超滤膜技术在水厂中应用的试验研究与探讨

·研究与探讨·WNWATERSUPP溷LY孕黼豳_●酒■隧酒■cITYANDTo■-超滤膜技术在水厂中应用的试验研究与探讨马刚泰佳(北京市自来水集团有限责任公司第九水厂，北京100192)摘要：膜技术在上世纪90年代后期发展迅速，使用较多的是中空纤维超滤膜，目前，我国澳门大水塘水厂、清河再生水厂、无锡水厂、东营水厂等已经在给水处理工艺上相继应用此技术。北京自来水集团试验以九厂回流水为原水，经混合絮凝后进入膜池，采用沉淀式膜池的工艺处置方式，即在膜处理池上端放置中空纤维超滤膜，对絮凝出水进行过滤；下端设置沉淀池，收集自然沉淀的絮体及反洗中自膜丝外表面脱落的附着物；沉淀池底端安装吸泥设备，通过定时排泥降低水中污染物；超滤产水进入产水箱，供系统反洗使用。膜工艺分类方式众多，按过滤方式可大致分为外压式、内压式，外压式多使用的为浸没式，如第九水厂膜车间。选择膜的种类材质，抗污染及氧化性，配水方式等均应该值得我们认真研究。关键词：超滤膜化学清洗积泥1．超滤膜技术的应用膜技术在上世纪90年代后期发展迅速，特别是进入21世纪后，随着膜材料生产的规模化、膜组件及其处理产品的设备化和集成化，膜设备生产技术的普及化和价格大众化，膜技术在许多大型工程中得到应用，并且可以与传统技术相竞争。我国对膜技术的应用研究起步相对较晚，但发展迅速，国内的膜制造商也是层出不穷，业绩较多的有膜天膜、立升、碧水源等。目前，我国北京第九水厂、上海同盛水务有限公司、南通市芦泾水厂、澳门大水塘水厂、清河再生水厂、无锡水厂、东营水厂以及许多沿海大小城市都已经相继应用了此技术。该技术对提高水质起到决定性作用。但在运行使用中还需要注意一些问题。本文以北京市第九水厂为例，对超滤膜技术在使用中的问题与同行进行探讨。1．1上海同盛水务有限公司由于当地市政管网水水质较差，COD达到4mg／L，浊度1NTU以上，为了改善管网水质，使用如下处理工艺：市政管网水一活性炭吸附池一膜处理工艺清水池其中膜处理工艺为内压式，分为十组，每组设计处理水量2000m／d。一组膜由36支膜件组成，膜孔径0．01m，材质为PAC，单支膜件膜面积40m。本工艺目前运行时间为一年零一个月，没有进行过离线化学清洗，设计小化学清洗周期为半年一次，第一次清洗为运行后三个月，化学清洗药剂包括：I％NaOH，1000ppmNaClO，1％HC1。目前最大跨膜压差可运行到5～6m。1．2南通市芦泾水厂城镇供水NO．5201581y水厂原净水工艺为：力絮凝一斜管沉淀池一虹吸砂滤池清水池，改造后应用膜技术，其工艺为：水力絮凝一膜处理工艺一清水池工艺原水为长江水，浊度在90～IOONTU，最高可达200NTU，CODM为2—3mg／L左右。膜处理工艺采用浸没式，分为十个膜组，每个膜组由两个膜堆组成，单个膜堆为52帘，高2m。膜组整体高度3m，距沉淀池底1．4m。工艺设计通量30LMH，整体运行水量为2．5万in／d，设计七个月的时间使用虹吸出水，当冬季水温低于12℃时，出水使用抽吸泵。2、九厂应用现状为达到节能降耗的效果，第九水厂应用超滤膜技术，将滤池反冲洗水回收利用，为此开展了中试试验和生产实际应用。在实际使用超滤膜技术中还存在一些需要注意的问题，值得大家共同探讨。2．1中试工艺实验试验原水为九厂滤池反冲洗回流水，原水经混合絮凝后进入膜池，其工艺流程如图1所示。实验采用沉淀式膜池的工艺处置方式，即在膜处理池上端放置中空纤维超滤膜，对絮凝出水进行过滤；下端设置沉淀池，收集自然沉淀的絮体及反洗中自膜丝外表面脱落的附着物；沉淀池底端安装吸泥设备，通过定时排泥降低水中污染物；超滤产水进入产水箱，供系统反洗使用。掘¨置冲洗水r⋯～⋯⋯一一1圈--～团⋯[圃卜一匝困L一⋯』}眨p1洗水作小处j进入，水精懂冲摊O15m图1中试试验流程示意图(1)运行参数82城镇供水NO．52015·研究与探讨·为考察膜系统的工艺适应性，本次中试试验采取最大加药方式，确定粉末炭投加量50mg／L，FeC1投加量30mg／L。膜系统通过PLC控制，能够自动进行过滤、反洗、排污。由试验可以看出，帘式膜的组装形式、沉淀式膜池的工艺形式对第九水厂回流水有较好的水质、水量适应性，在半年的运行过程中未出现工艺故障。膜系统部分技术参数如表1所示：表1中试膜系统技术参数膜面膜通反洗周反洗历产水膜材质膜孔径处理水量积量期时窒PVC30合金0．O1m280m8．4m／h60min1min97．6％LMH(2)超滤膜工艺对浊度的去除榆测频次图2中试浊度去除效果(台式浊度仪检测结果)使用超滤膜工艺对水厂的常规监测指标——浊度的去除效果十分显著。图2为典型的膜出水浊度变化曲线，由图可以看出，在运行5分钟以内，出水浊度已经趋于稳定，台式浊度仪检测结果显示，其浊度去除率100％小于0．2NTU