超濾膜沖洗廢水回用強(qiáng)化處理低溫低濁水試驗(yàn)研究_膜污染-論文網(wǎng)

1、超濾膜沖洗廢水回用強(qiáng)化處理低溫低濁水試驗(yàn)研究_膜污染-論文網(wǎng)論文摘要：通過試驗(yàn)考察了超濾膜沖洗廢水回用對混凝-沉淀-超濾組合工藝處理低溫低濁原水的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，膜沖洗廢水回用對處理效果有著明顯的強(qiáng)化作用，同時可延緩超濾膜污染速度。當(dāng)回用比例為8%時，組合工藝出水中濁度和消毒副產(chǎn)物前質(zhì)與不回用時基本相當(dāng)，TOC和殘余鋁則分別降低了0.34mg L 和0.023mg L ；單位過濾周期內(nèi)跨膜壓差平均增幅為不回用時的56.78%，同時水力清洗效率可提高到84.18%。通過計算，沖洗廢水回用可使超濾工藝產(chǎn)水率從89.73%提高到97.30%論文關(guān)鍵詞：超濾,低溫低濁水,沖洗廢水,回用,膜污染我國

2、北方地區(qū)地表水每年大約有4-5個月處于冰凍期。此期間水質(zhì)呈現(xiàn)明顯的低溫低濁特征，水溫降為04，濁度一般為530NTU。溫度的降低使水的粘度增大，會影響絮凝劑的水解和絮凝過程的速度；而濁度的降低，水中的顆粒物減少，則使絮凝過程中效率降低，從而使所產(chǎn)生的絮體細(xì)小松散，不利于后續(xù)工藝的去除。因此，低溫低濁水的凈化多年來一直是一個未能得到很好解決的難題。近年來，新型處理工藝被應(yīng)用于低溫低濁水的處理，取得了較好處理效果。超濾技術(shù)被譽(yù)為二十一世紀(jì)水處理技術(shù)和第三代飲用水凈化工藝的核心,有著廣闊的發(fā)展空間。用超濾工藝處理低溫低濁水的處理具有出水濁度低、操作簡便和可長期使用等優(yōu)點(diǎn)。然而由于低溫水粘度較大，超濾

3、膜阻力隨之增加，在實(shí)際運(yùn)行中主要通過降低通量和縮短過濾周期來維持超濾工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，這樣必然會降低產(chǎn)水率。因此，如何提過超濾工藝的產(chǎn)水率是將超濾膜應(yīng)用于低溫低濁水處理必須面對的問題。在常規(guī)水處理中，生產(chǎn)廢水回用強(qiáng)化處理低溫低濁水和超濾工藝應(yīng)用于生產(chǎn)廢水的處理均取得了良好的效果。因此，本試驗(yàn)以冬季黃河水庫水為研究對象，在混凝-沉淀-超濾工藝中將超濾膜沖洗水的回收利用，考察其對低溫低濁水處理效果的影響，從而研究通過將超濾膜反沖洗水回用來強(qiáng)化處理低溫低濁水和提高超濾工藝產(chǎn)水率的可能性。1試驗(yàn)材料與方法1.1工藝流程與試驗(yàn)方法本項(xiàng)試驗(yàn)工藝流程如圖1所示，試驗(yàn)采用混凝-沉淀-超濾組合工藝，系統(tǒng)產(chǎn)水量為2

4、.0mh，原水為黃河下游冬季水庫水。原水經(jīng)過混合后進(jìn)入機(jī)械絮凝池和斜管沉淀池，沉淀池出水通過膜進(jìn)水泵加壓后經(jīng)100mm疊片過濾器進(jìn)入超濾膜過濾。當(dāng)過濾時間到達(dá)30min時，系統(tǒng)自動進(jìn)入水力清洗階段，其沖洗過程為正向沖洗10s，反向沖洗40s，然后再次正向沖洗20s。正向沖洗流量為5.0mh，反向沖洗流量為7.0mh。超濾膜經(jīng)過物理清洗后重新進(jìn)入過濾階段，以上所有過程由PLC控制。超濾膜沖洗廢水收集于調(diào)節(jié)水箱，沖洗廢水在其中經(jīng)均質(zhì)調(diào)節(jié)后經(jīng)回流泵進(jìn)入混合池重新利用。圖1試驗(yàn)工藝流程示意圖Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentprocess試驗(yàn)中所采用的混凝劑為當(dāng)?shù)?/p>

5、產(chǎn)液態(tài)聚合氯化鋁，其有效含量為10%，投加量按前期試驗(yàn)所得為15mgL。1.2膜組件特性試驗(yàn)中所采用超濾膜為海南立升公司提供的LG1060X1-E型內(nèi)壓式中空纖維膜，膜的材料改性PVC合金。試驗(yàn)過程中，超濾膜通量為50Lmh.表1膜組件主要性能參數(shù)Tab.1Performanceparametersofthemembranemodule 參數(shù) 數(shù)值 參數(shù) 數(shù)值 有效膜面積 40m 截留分子量 50kDalton 膜內(nèi)徑 1.0 膜外徑 1.5m 設(shè)計產(chǎn)水量 40120 m d 最大跨膜壓差 0.2MPa 推薦工作壓力 0.050.15 MPa 推薦進(jìn)水濁度 10 NTU 工作溫度 538 進(jìn)水

6、pH值 2.013.0 1.3分析方法試驗(yàn)中濁度檢測采用HACH2100在線濁度儀，pH值采用意大利哈納公司產(chǎn)pH211型pH計測度測定，TOC采用德國元素公司生產(chǎn)的LiquiTOC總有機(jī)碳分析儀測定，UV采用北京普析公司TU1810SPC型紫外可見分光光度計分析；THMs采用安捷倫GC6890N氣相色譜儀頂空氣相色譜法按UFC方法測定；2結(jié)果及討論2.1沖洗廢水水質(zhì)分析試驗(yàn)中所用原水和超濾膜沖洗廢水水質(zhì)比較如表2所示。超濾膜沖洗廢水中主要含有引起膜可逆污染的無機(jī)礦物顆粒，混凝劑的水解產(chǎn)物以及部分有機(jī)物和微生物等，因此，沖洗廢水的濁度明顯高于水庫原水。TOC反映了水中有機(jī)物的總體含量，膜沖洗水

7、中的有機(jī)物濃度高于原水，其平均值約為原水的1.39倍。UV則反映了水中芳香族化合物和具有共軛雙鍵的有機(jī)物的含量，此類物質(zhì)在地表水中主要的代表為腐殖質(zhì)。而試驗(yàn)中沖洗廢水的UV則略低于原水，這說明此類疏水有機(jī)物是引起超濾膜不可逆污染的主要污染物，通過簡單的水力清洗不可能將其去除。表2原水及沖洗廢水水質(zhì)參數(shù)Tab.2Qualityofrawwaterandwashingwater 水質(zhì)參數(shù) 原水 膜沖洗廢水 水溫/ 2.54.2 2.54.2 濁度/NTU 2.985.34 8.5017.12 pH 7.868.67 7.748.45 TOC/(mgL ) 2.983.59 3.545.17 UV

8、/cm 0.0470.059 0.0420.051 2.2沖洗廢水回用對出水水質(zhì)影響2.2.1對出水濁度的影響圖2沖洗廢水回用對出水濁度的影響Fig.2Effectofwashingwaterrecycleonturbidityremoval超濾膜沖洗水回用對沉淀池出水和超濾膜出水濁度的影響如圖2所示，沖洗廢水回用對沉后水濁度的去除有明顯的強(qiáng)化作用，當(dāng)不回用時，由于低溫低濁的影響，混凝沉淀對濁度的去除率較低，僅為27.84%，隨著回用比例的增加，沉后水濁度逐漸降低，回用比例達(dá)到8%時，沉后水濁度去除率可達(dá)56.75%。主要是由于原水濁度較低，混凝過程缺乏絮凝核心，反沖洗廢水中含有較多的微絮凝顆粒能夠?yàn)樗械哪z體物質(zhì)提供絮凝中心，從而使微