超滤膜在沿淮某水厂与各生产工艺联用试验研究
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一、实验目的1. 了解中空纤维超滤膜的基本结构和工作原理;2. 掌握中空纤维超滤膜的实验操作技术;3. 通过实验测试,分析中空纤维超滤膜的分离性能和抗污染性能;4. 探讨中空纤维超滤膜在废水处理、医药、食品等领域的应用前景。
二、实验原理中空纤维超滤膜是一种具有微孔结构的薄膜,孔径一般在0.01-0.1μm之间。
在一定的压力作用下,溶液中的小分子物质可以通过膜孔,而大分子物质则被截留在膜表面。
中空纤维超滤膜具有分离效率高、操作简便、能耗低等优点。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:自来水、标准溶液(如葡萄糖、盐等)、活性炭、絮凝剂、废水样品等;2. 实验仪器:中空纤维超滤膜组件、高压泵、流量计、紫外-可见分光光度计、电导率仪、滤液收集瓶等。
四、实验方法1. 准备实验装置:将中空纤维超滤膜组件安装在实验装置上,连接高压泵、流量计等仪器;2. 标准溶液测试:分别配制一定浓度的葡萄糖、盐等标准溶液,进行超滤实验,记录滤液浓度和透过率;3. 自来水测试:将自来水通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;4. 废水测试:取一定量的废水样品,经过絮凝、沉淀等预处理后,通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;5. 活性炭和絮凝剂测试:将活性炭和絮凝剂加入废水中,进行预处理,然后通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;6. 抗污染性能测试:在超滤膜运行一段时间后,模拟实际应用场景,对膜进行污染,然后进行清洗和恢复性能实验,记录清洗前后滤液浓度和透过率。
五、实验结果与分析1. 标准溶液测试结果:通过实验,发现中空纤维超滤膜对葡萄糖、盐等标准溶液具有较好的分离效果,透过率较高;2. 自来水测试结果:自来水经过超滤膜处理后,滤液浓度明显降低,表明中空纤维超滤膜对自来水中的悬浮物、胶体等杂质有较好的去除效果;3. 废水测试结果:废水经过预处理和超滤膜处理后,滤液浓度明显降低,表明中空纤维超滤膜在废水处理中具有较好的应用前景;4. 活性炭和絮凝剂测试结果:在预处理中加入活性炭和絮凝剂,可以进一步提高废水处理效果,降低膜污染;5. 抗污染性能测试结果:经过污染和清洗后,膜的性能得到恢复,表明中空纤维超滤膜具有良好的抗污染性能。
超滤膜技术应用研究摘要:随着可持续发展观念的不断深入,对环境保护与污水处理越来越重视,在环境工程水处理工作中对新技术也提出更高要求。
而超滤膜在对环境工程水采取治理时的超滤装置,该装置的使用是可以节约成本,提高效率,所以被普遍运用,下面文章对超滤膜技术在环境工程水处理中的运用采取分析探讨。
水环境影响到人类生产生活的方方面面,因此,必须重视和加强对污水的治理。
在众多污水净化技术中,超滤膜技术是被普遍运用在环境工程水处理中的一种技术。
经过超滤膜技术对废水、污水、脏水采取治理,可以卓有成效地净化水中的杂质,保护水资源,实现水资源的循环运用。
1超滤膜技术相关概述超滤是溶液在压力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,而高分子溶质或其他乳化胶束团被截留,实现从溶液中分离的目的。
它的扣留原理基本是筛分影响,不过有的时候膜表层的化学功能(膜的静电影响)也起到扣留效果。
膜分离技术是在对料液施加必然压力后,高分子物体、胶体由于膜表层以及细小空隙的一次吸收附着,在孔隙内被堵塞因此扣留及其膜表层的机器筛分功用等三种形式被微孔过滤膜阻挡,可是水、无机盐及其低分子物体穿破膜。
微孔过滤膜技术扣留分子量的定义域大概为500-500000,相应孔洞直径大概是0.002-0.1μm,操纵静压差通常是0.1-0.5MPa,被分离组分的直径大概是0.005-10μm。
2超滤膜技术的应用特点对杂物的清理效果好,产生的水质极大地好于以往方式;完全清理或者极大地降低化学药剂的利用,防止重复玷污;体系便于程序化,安全性高。
运转简单便捷,设备仅有启动,停止两档;拥有优良的化学平稳性,具有抗酸、抗碱以及耐水解的功能,能广泛应用于不同范围;抗热温度能够高达140℃,能够采取特别高温度的蒸汽与氧化乙烯杀死病菌;可以在相对宽的PH区间内运用,能够在强酸与强碱及其不同有机溶液因素下运用;净化精确地高,可以卓有成效地滤除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质;与常规水处理系统花费差不多,生活污水通过微孔过滤膜使处置水质转好进而采取回收利用,可工业产生的污水中因为通常技术没有能够达到标准,采取微孔过滤膜技术可以足够治理污水。
有机物不同组分对于超滤膜污染的中试试验马永恒;董秉直【摘要】该文通过混凝+沉淀+超滤联用工艺中试试验,探讨中试规模超滤膜对于原水中有机物亲水/疏水性组分、不同分子量的分布以及有机物属性的去除规律.试验得出,极性亲水性组分和中性亲水性组分经膜过滤DOC浓度下降明显,最容易被膜截留,造成膜通量下降.同时,在混凝沉淀阶段,可以有效去除6 000~1 000 Daltons范围的较大分子有机物,超滤膜去除有机物效率不高,且水力反冲洗可有效恢复膜通量.经过三维荧光光谱分析,试验原水主要成分为氨基酸(包括色氨酸和酪氨酸)、类蛋白质,对药洗液分析得出酸洗的效果不太明显,只清洗掉了少量的酪氨酸、类蛋白质和腐殖质,而碱洗则大量清洗掉截留吸附在膜表面的类蛋白质.原水中影响膜污染的主要金属离子为Ca2+和Mg2+,经过超滤膜的物理截留和吸附作用,这些金属离子主要以氢氧化物或氧化物等形式被膜所截留,堵塞膜孔,可通过酸洗得以恢复.%Through the pilot-scale experiment of coagulation-sedimentation-UF membrane, membrane s operation situation in treating water in a river was investigated. The paper analyzed the characteristics of the raw water, including the hydrophilic/hy-drophobic properties, molecular weight(MW) distribution, and 3D-EEM analyse. From the results of MW distribution, it could be concluded that: the coagulation-sedimentation section removed some organic matters of bigger MW of 6 000 to 1 000 Daltons; moreover, the UF membrane could remove organic matters of these MW a little, and water backwashing could effectively recover the membrane flux. The metal ions influenced the membrane fouling are mainly Ca2+and Mg2+,intercepted and adsorbed on the membrane in forms of hydroxides or oxides.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】10页(P19-27,71)【关键词】微污染原水;亲疏水性;分子量分布;三维荧光;膜污染【作者】马永恒;董秉直【作者单位】上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU9911 引言近年来,随着膜制造技术的迅速发展,膜的性能不断提高,价格不断降低,膜处理技术国内得到迅速发展,在饮用水处理方面得到极大应用[1]。
超滤膜技术在环境工程水处理中的应用董章鹏发布时间:2023-06-19T07:35:47.915Z 来源:《中国科技人才》2023年7期作者:董章鹏[导读] 随着我国各领域对能源需求的不断增长,导致很多地区盲目地追求经济发展,却忽视了对生态环境的保护。
因此,在我国很多地区出现了不同程度的水环境污染问题,而超滤膜技术作为开发出的一项先进的水处理技术,在环境工程领域中得到了广泛应用。
基于此,本文通过研究当前存在的水环境污染等现象,对超滤膜技术的发展机理和技术功能进行了深入研究,并进一步明确了超滤膜技术在环境工程水污染处理中的实际使用价值。
身份证:42098219870619xxxx摘要:随着我国各领域对能源需求的不断增长,导致很多地区盲目地追求经济发展,却忽视了对生态环境的保护。
因此,在我国很多地区出现了不同程度的水环境污染问题,而超滤膜技术作为开发出的一项先进的水处理技术,在环境工程领域中得到了广泛应用。
基于此,本文通过研究当前存在的水环境污染等现象,对超滤膜技术的发展机理和技术功能进行了深入研究,并进一步明确了超滤膜技术在环境工程水污染处理中的实际使用价值。
同时,也研究了超滤膜技术的实际使用状况,并对该技术的发展状况以及未来趋势提出了相关见解,希望能为此领域的相关研究人员提供一定的理论参考依据,从而促进我国环境工程水处理工程的进一步发展。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理;应用引言水资源作为保障我国居民日常生活的重要资源,水环境的控制也成为城市建设和发展过程中的主要工作。
因此在城市环境工程的建设过程中,需要利用先进技术来对水环境进行有效处理,避免水环境对城市居民造成不良影响。
因此本文对当前最先进,而且使用最广泛的超滤膜技术展开了分析,并且对超滤膜技术的应用和发展趋势进行了研究,为环境工程中的水处理工作提出了一定的参考性意见。
1超滤膜技术概述超滤膜技术是一种膜分离技术,涉及到微透原理、超滤原理,能够有效过滤水体中的污染物、脏水、微生物,达到浓缩、分离、净化水资源的效果,使水资源循环利用率得到提升。
以超滤为核心组合工艺处理微污染黄河水中试研究的开题报告一、研究背景和意义随着我国工业化和城市化的快速发展,黄河作为中国第二大河流,水污染逐渐加重,其中微污染物是黄河水体面临的主要问题之一。
微污染物包括药物、农药、化学品等,这些化合物具有潜在的环境和健康风险。
传统的水处理技术对微污染物的去除效率有限,因此需要采用新的技术来处理黄河水中的微污染物。
超滤作为一种目前较为成熟的水处理技术,可有效地去除微污染物和大分子有机物,被广泛应用于水处理领域。
因此,本研究将以超滤为核心,结合其他处理工艺,开展高效处理微污染黄河水的试验研究,为黄河水源保护提供参考。
二、研究内容和方法本研究将以超滤为核心,将其与其他处理工艺如活性炭吸附、臭氧氧化等组合起来,构建高效处理黄河水中微污染物的工艺流程。
具体的研究步骤如下:1. 根据黄河水的水质特点和微污染物的种类和浓度,确定适宜的处理工艺组合方案。
2. 设计并搭建试验设备,进行水处理实验。
3. 对处理前后的水样进行分析测试,评估处理效果。
4. 对处理工艺流程进行优化改进,提高其处理效率和稳定性。
5. 对处理后的水样进行安全性评估,探讨其可行性和应用前景。
三、研究预期结果本研究预期通过将超滤与其他处理工艺组合起来,构建高效处理黄河水中微污染物的工艺流程,达到以下预期目标:1. 明确不同处理工艺的优缺点,确定适宜的处理工艺组合方案。
2. 提高黄河水中微污染物的去除率,降低水体中微污染物的浓度,保障水源安全和人民健康。
3. 探索高效处理微污染黄河水的可行性和应用前景。
四、研究难点和挑战本研究将面临以下难点和挑战:1. 黄河水中微污染物种类和浓度复杂多样,需要针对不同的污染物进行针对性研究。
2. 不同处理工艺之间的相互作用和影响需要进行深入的研究和分析。
3. 实验设备的筛选和搭建需要充分考虑处理效率、经济性和可操作性等因素。
4. 实验过程中需要注意实验条件的一致性和实验误差的控制,确保实验结果准确可靠。
超过滤膜分离实验报告实验目的:通过超过滤膜实验,熟悉超过滤膜的使用及其在分离过程中的应用。
实验原理:超过滤膜是将物质按其分子大小分离的一种膜。
在实验中,我们采用的是聚乙烯醇膜,其分子量截止值为10万~100万,用于分离大分子物质。
超过滤膜在分离过程中,可有效地分离细胞、酵母、蛋白质等大分子物质,也可用于染料、水处理及医疗材料等领域中。
实验器材:超过滤膜、过滤漏斗、烧杯、吸滤器、离心管、超声波清洗机、称量器、紫外线灯、紫外线探头、显微镜等。
实验流程:1.准备超过滤膜,用超声波清洗机去除膜表面的杂质。
2.使用吸滤器将待分离物质加入烧杯中,待过滤以后将滤液收集到离心管中。
3.将离心管放入离心机中,2000rpm离心10min,去除残留物质。
4.将上步得到的滤液倒入过滤漏斗中,过滤漏斗内放入超过滤膜,超声波清洗漏斗及膜。
5.开启吸滤器,将滤液边过滤边收集到烧杯中。
6.收集所有滤液,称重。
7.倒掉过滤漏斗中的残渣和超过滤膜,将超过滤膜放入紫外线灯箱中,在紫外线灯下观察膜的变化。
实验结果:为了比较不同操作情况下的滤液收集情况,我们设置了以下3种实验组:实验组 I:使用未经清洗的超过滤膜进行过滤。
|实验组|操作情况|得到滤液质量/g|得到滤液体积/mL||I|未清洗的超过滤膜|1.12|100|从实验结果来看,使用清洗后的超过滤膜进行过滤能够得到更多的滤液。
同时使用多次过滤也能够增加滤液的得率。
另外,在观察膜变化的实验中,我们发现放入紫外线灯下的超过滤膜会产生蓝色光芒,说明膜中含有吸收紫外线的物质。
超过滤膜是一种有效的分离方法,使用超声波清洗后的超过滤膜可以提高滤液的得率。
另外,观察膜变化可以发现膜中存在吸收紫外线的物质,可能是超过滤膜材料自身的特性。
环保工程水处理超滤膜技术的应用研究马鹏飞叶茂发布时间:2023-05-04T01:47:49.569Z 来源:《工程管理前沿》2023年4期作者:马鹏飞叶茂[导读] 在以前,超滤膜技术主要被用于工业相关的产业中,在当前的环境下,由于工业的快速发展,我国水资源的污染日趋严重化,甚至部分水资源已经无法正常饮用,只有借助有效的过滤,才能让废水变废为宝、变成饮用水。
环保工程水处理超滤膜技术的应用研究马鹏飞叶茂三门德鑫废矿物油有限公司 317108摘要:在以前,超滤膜技术主要被用于工业相关的产业中,在当前的环境下,由于工业的快速发展,我国水资源的污染日趋严重化,甚至部分水资源已经无法正常饮用,只有借助有效的过滤,才能让废水变废为宝、变成饮用水。
相对于传统的过滤方式而言,超滤膜技术具备一些突出优势,也是为什么超滤膜技术会被广泛用于环保工程水处理过程的原因所在。
关键词:环保工程;水处理;超滤膜技术;应用策略与方法随着经济水平的提升,各类工业项目得到持续快速的扩张,但与此同时,严重水污染这一“副作用”也越发严重,甚至近两年水污染呈现出日趋严重的状态。
水是人们日常生产、生活的必备资源之一,如果生活用水受到严重污染,将会对民众带去极大的不便,相对于传统的过滤技术而言,超滤膜技术在持续沉淀和发展之后具备了突出的优势,比如说技术使用容易,普适性强,操作过程不会带来重复污染等等,正是因为如此,所以超滤膜技术值得被广泛地应用于环保工程的水处理[1]。
一、超滤膜技术的概念与内涵所谓超滤膜技术,简言之,指的是以特殊膜作为媒介,达到分离溶液效果的一种新型技术,超滤膜具备一个重要的特色,就是它可以对水质起到净化、浓缩以及分离的效果。
从本质上来说,所谓超滤膜指的是,在较大压力下呈现出超滤或者半透性明状态的膜,有了这一膜的存在,可以将各种各样的细菌、病毒、杂质都直接过滤掉,形成人们可以安心饮用的自来水。
二、借助超滤膜技术处理工业废水的优势特色体现1.便捷度高超滤膜技术之所以会被广泛地推广,并被积极应用到全国范围不同规模的城市内,与超滤膜本身操作的便捷性有直接关系,使用超滤膜技术展开工业废水的处理时,它的原理非常简单,就是借助压力让膜进行分离。
超滤膜技术在环境工程水处理中的应用探究程晨1发布时间:2021-06-17T14:15:55.223Z 来源:《基层建设》2021年第7期作者:程晨1 王梦瑶2[导读] 摘要:水是人体必需的物质,而一个国家的日常用水质量也能够直接反映该国的人民生活水平、工业生产能力和环境治理情况等。
安阳艾尔旺新能源环境有限公司河南安阳 455000摘要:水是人体必需的物质,而一个国家的日常用水质量也能够直接反映该国的人民生活水平、工业生产能力和环境治理情况等。
近年来,我国研究者研发出多种新型水处理技术,旨在让我国水处理更高效、更便捷,让人民饮用更健康的净化水,同时改善我国水环境。
超滤膜技术具有效率高、易过滤、应用范围广等优势,在我国环境工程水处理中得到广泛应用。
当前,超滤膜技术仍处于不断完善的阶段,纳米级滤膜逐渐成为超滤膜技术研究的新方向。
本文对超滤膜技术在环境工程水处理中的应用进行分析,以供参考。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理引言超滤膜技术就是在水中加入超滤膜材料,起到超级过滤水杂质的作用。
具体的工作原理如下:将需要过滤的水灌入过滤设备中,容器内置入一张超滤膜,在原水溶液一侧施加高压,将水向超滤膜另一侧过滤,由于高压作用,水溶液中的大颗粒物质和高分子溶质会被超滤膜阻隔,低分子溶质和溶液会过滤到另一侧,即超滤膜技术的物理截留;由于超滤膜上会带有预先设置的化学分子,在水溶液过滤的时候,化学性能会将水溶液中的部分分子颗粒吸附,起到进一步的分离作用,此即超滤膜技术的化学截留。
超滤法在这一系列的操作下,会将分子量大于500的分子、胶体、细菌、蛋白质等高分子截留下来,过滤效果明显。
1环境工程水处理中超滤膜技术的优势超滤膜技术具有三个突出的技术优势:第一,它具有突出的稳定性优势,能够稳定地处理技术,特别是在高温下,不会产生过多的化学物质,从而减少了水资源管理的第二污染问题。
第二,安全效益的提高有助于提高水转化效率,特别是更有效地处理可达到99.99%去除率的游离材料。
超滤膜技术在环保工程污水处理中的应用发布时间:2022-03-27T06:37:14.332Z 来源:《建筑实践》2021年第40卷第25期作者:蒋秋辉[导读] 随着科技水平的不断提高,环境污染问题逐渐凸显出来,为了提升污水处理效率,蒋秋辉光大水务(江阴)有限公司摘要:随着科技水平的不断提高,环境污染问题逐渐凸显出来,为了提升污水处理效率,很多地区已经开始在环保工程中运用超滤膜技术并取得一定的成效,相关单位需要不断研究提高超滤膜技术在环保工程中应用效果的方式,进一步提升污水治理效果。
本文首先分析超滤膜技术的应用研究,其次探讨超滤膜技在污水处理中的应用意义,最后研究超滤膜技术在污水处理中的具体应用方式,以期对相关研究具有一定的参考价值。
关键词:超滤膜;环保;污水处理;技术应用引言:在国家大力推行环境保护的背景下,很多地区已经在环保工程中投入很多人力资源、物力资源、财力资源,由于超滤膜技术的污水处理效果比较好,已经广泛运用在环保工程中,有关部门需要加强超滤波技术的研究,从而提升超滤波技术的污水处理效果。
1超滤膜技术的应用研究1.1超滤膜技术的应用原理超滤波技术主要是形容溶液在分离过程中运用的一种强化浓缩处理技术,主要使用了两种原理,其中超滤原理主要是过滤溶液中水可以穿过滤膜,但是污染物质不能直接穿过滤膜,从而达到污水分离处理的效果,此时需要具有能够将污水推向距离滤膜较近位置的压力。
现如今我国的超滤膜技术发展得比较成熟,可以比较高效的去除溶液中含有的杂质,能够最大程度地防止杂质直接穿行过滤膜,现在使用的超滤膜已经从之前的单层膜发展为多层膜,污水处理效果获得进一步提高。
微透原理主要是形容比较细小、不存在污染问题的物质从滤膜上穿行,在超滤处理时,分子量数量可以达到500万,分子治理一般处于0.002微米到0.1微米的范围内,利用超滤膜技术的微透原理,能够清楚污水中的大部分甚至所有颗粒物、有害物质,能够有效提升水质净化效果[1]。
超滤膜在沿淮某水厂与各生产工艺联用试验研究时玉龙1,2,宋丹1,2,田海1,2,曹平3,赵树勇3,罗从伟1,2,潘芹3,马军1,2(1.哈尔滨工业大学城市水资源开发利用<北方>国家工程研究中心,黑龙江哈尔滨150090;2.城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;3.淮南首创水务有限责任公司,安徽淮南232003)摘要:将超滤膜技术分别与给水厂斜板沉淀池、平流气浮池和上向流生物滤池联用,考察各组合工艺的运行情况,并与水厂快滤池进行对比。
结果表明,沉淀、气浮与压力式超滤膜联用,对致浊颗粒物与微生物有很好的去除效果,但对COD Mn 、氨氮等指标的去除效果有限。
浮后水溶解氧浓度升高,存在促进压力式超滤膜柱内截留微生物滋生的可能。
将生物滤池分别与压力式、浸没式超滤膜工艺组合,在常规化学安全性指标达标的基础上,超滤膜可以有效地截留微生物,降低生物滤池生物泄漏风险,保障出水的生物安全性。
在抗生物污染方面,浸没式超滤膜比压力式超滤膜更具优势。
快滤池对非溶解性指标的控制虽不及超滤膜,但仍然可以有效地保障出厂水的安全性。
关键词:超滤膜;气浮;上向流生物滤池;颗粒数中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1000-4602(2015)09-0001-05基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424-006)通信作者:马军E -mail :majun@hit.edu.cn Performance of Ultrafiltration Membrane in Combination with Different Conventional Treatment Processes in a Drinking Water Treatment Plantalong Huai RiverSHI Yu-long 1,2,SONG Dan 1,2,TIAN Hai 1,2,CAO Ping 3,ZHAO Shu-yong 3,LUO Cong-wei 1,2,PAN Qin 3,MA Jun 1,2(1.National Engineering Research Center of Urban Water Resources ,Harbin Institute of Technology ,Harbin 150090,China ;2.State Key Lab of Urban Water Resource and Environment ,Harbin 150090,China ;3.Huainan Capital Water Co.Ltd.,Huainan 232003,China )Abstract :The performances of the combined processes of inclined tube settler ,horizontal air flo-tation tank and up-flow biofilter with ultrafiltration membrane modules were investigated respectively ,and was compared to the conventional rapid sand filtration unit of the drinking water treatment plant.The re-sults showed that the particles and microbes in the inclined tube settler and flotation effluents could be re-moved effectively by ultrafiltration cartridge.However ,the removal efficiencies of COD Mn and NH 3-N were unsatisfactory in both systems.The effluent of flotation tank with high dissolved oxygen concentration第31卷第9期2015年5月中国给水排水CHINA WATER&WASTEWATERVol.31No.9May2015could provide favorable conditions for aerobic growth of bacteria intercepted in the ultrafiltration cartridge.In the system of up-flow biofilter coupled with ultrafiltration membranes,the bacteria escaped from biofil-ter could be easily entrapped in the inlet side of the membrane and the risk of microbe leaking out from the filter was minimized.The biosecurity of the effluent was guaranteed.The submerged ultrafiltration membrane had advantage over the ultrafiltration cartridge in resisting biofouling during clarification of the biofilter discharge.Although rapid sand filtration was not as efficient as ultrafiltration technology in reduc-ing undissolved pollutants,it played an important role in ensuring the safety of the finished water.Key words:ultrafiltration membrane;air flotation;up-flow biofilter;particle number超滤膜过滤技术被认为是第三代城市饮用水净化工艺的核心技术,由于其对透过水的生物安全性有较高保障,并且能与第一、二代净水工艺各单元灵活组合,设备集成与自动化程度高,在给水厂升级改造与扩建中的应用越来越多[1 3]。
“十一五”期间在淮河流域,针对某采用传统工艺的水厂源水水质的季节性污染等问题,课题组将一些关键技术应用于对现有常规处理工艺的升级改造中,并建成了2ˑ104m3/d的示范工程,其以“强化常规处理+高级氧化+生物处理”为主体工艺,具体流程如图1所示。
图1示范工程的工艺流程Fig.1Flow chart of demonstration project为了考察超滤膜过滤技术与示范工程现有各工艺联用在应对淮河原水污染物指标阶段性变化中的效果,给沿淮其他自来水厂的升级改造提供更多的可选工艺及依据,在2013年下半年至2014年上半年,分别将超滤膜组件与斜板沉淀池、平流气浮池、生物滤池各单元组合,对超滤膜的实际运行效果及膜后水水质达标情况进行研究。
其中,在生物滤池与超滤膜技术组合试验环节,除选用压力式超滤膜外,还选用了浸没式超滤膜组件。
1材料与方法1.1原水水质水厂原水取自淮河,取水口位于某城市的下游。
试验过程中的原水水质如下:COD Mn为3.27 4.68mg/L,NH3-N为0.85 3.29mg/L,浊度为12.5547.15NTU,UV254为0.69 0.11cm-1,细菌总数为348 4220CFU/mL,总大肠菌群为39 126CFU/100mL,碱度(以CaCO3计)为86 108mg/L,硬度(以CaCO3计)为128 174mg/L,pH值为7.32 7.68,水温为4 22ħ。
1.2水质测定方法浊度:HACH-2100P浊度仪;UV254:HACH DR5000紫外可见分光光度计,水样测定前用0.45μm滤膜过滤;COD Mn、氨氮、总氮、总磷:国家标准检测方法;颗粒数(>2μm):IBRVersaCount TM颗粒分析仪;细菌总数:平皿计数法;总大肠菌群:滤膜法。
超滤膜出水在物理冲洗之间的中间段取样,取样前未进行强制性物理冲洗。
1.3超滤膜组件1.3.1压力式超滤膜组件外压式中空纤维超滤膜柱的柱高与截面直径分别为1.65与0.23m。
膜材质为亲水改性聚丙烯腈,膜孔径<25nm,单支膜组件有效膜面积为45 m2,设计产水量为2m3/h,死端过滤,采用气体冲刷与水力反洗相结合的物理冲洗方式。
试验过程中,来水在进入超滤膜前需先经过一个粗过滤装置,超滤膜前压力维持在0.03 0.06MPa,运行周期为产水30 60min、气冲20 45s、水力反冲20 45s。
分散性化学清洗与恢复性化学清洗的频率视具体的工艺组合形式而有所区别。
1.3.2浸没式超滤膜组件浸没式中空纤维超滤膜组件的材质为聚偏氟乙烯(PVDF),膜孔径为0.02 0.04μm,膜丝内径为0.8mm,外径为1.25mm。
膜组件总有效过滤面积约为168m2,设计产水率为39L/(m2·h)。
产水侧设置真空抽吸装置,配合产水泵运行。
试验过程中真空度维持在0.01 0.03MPa,膜组件间歇式运第31卷第9期中国给水排水www.watergasheat.com行,产水9min、停产1min。
膜组件下方设置有间歇曝气装置,每24h进行一次水力反冲洗,反冲洗水为膜后水。
2结果与讨论2.1沉淀、气浮与压力式超滤膜组合工艺斜板沉淀、气浮和超滤膜技术在本质上均为固液分离过程。
斜板沉淀主要去除100 1000μm、密度较大、容易下沉的絮体颗粒物;气浮则主要去除与微气泡尺寸接近、密度较小、容易与微气泡粘附上浮的絮体颗粒物,如尺寸在10 100μm的颗粒物[4];而超滤膜技术对大于其膜孔径的絮体颗粒物(≥20nm)均能有效去除。
气浮与斜板沉淀具有互补性,但同时也存在一定的竞争。
超滤膜技术可去除的絮体颗粒尺寸范围最广,包括了气浮与沉淀技术可去除的絮体颗粒在内的所有大于膜孔径的物质。
在气浮与超滤膜联用工艺中,沉淀池出水在进入膜组件之前先经气浮分离过程的深度预处理,对水中颗粒物浓度进行有效削减[5],使超滤膜组件的负荷进一步降低,对保障超滤膜组件的平稳运行起到积极作用。
超滤膜出水浊度维持在0.10NTU左右,平均为0.12NTU。