巴黎日供14万吨饮用水纳滤系统运行经验.docVIP

巴黎日供14万吨饮用水纳滤系统运行经验关键词：饮用水?系统?经验?纳滤?巴黎? 巴黎北郊梅里奥塞水处理厂是法国水务企业联合集团(SEDIF)建造的新型水处理系统，在一年多时间内为大约80万居民供应了经过膜法处理的高品质饮用水，这一新型水处理厂于1999年投运，已有大量的文献[1～4]报道了为何要选用膜处理方法对奥塞河水进行处理。被处理的原水是受污染的河水，其温度变化范围为1～25oC(33～77oF)，同时有机物的含量随季节发生巨大的变化。采用纳滤膜过程使其成为水处理领域的重大创新，它的创新点还在于其水处理系统的过程控制。 ??? 该水厂采用了1000多台由计算机控制的预报控制屏，450多台在线传感器，整个水处理厂完全实现了自动控制，这意味着操作系统可以提供实时评估纳滤膜污堵状态，也可以进行完全自动化地清洗，操作者可以自行选择清洗配方。 ??? 该系统一年来的运行为我们提供了评价膜系统效率的基础数据，由于膜的污堵是与原水水质密切相关，本文论述了系统预处理的性能，还介绍了各种膜的使用和清洗的改进方法。??? ??? 1.?处理过程简介 ??? 图1.?膜法水处理系统，第2系列 DOW膜法水处理系统 ??? 1.1?预处理系统 ??? 预处理部分供应给纳滤系统最大水量为180,000m3/d(45.5MGD)，它由采用了ACTIFLO重力沉降器的一次絮凝沉降步骤、臭氧氧化和双层滤料过滤器(石英砂和无烟煤)所组成，采用的絮测剂为聚合氯化铝WAC HB，在水源污 染严重的季节再加入阴离子聚电介质，以便大幅度减少PAC的使用量。通过加入硫酸使凝絮时的pH值位于6.9，降低絮凝后水中溶解铝离子的含量。 ??? 1.2?保安滤器 ??? 预处理产水经过中间提升泵后进入了8台6μm保安滤器a，每台装有410支滤芯b，这些设计成完全自动反洗的保安滤器能够根据其出水所含1.5μm颗粒的数量选择清洗频率，除了预处理部分出现故障之外，清洗频率一般为24～36小时之间。此外，还可对保安滤器进行周期性地化学清洗，以延长滤芯的使用寿命，一旦保安滤器水头损失达到约650mbar(10psi)时，控制系统就立即自动开始这种化学清洗。在这样的操作方式下，滤芯的设计使用寿命为5年。 ??? 设置保安滤器的目的是为了捕捉颗粒，这些颗粒有可能堵塞或损坏膜元件，一旦双介质过滤器的产水中含有过高的悬浮物质时，保安滤器的作用就象电气回路中的断路器一样，保护纳滤膜本体。保安滤器可以将1.5μm的颗粒降低85%以上。 1.3?纳滤系统本体 ??? 该特大型膜法水处理系统使用了9,120支卷式纳滤膜元件c，每支压力容器装6支元件，共有1,520支压力容器，分成8个系列，每个系列进水量为860m3/h(3,700gpm)，每个系列均采用变频器驱动，根据原水水温的不同，所提供的膜进口压力变化范围为5～15bar(72～217psi)，通过在第三段浓水管线上设置的自动控制阀恒定系统的回收率为85%。 ??? 将每个系列膜元件构成4个支架，第一段含两个支架，每个支架安装54支压力容器，第二段含1个装有54支压力容器的支架，第三段为装有28支压力容器的1个支架。每个支架上的流量、进出口压力、压力损失和电导率均可单独测量，压力损失?L定义为每组支架上高压进口压力与高压出口压力之差。 ??? 图2：纳滤系列组成示意图 DOW纳滤系列组成示意图??? ??? a保安滤器由法国颇尔公司生产，Pall France, 3 rue des Gaudines, Boite Postale no5253, 78175 Saint Germain en Laye, France。 ??? b保安滤器滤芯：Septra，由法国颇尔公司生产。 ??? c美国陶氏化学公司全资子公司FilmTec公司卷式纳滤元件NF200 B-400 ??? 该特大型水处理系统所选用的膜元件是专为处理奥塞河水而设计的FilmTec卷式纳滤元件NF200 B-400，它允许 原水中的部分钙离子通过，但却能截留几乎所有的有机污染物。 ??? 1.4?后处理 ??? 在后处理部分，首先采用脱气塔脱除纳滤产水中的CO2，然后安装了5台辐射量为25毫焦耳/cm2的紫外反应器作为卫生保护措施，最后产水再经过投加NaOH进行水质pH调节，但无需添加其它矿物质。 ??? 2.?预处理和保安滤器性能 ??? 一年中河水水质随季节的变化范围相当大，不论进水浑浊度如何变化(8～60NTU之间)，均要求保证预处理在整个一年中出水稳定。图3表示絮凝剂PAC的投加量随进水浊度变化的变化趋势，以保证ACTIFLO重力沉降池出口浊度为1.1NTU作为控制絮凝剂投加量的运行参数指标，此时每毫升水中大于1.5μm的颗粒将大约小于5,000个。 ????图3