超濾UF系統(tǒng)按照處理量 7.2x10³m/d設(shè)計(jì),共設(shè)置3組,每組膜過濾裝置由 56支膜組件組成。每組產(chǎn)水量為 93m/h(20℃時(shí)),水的回收率>90%,最大進(jìn)水壓力為 0.15MPa,出水污染指數(shù)(SDI)<3。膜元件采用中空纖維 PVDF外壓式超濾膜,膜絲孔徑為 0.02um,單支膜表面積為40m,設(shè)計(jì)通量為50~60L/(m²·h),立式安裝。
(1)為了攔截原水中大顆粒物,避免膜絲被劃傷,在原水進(jìn)入超濾系統(tǒng)前,安裝精度為100pm 的自清洗過濾器;同時(shí)為了防止膜系統(tǒng)內(nèi)滋生細(xì)菌,在超濾膜進(jìn)水前端投 NacIO。在超濾膜運(yùn)行方式上,為了在膜表面形成較大的剪切力,使膜不易堵塞和更便于清洗,有效降低膜的污染,超濾的運(yùn)行可采用錯(cuò)流過濾的模式。系統(tǒng)運(yùn)行 20~60min后,進(jìn)行在線氣、水雙洗,來自壓縮空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過中空纖維膜絲的進(jìn)水側(cè)表面進(jìn)行清洗,利用氣水混合液的強(qiáng)力湍動(dòng),來松懈并沖走膜表面在過濾過程中形成的污染物。每支膜的氣洗流量為2.5~5.0m%,反洗水量為0.3~1.0m%h,空氣從膜組件底部進(jìn)入,沿超濾膜表面形成紊流,上升氣擦洗膜纖維的外側(cè),利用氣水混合液的強(qiáng)力湍動(dòng),松懈并沖走膜表面在過濾過程中形成的污染物,氣水聯(lián)合反洗用水量小,保證了超濾系統(tǒng)回收率。同時(shí)根據(jù)膜污染的情況,可在反洗水中投加一定濃度的清洗藥劑加強(qiáng)反洗,一般每 12h 進(jìn)行一次堿(NaCIO+NaOH)加強(qiáng)洗,每36h進(jìn)行一次酸(HCI)加強(qiáng)洗。
根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況確定超濾膜是否進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗周期根據(jù)原水水質(zhì)而定,一般大于30d?;瘜W(xué)清洗采用NaCIO+NaOH和HCI,清洗時(shí)間一般為6h(循環(huán)30min,沒泡150min,重復(fù)操作不少于2次),清洗后化洗液回流至化洗箱中,備用。之后對超濾膜組件進(jìn)行順沖、反洗,即可繼續(xù)投入運(yùn)行。
(2)反滲透(RO)工藝
反滲透系統(tǒng)按照處理量7x10³md設(shè)計(jì),回收率為72%,共設(shè)計(jì)3組,每組膜過濾裝置由90支膜組件組成,膜組件分別安裝在15根壓力容器內(nèi),按105排列。反滲透膜組件采用東麗TML20-400 聚酰胺材質(zhì)的膜元件,每根反滲透膜柱的直徑為 200mm,
長度為1016mm,有效膜面積為37m²,標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為99.7%,透過水量w為38.6mi反滲透系統(tǒng)的主要作用是將 UF 過濾的水進(jìn)行脫鹽處理,由反滲透進(jìn)水漿、5um飾交a濾器、高壓泵、反滲透膜組件及反滲透低壓沖洗、化洗裝置組成。在高壓泵前后安裝高壓開關(guān),在產(chǎn)水、濃水管道上裝有氣動(dòng)閥,并配備監(jiān)控儀表及操作系統(tǒng),可保證系統(tǒng)的安全運(yùn)經(jīng)過預(yù)處理的合格原水進(jìn)入壓力容器內(nèi)的反滲透膜組件后分成兩路。一路透過反海透膜表面經(jīng)收集管道集中后,流入產(chǎn)水管,再匯入再生水池。另一路沿反滲透膜表面平行移動(dòng)并逐漸濃縮,在這些濃縮的水流中包含了大量的鹽分,還有膠體、有機(jī)物和細(xì)菌病毒等微生物,此部分水由另一組收集管道集中后通往濃水管,排入廠區(qū)排水系統(tǒng)。為防止污染物在膜表面沉積,對膜元件造成污染,反滲透系統(tǒng)每次啟動(dòng)和停機(jī)時(shí),均會(huì)對
膜元件表面進(jìn)行低壓沖洗。
過高的余氯含量會(huì)對 成永久損壞,為滿足反滲透復(fù)合膜進(jìn)水余氯<0.1mg幾的要求,根據(jù)超濾出水余氯含量,該系統(tǒng)設(shè)置還原劑(NaHSO;)投加裝置,以中和水中余氯等氧化性成分,防止其損壞反滲透膜元件。在反滲透濃水端,尤其是反滲透壓力容器中最后一根膜元件的濃水側(cè)容易發(fā)生硫酸鹽、碳酸鹽以及 Ca²*、Mg²*的化學(xué)結(jié)垢,堵塞膜元件,使得膜系統(tǒng)產(chǎn)水量降低,因此該系統(tǒng)還設(shè)置了阻垢劑投加裝
反滲透膜經(jīng)過長期運(yùn)行后,會(huì)積累某些難以沖洗的污垢,如有機(jī)物、無機(jī)鹽結(jié)垢等造成反滲透膜性能下降,這類污垢必須使用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗才能去除,以恢復(fù)反滲透膜的性能。反滲透膜的化學(xué)清洗周期根據(jù)進(jìn)水情況和反滲透運(yùn)行情況設(shè)置,應(yīng)根據(jù)污染物種類有針對性地進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗周期不宜大于3個(gè)月。
(3)雙膜工藝特點(diǎn)
雙膜法就是運(yùn)用超濾膜和反滲透膜的分離特性對各種污水、中水進(jìn)行處理,以滿足人們的要求,其主要特點(diǎn)是:
① 模塊式設(shè)計(jì),可根據(jù)實(shí)際用水量在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)產(chǎn)水量,易于增容;② 雙膜法工藝流程簡單,占地面積小,采用并聯(lián)運(yùn)行的方式,每套可以獨(dú)立運(yùn)行。③ 自動(dòng)化控制水準(zhǔn)高,采用先進(jìn)的 PLC 控制,維護(hù)簡單易行,運(yùn)行管理方便,維護(hù)人員少;
④ 雙膜法工藝對原水水質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng),其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程機(jī)制和可靠的在線監(jiān)測及控制手段可有效保障再生水的安全性、衛(wèi)生性及穩(wěn)定性;
⑤ 雙膜法工藝中需投加的化學(xué)藥劑遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)再生水生產(chǎn)工藝,對環(huán)境的影響小。
(4)雙膜法系統(tǒng)運(yùn)行狀況
經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試,該污水廠再生水工藝設(shè)備運(yùn)行基本穩(wěn)定,出水水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)水質(zhì)要求,并且出水水質(zhì)波動(dòng)性小。原污水廠一級A 標(biāo)準(zhǔn)出水濁度一般≤2NTU,超濾產(chǎn)水濁度穩(wěn)定在0.01~0.04NTU,且SDI≤3,完全能夠滿足反滲透的進(jìn)水要求。反滲進(jìn)水電導(dǎo)率穩(wěn)定在2480μS/cm左右,產(chǎn)水電導(dǎo)率<15μS/cm,脫鹽率大于99%,說明反滲透產(chǎn)水水質(zhì)也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。UF系統(tǒng)對濁度的去除效果見圖 5-16,RO系統(tǒng)對電導(dǎo)率的去除效果