饮用水处理工程超滤膜系统设计关键技术

给水排水Vol136No11201021饮用水处理工程超滤膜系统设计关键技术芮旻1周杰敏2许嘉炯1邬亦俊1吴国荣1(1上海市政工程设计研究总院,上海200092;2上海建科建设监理咨询有限公司,上海200032)摘要初步总结了饮用水处理超滤膜系统工艺设计的关键技术。净水厂超滤膜系统设计前应通过中试获得特定水质条件下准确的膜通量和系统回收率等设计参数,设计时仔细计算,复核比选,在考虑备用量,确保安全性的前提下尽量减少投资。膜系统布局强调合理、紧凑、美观,方便操作,管路布置要流畅,管材选用和设备选型需因地制宜,安全耐用。关键词饮用水处理超滤膜工程设计关键技术KeytechniologiesoftheultrafiltrationmembranedrinkingwatertreatmentdesignRuiMin1,ZhouJiemin2,XuJiajiong1,WuYijun1,WuGuorong1(11ShanghaiMunicipalEngineeringDesignGeneralInstitute,Shanghai200092,China,21ShanghaiJiankeProjectManagementCo1,Ltd1,Shanghai200032,China)Abstract:Thekeytechnologiesofultrafiltrationmembranedrinkingwatertreatmentdesignwereprimarilygeneralized.Beforethedesignoftheultrafiltrationmembranesystemfordrinkingwatertreatmentplant,thepilottestmustbecarriedouttogetthedesignparameters,suchasaccuratemembranefluxandsystemrecyclingrate.Duringthedesign,carefulcalculationandre2checkshouldbecarriedoutandtheinvestmentshouldbereducedbasedontheconsiderationofthereservelevelandsafetysecurity.Themembranesystemlayoutshouldbereasonable,compact,beautiful,easyoperation,thepipelinelayoutshouldbeaffluent,thepipematerialandequipmentselectionshouldbesuitableforthecircumstances,safeanddurable.Keywords:Drinkingwatertreatment;Ultrafiltrationmembrane;Engineeringdesign;Keytechnology0引言超滤膜技术作为饮用水处理的一个独立工艺,是水处理领域近20年来重要技术突破[1],其出水水质优良,微生物安全性高。近年来随着制膜工艺的进步,膜产品价格的降低,促使超滤膜技术在净水厂中的应用规模化。在国外,特别是美国和欧洲,选择超滤膜用于净水厂呈加速发展趋势,成功的运行案例很多[2],国外在超滤膜系统设计和建设上有较多实际经验,逐步形成完善的技术理论和设计规范。而在我国,市政净水厂超滤膜技术的规模化应用才刚刚起步[3],虽然其处理饮用水的理论研究已趋于成熟,但其规模化设计建造的工程经验和技术总结很少,尚无成熟设计规范。结合我院多年相关工程经验,在研究国内外成功案例和技术规范的基础上,初步总结净水厂超滤膜系统设计的关键技术,为今后国内超滤膜水厂的设计应用提供参考。1超滤膜系统设计关键步骤1.1超滤膜系统的构成与分类国内外有较多专门从事膜技术研发和生产的技术公司,各家产品不完全相同,仅超滤膜材质就有PVDF(聚偏氟乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PES(聚醚砜)、PS(聚苯乙烯)和CA(醋酸纤维素)等。在工程实际应用中,超滤膜组件分为柱状膜和浸没式膜两种形态,其中柱状膜可为内压式,也可为外压式,浸没式膜为外压式。应用上可分为柱状膜错流过滤、柱状膜22给水排水Vol136No112010死端过滤和浸没式真空抽吸三种模式,工程实际中根据原水水质、整体工艺流程、占地条件、使用习惯,供货厂商等因素综合决定采用何种模式。本文的研究总结范围是:饮用水处理中应用比较普偏的中空纤维膜,应用模式为上述三种,仅关注于系统上的共性特征。柱状膜错流过滤和死端过滤系统示意见图1,其中循环水和循环泵为错流过滤系统时设置,图2为浸没式真空抽吸超滤膜系统,示意图表示了两种