不同膜组件处理沉淀池出水和滤池出水中试比较研究.pdfVIP

不同膜组件处理沉淀池出水和滤池出水的中试比较研究 方自毅1，顾平2，何凤华1，张光辉2 (1．天津泰达自来水公司，天津300457；2．天津大学环境科学与工程学院， 天津300072) 在我国经济飞速发展的同时，伴随着部分生产废水和生活污水未达到排放标准就直接进 入水体，造成饮用水源水质的急剧下降。最近二十多年的研究表明，水中的一些有机污染物 具有“三致”(致畸、致癌、致突变)作用，对人体健康的危害极大。我国2006年实施的新 版《生活饮用水卫生标准》(GB5749．2006)，有机污染物指标的数量已超过水质指标总数的 2／3，由此可见，加强对饮用水中有机污染物的控制，已成为饮用水质标准发展的趋势。然 而，上个世纪初形成的传统工艺，仍然是我国给水处理厂的主流技术，该工艺建立在饮用水 源水质合格的基础上，以去除浊度和细菌为主要目标，对有机物尤其是溶解性有机物的去除 能力很低。天津是我国北方严重缺水的城市之一，水污染使本己非常严峻的水资源供需矛盾 形势更是雪上加霜，制约了天津开发区经济的高速发展。 膜分离被认为是当今获得优质安全饮用水的重要技术之一，近年来由于材料价格的下降 和性能的改善在水处理领域得到了广泛关注。超滤和微滤技术由于操作压力低、出水水质稳 定在给水处理中的应用不断发展，具有代替传统处理工艺的潜力，但目前我国还缺乏大型膜 处理工艺运行参数的稳定性研究及膜处理给水厂整体工艺设计和应用实例。天津泰达津联自 来水有限公司2008年委托天津大学、南开大学和北京建筑工程学院共同开展了“膜技术用于 饮用水处理的研究”的课题，设计膜法水处理试验以研究膜分离工艺的工程应用问题，对不 同的膜组件和膜处理工艺的运行进行监测与评价，根据研究结果，提供膜法水处理试验的研 究报告，并提供相关工艺参数，为设计、建设和运行天津第一座以膜分离技术改造的现有水 厂提供必要的基础资料。 研究目标和研究内容 研究目标：优化膜工艺处理水厂沉淀池出水和滤池出水的运行参数，提出保证出水水 质的工艺条件。考察不同的膜组件在运行过程中的完整性、可靠性和经济性。综合评价不同 膜组件的出水水质、运行可靠性、膜污染程度、低温对通量影响、化学清洗费用、膜折旧费 用和能耗指标，综合评价各种膜的可靠性、完整性及经济指标。 研究内容：本研究以中试规模的处理装置研究了四种不同的膜系统对水厂沉淀池出水 和滤池出水的处理情况，包括出水水质、膜污染、运行费用、能耗等。 在本次研究的进度安排上，确定采用将整个试验周期划分为均包含完整水质周期的两个 大阶段，分别以沉淀池出水和滤池出水为原水进行研究，针对各个阶段的出水水质和膜污染 情况，综合分析膜系统的技术和经济性。 2．研究方法和材料 采用A、B、C和D四种品牌的超滤膜进行中试研究。所选的膜系统涉及广泛，膜组件 类型有压力式和浸没式，膜组件来源有进口膜和国产膜，膜材料有PVC、PVDF和PES，膜 孔径范围从0．Ol lun到0．05pm，具有较好的代表性。采用膜组件的主要技术特性见表2．1。 ．192． 研究中考察了四套膜装置的进水和出水水质，根据原水水质变化，协调泰达自来水公司 的正常生产运行，分析不同膜装置对水中污染物的去除效果。试验中监测膜装置进水、出水 中有机物浓度、浊度和微生物指标，研究过程中主要水质指标及分析方法均参照国家环保局 颁布的标准力．法，详见表2-l。以上水质指标：浊度、高锰酸盐指数(COD№)、254am处 的紫外吸光度(UV254)、温度和pH值等，均在试验现场直接测定。 裹2-1水质分析方法 研究的结果与讨论 3．1膜出水浊度的分析比较 在以沉淀池出水作为原水期间．四套膜装置运行约162天，浊度的分析频率为每日测定 两次，故每套膜设备得到324个数据：在以滤池出水为原水期间，四套膜装置运行约124 天，浊度的分析频率仍为每曰测定两次，每套膜设备得到248个数据。各套膜设备的出水浊 度平均值见表3．I。 表3．I 四套膜设备膜出水平均浊度及评价结果 在出水浊度方面．在以沉淀池出水为原水时期，膜进水的半均浊度为I．04NTU，从表 3．I中可以看出，四套膜设备对浊度均有明显的去除效果，去除率在93％左右。C膜的出水