面向市政污水深度處理的PVDF壓力式膜組件中試應(yīng)用研究
來(lái)源：北京賽諾膜技術(shù)有限公司 閱讀：3245 更新時(shí)間：2011-03-16 16:47摘 要：采用PVDF壓力式膜組件對(duì)經(jīng)過(guò)生化處理的市政污水進(jìn)行深度處理中試研究，重點(diǎn)考察PVDF壓力式膜組件跨膜壓差（TMP）隨運(yùn)行時(shí)間的變化以及影響因素，以及PVDF中空纖維超濾膜對(duì)水中污染物的去除效果。研究結(jié)果表明：在產(chǎn)水通量恒定為60 L/(m2.h)的前提下，SMT600-P40膜組件的跨膜壓差基本上在25~60 kPa之間變化；常規(guī)的維護(hù)性化學(xué)加強(qiáng)反洗(CEB)對(duì)恢復(fù)膜組件通量，降低跨膜壓差效果很好；在連續(xù)運(yùn)行60天期間只進(jìn)行了一次化學(xué)清洗；經(jīng)過(guò)SMT600-P40過(guò)濾的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，濁度均小于0.2 NTU，SDI均小于3，原水COD去除率大于40%；在水溫6~16℃的秋冬季，噸水耗電量約為0.2 kW。PVDF壓力式膜組件適用于對(duì)生化處理后的市政污水進(jìn)行深度處理與凈化，實(shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)利用。
關(guān)鍵詞：市政污水；PVDF；壓力式膜組件；膜污染；去除率
引言
傳統(tǒng)的市政污水處理工藝大多是采用生物法降解水中的有機(jī)物，降低COD和BOD，然后采用混凝、沉淀和砂濾等工藝去除懸浮物，顆粒和膠體等污染物，出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)即可。隨著微濾和超濾膜技術(shù)的快速發(fā)展以及膜材料成本的逐漸降低，采用膜分離技術(shù)對(duì)市政污水進(jìn)行深度處理，以達(dá)到更為純凈的出水水質(zhì)，在水處理行業(yè)內(nèi)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。市政污水經(jīng)過(guò)深度處理后，可以回用于工業(yè)給水以及城市用水和居民生活用水，從而減少了地下水和地表水等飲用水水資源的使用。
用于制備超濾和微濾膜的原材料有很多種，生產(chǎn)工藝也各有不同。其中采用熱致相分離（TIPS）法制備的PVDF中空纖維膜因?yàn)榫哂泻芨叩目估鞆?qiáng)度、抗污染、低能耗、抗氧化劑和耐酸堿等特點(diǎn)，在城市及工業(yè)污水深度處理應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文采用PVDF壓力式膜組件對(duì)北京溫泉污水處理廠的傳統(tǒng)工藝出水進(jìn)行了為期幾個(gè)月的深度處理中試試驗(yàn)研究，考察影響膜性能的各種因素以及PVDF壓力式膜組件對(duì)污染物的去除效果，最后從經(jīng)濟(jì)角度分析膜法用于市政污水深度處理的運(yùn)行成本。
1試驗(yàn)裝置與方法
1.1工藝流程
試驗(yàn)原水為溫泉污水處理廠處理的生活污水達(dá)標(biāo)排放水，通過(guò)潛水泵抽吸，原水先經(jīng)過(guò)150 μm的疊片過(guò)濾器進(jìn)入中試裝置原水箱，在疊片過(guò)濾器前投加3ppm次氯酸鈉殺滅細(xì)菌和微生物。利用增壓泵將原水打入壓力式膜組件，過(guò)濾后的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)水流量恒定為60 L/(m2.h)。每過(guò)濾27 min進(jìn)行一次空氣擦洗與產(chǎn)水反洗相結(jié)合的物理清洗，以除去膜表面的污染物，持續(xù)時(shí)間為90 s，空氣流量為5 Nm3/h，產(chǎn)水反洗流量為75 L/(m2.h)。物理清洗后再用原水沖洗壓力式膜組件進(jìn)水側(cè)30 s，正沖洗流量為75 L/(m2.h)，主要目的是將物理清洗下來(lái)的污染物排出膜組件，并將膜組件充滿新鮮的原水，開(kāi)始下一個(gè)27 min的過(guò)濾周期。連續(xù)運(yùn)行48個(gè)過(guò)濾周期后，進(jìn)行一次維護(hù)性化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB），清洗方法為配置1000 ppm的NaClO溶液，并且用NaOH調(diào)節(jié)pH至11.5左右，將藥劑反洗進(jìn)入膜組件，然后進(jìn)行三次浸泡10 min加氣擦洗60 s，最后用產(chǎn)水反洗60 s后排空，其中氣擦洗流量為5 Nm3/h。根據(jù)膜污染的實(shí)際情況，在進(jìn)行3~5次NaClO藥劑CEB以后，采用濃度為1.5%的檸檬酸進(jìn)行一次CEB。圖1給出了該中試的工藝流程簡(jiǎn)圖。
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圖1 中試工藝流程簡(jiǎn)圖 |
1.2 PVDF壓力式膜組件
試驗(yàn)采用的PVDF壓力式膜組件為北京賽諾膜技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SMT600-P40膜組件。表1中給出了該膜組件的具體性能參數(shù)。
| 表1 SMT600-P40膜組件性能參數(shù) |
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2結(jié)果與討論
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3結(jié)論
采用PVDF壓力式膜組件對(duì)經(jīng)過(guò)生化處理的市政污水進(jìn)行了為期幾個(gè)月的深度處理中試研究，通過(guò)研發(fā)發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)水通量恒定為60 L/(m2.h)的前提下，SMT600-P40膜組件的跨膜壓差基本上在25~60 kPa之間變化，常規(guī)的維護(hù)性化學(xué)加強(qiáng)反洗對(duì)恢復(fù)膜組件通量，降低跨膜壓差效果很好，在連續(xù)運(yùn)行60天期間只進(jìn)行了一次化學(xué)清洗。經(jīng)過(guò)SMT600-P40過(guò)濾的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，濁度均小于0.2 NTU，SDI均小于3，并且對(duì)原水中的COD具有40%以上的去除率。在水溫6~16℃的秋冬季，噸水耗電量約為0.2 kW。因此，PVDF壓力式膜組件完全適用于對(duì)生化處理后的市政污水進(jìn)行深度處理與凈化，實(shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)利用，減少COD排放量，為“節(jié)能減排”做出貢獻(xiàn)。
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