基于反冲洗步序优化的压力式超滤工艺膜污染控制的中试OA

【目的】近年来,随着城市的发展,饮用水卫生标准的提高,N市需要对几个老旧水厂进行改造。由于年代久远,这几个水厂均被城市包围,没有额外的用地空间。因此,需采用短流程制水工艺对其进行改造。【方法】为了探讨短流程水处理工艺的对原水的适用性,选取了A、B、C 3种品牌的压力式超滤膜,开展了超滤膜处理沉后水及原水的研究。主要研究超滤膜通量、连续过滤时间、跨膜压差变化、反冲洗强度及高锰酸盐指数、254 nm波长下的紫外吸光度(UV_(254))、浑浊度等水质参数的去除,并分析超滤膜污染表征及机理。【结果】通过中试研究,采用压力式超滤膜的短流程制水工艺完全满足这些老旧水厂的改造要求,适合N市丘陵地带炎热天气的供水模式,且不易发生膜污染。【结论】经处理后的原水能够稳定地达到生活饮用水卫生标准,优于常规的沉淀-砂滤工艺,气水反冲洗的耦合模式对膜污染的去除效果要优于单水冲洗的反冲洗模式,水冲、气冲强度对膜污染物的去除要强于反冲洗时间的影响,采用反冲洗水泵工频启动瞬时反冲洗后再降频反冲洗的效果要好于直接变频反冲洗效果,但长期工频瞬时反冲洗对膜自身结构是否会产生破坏,在中试期间并未有体现。超滤膜的最佳运行膜通量为60 L/(m^(2)·h),短时间内可增加至80 L/(m^(2)·h),在实际生产运行当中,过滤周期可从60 min开始,视膜污染累积情况,逐步增加过滤周期(最大过滤周期大于90 min),化学强化反冲洗(CEB)及原位清洗(CIP)均可采用次氯酸钠为主要清洗药剂,CEB中次氯酸钠质量浓度可控制为200 mg/L,清洗周期为2 d,中试期间CEB已完全满足超滤膜的运行维护要求,因此未进行CIP,从中试结果来看CIP可初步定为8~12个月。