两周后跨膜压差由３ｍ上升到８．９ｍ，表明膜已受到严重污染。关键词超滤膜浸没式膜压差出水水质膜通量０概况徐泾水厂原水取自淀浦河，水源已受到严重污染，出厂水水质经常不能达标。随着三镇地区经济的发展，用水需求急剧上升，急需恢复徐泾水厂原有的３万ｍ３／ｄ净水系统。常规处理工艺已不能满足国家《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ５７４９—２００６）１０６项要求，采用深度处理工艺是解决出水水质的达标，保障供水安全的必要途径。超滤水处理技术以其独特的优势和优质的出水水质等特点，较适合于徐泾水厂３万ｍ３／ｄ改造工程。为了研究和探索科学合理的处理工艺，徐泾水厂开展了浸没式超滤膜中试研究，采用３个浸没式膜产品进行中试对比试验，考察不同膜对水质的适应性、膜的抗污染性能及运行成本，通过技术经济比较，优选出适合徐泾水厂的膜组件，为徐泾水厂升级改造提供技术支持。１原水水质试验期间原水水质情况见表１。２研究内容、试验设备和方法２．１主要研究内容上海市科委重点攻关项目（１２２３１２０１７００）。２．１．１不同厂家超滤膜与混凝—沉淀工艺组合的处理效果表１徐泾水厂原水及沉淀主要水质数据（２００９年１１月～２０１０年１０月）项目水样最高最低平均氨氮／ｍｇ／Ｌ原水８．２０．９４．４沉淀６．４０．０４２．３ＣＯＤＭｎ／ｍｇ／Ｌ原水１１．２５．７８．０沉淀６．２３．４４．６ＵＶ２５４／ｃｍ－１原水０．３５８０．１０６０．１６０沉淀０．１４８０．０７７０．１０８浊度／ＮＴＵ原水１８１８４９沉淀１．５０．５０．９细菌／ＣＦＵ／ｍＬ原水４８００１６００３１２６大肠菌群／个／Ｌ原水＞１６００＞１６００＞１６００（１）考察不同厂家的浸没式超滤膜与水厂常规处理工艺组合后对沉后水的处理效果。（２）比较不同膜材质对超滤膜工艺效能与运行特性影响，考察耐污特征，优选适宜材质的膜。２．１．２优化膜组件运行参数探讨超滤膜稳定运行过程中跨膜压差的增长规律，考察跨膜压差变化对系统能耗的影响。５８给水排水Ｖｏｌ．３９增刊２０１３２．２浸没式膜中试设备试验设备由膜组件、膜池、抽吸泵、反洗泵、加药泵、自控系统、自动阀门、管道等组成，能够自动运行，包括自动过滤、反洗、排污、维护性清洗；能够根据水质以及试验的需要调整运行参数。试验设备组成见表２，设计及运行参数见表３。２．３中试工艺流程根据目前浸没式超滤膜在老水厂改造中的应用经验，浸没式超滤膜接沉淀出水。浸没式超滤膜与常规处理的工艺流程见图１。膜系统初期试验运行参数：过滤水量２．０ｍ３／ｈ，膜通量２５Ｌ／（ｍ２·ｈ）。２．４主要检测指标试验过程中所需要的检测项目和仪器见表４，水样的常规检测频率为每天１次。表２浸没式膜中试设备组成名称主要作用浸没式膜池放置浸没式膜组件浸没式超滤膜组件过滤孔径０．０１μｍ，主要去除水体中浊度、微生物等抽吸泵提供抽吸动力反洗泵定期对浸没式膜组进行反洗加药泵维护性化学清洗时向膜组件内加注化学药剂鼓风机浸没式膜运行采用气水反洗，提供气源（由水厂提供）产水箱针对试验过程中储存超滤产水，用以对膜进行反洗空压机提供气动阀门的气源在线压力传感仪显示并通过ＰＬＣ记录进抽吸压力在线流量计显示并通过ＰＬＣ记录产水流量，实验恒流运行液位计实现膜池液位控制表３３种超滤膜设备设计与运行参数生产厂家ＡＢＣ膜材质ＰＶＣＰＶＤＦＰＶＤＦ－ＰＡＮ合金膜型号ＬＪ１Ｅ－１５００－Ｖ１６０Ｖ－５２０ＶＮ－０５３膜孔径／μｍ０．０１０．０５０．１中空纤维膜的膜丝外径／μｍ１．６１．１（±１０％）１．１（±１０％）中空纤维膜的膜丝内径／μｍ１０．７（±５％）０．７５（±５％）常用膜通量范围／Ｌ／（ｍ２·ｈ）２０～３５１０～６０１０～８０本试验设计膜通