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目前,城市水资源短缺已经严重影响和制约了我国经济社会的发展。解决这一现状最有效的方法就是污水回用。但是,传统的污水回用处理技术存在着技术流程复杂、出水水质不稳定、容易产生副产物、水质安全性保障不够等问题。基于传统污水回用处理技术存在的这些问题,本课题采用微滤膜作为污水回用的深度处理工艺对再生水进行深度处理,研究其可行性,以解决传统工艺存在的以上问题。
本课题以山东建筑大学中水站曝气生物滤池最终出水为原水,通过微滤膜过滤技术对其进行深度处理,参照国家《城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)的要求,研究了微滤膜工艺的运行参数,出水水质及出水水质安全性,并对膜污染进行了分析,通过分析选择合适的清洗方法对膜进行了清洗。研究结果表明:
1、微滤膜工艺运行参数的选择是很重要的。试验分析了微滤膜在不同温度、工作压力及流量下微滤膜渗透通量的变化情况。试验结果表明,微滤膜在低温状态下运行渗透通量下降很快;在低操作压力下运行,运行周期缩短,反之,若压力过高,不但动力消耗大,而且膜易产生压实现象;微滤膜进水流量应选择适中不能太大或太小。
2、微滤膜出水水质稳定,对浊度的去除率在90%以上,出水浊度<1NTU。对色度的去除率为25%左右。对氨氮的去除效果不理想,去除率在2.78%~3.30%左右。对CODCr的去除效果也不是很理想,去除率为30%左右,对大肠杆菌的去除效果明显,去除率达到99%。
3、试验通过建立滤饼层过滤模型和膜孔窄化模型,探讨不同的操作条件对膜污染的影响。研究发现,在大通量,高操作压力下运行,膜的污染速度很快,而且易形成不可逆的污染。试验比较了不同清洗方法对膜的清洗效果,发现使用碱性清洗液效果最好。
4、试验通过建立对数正态分布模型,对再生水的安全性做了研究。研究发现曝气生物滤池用于再生水回用时,安全保障率基本为0,对人体健康存在危害,不符合要求。而经过微滤膜处理后的再生水,安全保障率达到了99.9%,符合城市杂用水水质标准《GB/T18920-2002》的要求。