混凝—微滤膜工艺饮用水处理中试研究

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人们对于饮用水水质要求日趋严格与水源污染不断加剧之间的矛盾日益激化,传统的处理工艺已很难满足日益严格的水质要求,膜集成技术以其特有的优点在饮用水处理领域得到了广泛的关注与研究。试验采用混凝-浸没式帘式膜集成技术在天津某自来水厂进行300m3/d中试试验,通过对比试验寻求膜集成工艺装置的最佳运行参数,为处理量5000m3/d示范工程建设提供技术依据,以便于将来大规模推广应用。混凝-微滤膜集成工艺采用连续曝气、间歇抽吸的运行方式连续运行。该工艺出水水质稳定可靠,对浊度、有机物均有良好的去除效果。当原水浊度介于0.69~7.69NTU,CODMn为2.87~5.45mg/L时,该工艺平均出水浊度为0.08 NTU,且出水浊度=0.1NTU的比例为87.8%。平均出水CODMn为2.18 mg/L,平均出水UV254为0.040 cm-1,出水细菌总数通常稳定在1CFU/mL以下,大肠杆菌未检出。系统运行初期,膜比通量缓慢降低。运行第241天进行了化学清洗,膜比通量平均恢复至系统初始运行时的57.8%;与传统工艺相比,本系统投药量较低,且产水率平均高达98.4%,出水水质优于传统工艺的出水,可以满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。运行参数优化试验结果表明,次氯酸钠的投加与否对于总有机物的去除影响不大,但是它的投加对于在254nm波长下有明显吸收或特征峰的有机物有较好的去除效果:低温低浊情况下絮凝剂投加量从1.5mg/L增加到4.6mg/L,系统对于有机物的去除明显增强,而在常温常浊水质期时该试验并未出现规律性的变化;将膜池的排泥方式由每天排放一次改变为两天排放一次,膜比通量的变化不明显;抽停比试验阶段,不同抽停比(8min/2 min、13 min/2 min、18 min/2 min、28 min/2 min)对比试验表明,抽停比对于出水水质未出现显著影响,而膜污染随着抽停比的增加略有加强;曝气量试验结果表明,不同曝气强度(83.1m3/h·m2、71.2m3/h·m2、59.4m3/h·m2、47.5m3/h·m2)对于出水水质及膜污染均未出现显著影响;采用盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠对膜组件进行适度清洗,结果表明选用不同的清洗步骤对清洗效果影响较小,清洗后膜比通量可以恢复到新膜的55.5%~61.3%。
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