微絮凝_超滤组合工艺处理低浊度海水_王兴戬

能源与环境微絮凝/超滤组合工艺处理低浊度海水王兴戬,刘国田,张守彬(天津城市建设学院,天津300384)摘要:采用微絮凝/超滤技术对天津汉沽盐场海水进行了处理,试验结果表明:在混凝剂和次氯酸钠的最佳投量分别为2.8mg/L、3.3mg/L时,浊度、COD的去除率分别从98.0000,36.000提高到99.9900和57.000,超滤对SDI的去除率较微絮凝提高了5300.而且微絮凝工艺减缓了海水对膜的污染.关键词:微絮凝;超滤;海水中图分类号:X55文献标识码:A文章编号:1006-6853(2004)01-0030-03目前膜分离技术正逐渐成为给水领域的研究热点[1].为了提高超滤对水中天然有机物的去除效果,减轻膜污染,一种可行的方法就是通过各种预处理来改变水中污染物的表面性质和存在形态[2-5].其中微絮凝预处理工艺由于简便、易行,适用于低浊度水质而受到了关注.在天津汉沽盐场进行的海水处理试验中,利用国产超滤膜,采用了微絮凝/超滤联用技术.1试验装置及方法1.1原水水质及试验装置试验用水为汉沽盐场海水,水质见表1.试验作为反渗透海水淡化的预处理工艺,规模6m3/h,其工艺流程见图1.表1试验水质项目水质指标SDI很大,难以测出TSS/mg·L-17.2～9.8pH7.9～8.4浊度/NTU8.9～12.3COD/mg·L-142.5～85.5试验采用两台压力式砂过滤器,每台直径900mm,过滤面积0.636m2,过滤速度9.43m/h,过滤压力0.10～0.16MPa(表压),过滤介质为石英砂.滤料结构及级配见表2.两台砂滤并联使用或交替使用.中空纤维超滤膜的材质为PAN,截留分子质量为50000u,孔径为0.01μm,过滤面积为0.437m2,过滤方式为终端过滤.1.原水箱2.第一静态混合器3.加热器4.第二静态混合器5.中间水箱6.砂滤器7.调节水箱8.超滤组件9.清水箱10.化学反洗水箱11.原水泵12.海水预热泵13.海水中间泵14.砂滤反洗泵15.海水调节泵16.水力反洗泵17.化学反洗泵18.次氯酸钠溶液罐19.三氯化铁溶液罐20、21.计量泵22—27.流量计图1微絮凝/超滤工艺流程收稿日期:2003-11-06;修订日期:2003-12-30作者简介:王兴戬(1976-),男,吉林梨树人,天津城市建设学院硕士生.天津城市建设学院学报第10卷第1期2004年3月JournalofTianjinInstituteofUrbanConstructionVol.10No.1Mar.2004表2滤料结构及级配表填料粒径/mm厚度/cm密度/g·cm-3石英砂0.5～1.05002.651.0～2.04002.652.0～3.02002.651.2药剂与材料试验所采用的絮凝剂为固体三氯化铁,纯度9900,稀释到浓度11.62g/L,利用电子蠕动泵送入第二静态管道混合器前端;灭菌剂采用次氯酸钠,有效氯大于1000,稀释至浓度25g/L,也用电子蠕动泵送入第一静态管道混合器前端.1.3分析仪器及方法浊度/TSS用SS/TurbidityMETE2ST-100浊度仪,日本科学株事会社;COD采用氯气校正法[6];SDI采用微孔滤膜(0.45μmCN-CA纤维素膜,国家海洋局杭州水处理技术开发中心的产品),在恒压0.21MPa下进行过滤的条件下的污染密度指数SDI的测定方法;水温用温度计.2结果与分析2.1浊度的去除效果当海水浊度为8.9～12.3NTU,滤前絮凝停留时间5.50min,FeCl3投加量2.50～2.80mg/L,次氯酸钠投加量3.0～3.3mg/L,温度16℃,两个砂滤器并联使用的情况下,浊度的去除效果如图2所示.图2浊度的去除效果图2表明:采用微絮凝/超滤工艺处理低浊度海水,在进水平均浊度为10.64NTU的情况下,砂滤出水平均浊度为0.46NTU,平均浊度去除率为9800.超滤出水平均浊度接近于零.2.2COD的去除效果海水中有机物含量较高,其化学需氧量为42.5～85.5mg/L.这主要由于大量的生活污水和工业废水的排海造成的.图3是该工艺的COD去除效果.图3COD的去除效果图3表明:海水中平均COD为65.4mg/L,砂滤出水平均COD为42.0mg/L.微絮凝过滤工艺对海水的COD的去除效果比较差,平均去除率为36.000.海水中大量的COD是以可溶性有机物形式存在,而微絮凝直接过滤工艺是通过含有机物成分的颗粒与絮凝剂形成絮体的方法去除有机物,因而去除率不高.超滤出水COD平均为28.82mg/L,去除率提高了4000.超滤出水COD波动不大.就试验用水而言,超滤出水基本在这一水平,超滤不能去除小分子溶解性有机物.2.3SDI的去除效果图4是SDI的去除效果.图4SDI的去除效果原海水的SDI值