淹没式连续微滤装置_CMFS_处理城市污水中试_尚海涛

文章编号:1007-8924(2007)02-0057-04淹没式连续微滤装置(CMFS)处理城市污水中试尚海涛,杨琦,杨超,张娴(中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083)摘要:主要介绍了微滤技术运行原理、应用范围、技术特点等,并以淹没式膜连续微滤装置对城市污水处理厂二沉池出水处理回用的可行性进行了应用试验.在试验中分别研究了运行压力和反冲间隔时间与膜通量关系,对处理后的出水COD、TP、TN以及细菌和悬浮物等杂质的影响.该装置在运行压力为19～85kPa,反冲洗间隔为25min的条件下连续运行.细菌和悬浮物等杂质的去除效果非常明显,净化后的水清澈透明,浊度近于零.另外该装置自动化程度高、成本低、操作简单,用于污水回用具有较高技术和经济可行性.关键词:淹没式连续微滤;反冲洗;膜通量中图分类号:X703.1文献标识码:A随着我国经济的快速发展和人民生活水平的显著提高,水资源匮乏和水污染成为我国面临的重要难题.今年“两会”期间,“水污染”在政府工作报告中首次从环境的诸多问题中被单独强调提出,成为今年“两会”代表委员关注的焦点之一.城市污水和工业废水是一种重要的潜在水资源,目前我国正在大力提倡“废水资源化”.使用膜技术进行城市污水和工业废水处理,可生产出不同用途的再生水,如工业冷却水、绿化用水和城市杂用水,是解决水资源匮乏的重要途径.其中微滤就是膜技术中的重要一员.1微滤技术的原理和应用范围微滤是一种精密过滤技术,微滤膜的孔径范围一般为0.1～10um.它是利用多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒.在压力驱动下,溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留,从而达到筛分溶液中不同组分的目的.此过程为常温操作,无相态变化,微孔滤膜的截留粒子粒径为0.1～10μm,不产生二次污染[1].连续微滤水处理系统是专为中水回用、高标准饮用水和高等级工业用水生产而设计,主要用于城市污水处理后达到中水标准回用,自来水、地下水、地表水的净化,大型反渗透系统的前级预处理.本实验的系统采用中空纤维膜元件和独特的气水双洗工艺技术,适用于过滤从自来水、地下水、地表水和城市污水经生化处理后的排放水中去除细菌、微生物和悬浮物等杂质,净化后的水浊度近于零[2].2微滤技术水处理系统特点连续微滤装置具有以下特点[2]:1)设备控制简单,系统可自动运行.2)占地小、结构紧凑,模块化设计可根据用户需求灵活地扩大或缩小.3)聚偏氟乙烯膜材料,耐氧化,使用寿命长.4)运行费用低廉.5)可采用氧化性清洗剂进行系统清洗.6)产水水质高.3微滤技术的实验装置和方法3.1试验材料北京市排水集团某污水处理厂二沉池出水.收稿日期:2005-05-18;修改稿收到日期:2005-10-20项目来源:北京城市排水集团膜生物反应器处理城市污水示范工程作者简介:杨超(1978-),男,山东省日照人,硕士,主要研究方向水处理技术.第27卷第2期膜科学与技术Vol.27No.22007年4月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYApr.2007DOI:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2007.02.0123.2实验装置本实验使用的连续微滤装置由澳大利亚MEMCOR技术有限公司制造,装有1个管式微滤膜组件,死端过滤,PCL自动控制过滤运行和气水脉冲式反冲洗.组件技术参数见表1,设备工艺流程如图1所示:图1管式膜连续微滤装置工艺流程图Fig.1Processdiagramofcontinuousmicrofiltrationoftubularmembrance表1连续微滤膜组件技术参数Table1Submergedcontinuousmicrofiltrationmoduletechnicalparameter过滤形式膜材质孔径/μm过滤速度/(m3·h-1)最大运行压力/kPa外压式中空纤维膜0.21.10～1.20853.3试验方法淹没式连续微滤膜装置设在北京市排水集团某污水处理厂内.二沉池出水由潜水泵打入储存罐中,同时由计量泵不断加入一定浓度的NaClO溶液,并混合均匀.再由水泵从储存罐中打入到连续微滤装置并将膜组件完全浸没,膜外部受大气压作用,内部连通并接至出水泵入口.由于出水泵的抽吸作用在膜的内外两侧造成压差,将待处理水中粒径>0.2μm的物质(包括水)分离出来.出水流量为1.01～1.30m3/h,采用间歇运行方式,每隔25min气水反冲洗4min,以清洗膜污染物,恢复膜通量.定时采集水样并分析其水温、悬浮固体、细菌总数、大肠菌群、粪大肠菌群、COD、TN、TP等指标.本试验所测试的指标均采用国家