超滤膜在中水回用中的应用

冶金动力METALLURGICALPOWER2020年第1期总第239期超滤膜在中水回用中的应用段小冰,许国峰（北京首钢股份有限公司,河北迁安064404）【摘要】超滤膜是一种新型水处理技术，与传统工艺相比，其适用范围广，产水安全稳定、操作简单、易实现自动化。超滤膜以其自身诸多优势，在水处理行业得到了大规模的广泛应用。介绍了超滤膜的工艺技术及其优缺点，并对超滤膜在中水回用中的应用进行了探讨。【关键词】膜技术；超滤；预处理；中水回用【中图分类号】TQ085【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2020)01-0052-04【开放科学（资源服务）标识码（OSID）】ApplicationofUltrafiltrationMembraneinReuseofReclaimedWaterDUANXiaobing,XUGuofeng(ShougangQiananIronandSteelCompanyLtd.,Qianan,Hebei064404,China)【Abstract】Asanewtypeofwatertreatmenttechnology,ultrafiltrationmembranehastheadvantagesofwiderrangeofapplication,safeandstablewaterproduction,simpleopera-tionandeasytorealizeautomationcomparedwithtraditionaltechnology,andhasbeenwide-lyusedinwatertreatmentindustry.Thispaperintroducesthetechnologicalprocess,advan-tagesanddisadvantagesofultrafiltrationmembrane,anddiscussesontheapplicationofultra-filtrationmembraneinthereuseofreclaimedwater.【Keywords】membranetechnology;ultrafiltration;pretreatment;reuseofreclaimedwater前言我国是一个水资源短缺的国家，近年来，随着以反渗透技术为核心的膜分离水处理技术以其独特的优势得到了快速发展，特别是在冶金、电力等高耗能行业，膜技术在污水处理及中水回用作为一项实用技术[1]，得到了全面的推广应用。反渗透膜在中水回用中有许多优点，但也有其缺点和不足，如果反渗透预处理系统出水达不到其进水要求，会造成反渗透膜在短时间内受到污染或损伤，导致反渗透膜的性能快速下降，破坏反渗透系统长期稳定运行。因此，为了保证反渗透系统的安全稳定运行，降低经济上的损失，需要对反渗透系统的进水进行有效的预处理。混凝沉淀、砂滤、活性炭过滤、离子交换树脂软化以及精密保安过滤等工艺，是上世纪90年代国内外普遍采用的反渗透系统预处理工艺[2]。随着超滤膜技术的发展，以超滤为核心的新型预处理工艺被作为反渗透系统的预处理工艺广泛应用到水处理领域中。1超滤膜工艺技术超滤膜技术是一种优于传统过滤技术的过滤方式，超滤膜在外界压力的推动下，溶液中的溶剂和部分小分子量的溶质从膜的一侧透过到另一侧，而大分子物质、胶体、细菌、病毒等杂质被截留下来，实现溶液中固液分离的一个过程，是一种纯物理的水处理方法。当前在全球应用于大型水处理的超滤膜分离孔径范围为0.2微米至10万道尔顿，超滤膜能有效截留水中的高分子物质、悬浮物、胶体、颗粒、有机物、细菌、病毒等杂质，不产生任何副产物，可有效降低水中浊度、COD和SDI等水质指标。超滤膜对胶体、细菌、微生物和各种有机物具有较好的去除效果，但几乎不能截留各种无机离子。目前，市场上生产超滤膜的主要材质有聚砜（PS）、聚醚砜（PES）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯52冶金动力METALLURGICALPOWER2020年第1期总第239期（PVDF）等，但从材料性能来看，PVDF是目前全球公认的最好的材质，其抗化学氧化能力、机械强度以及拉伸力均明显优于其他材质。膜的过滤方式决定了膜组件的结构形式，超滤膜可分为浸没式和压力式，压力式又分为外压式和内压式。浸没式超滤膜具有占地面积小，对原水水质要求低的特点，但最大的缺点是通量小，投资成本高。外压式超滤膜具有膜外表面积大，单位膜面积的污染负荷低，可以通过空气擦洗对膜表面污染物进行物理冲洗等特点。内压式超滤膜优点是膜面线速度快，污染物由于错流效果不易向膜表面附着；缺点是膜面积小，单位膜面积的污染负荷高，流道堵塞可能性大，反洗流量大，能耗高。2超滤膜的优缺点2.1超滤膜的优点⑴超滤膜因其本身特性，膜分离孔径一定，利用物理方法实