纳滤膜技术用于淋浴水回用的实验研究.doc

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1、纳滤膜技术用于淋浴水回用的实验研究摘要：淋浴水是各类排水中水质最稳定，汇集容易，便于净化，可就近回用的水资源。它约占生活污水量的30%，属于良质污水。直接过滤—纳滤组合工艺用于淋浴水回用在技术上是可行的。纳滤膜出水水质达到现行的生活饮用水标准（GB5749-85），能够满足淋浴水回用的要求。关键词：淋浴水纳滤膜回用1概述　　淋浴水是各类排水中水质最稳定，汇集容易，便于净化，可就近回用的水资源。它约占生活污水量的30%，属于良质污水。表1归纳淋浴水的一些水质特征。表1淋浴污水的水质pH臭浊度NTULASmg/LCODCrmg/LTOC

2、mg/l电导率μs/cm硬度mg/L(以CaCO3计)细菌总数个/mL大肠菌群个/L167.71芳香60.34.8919158.6521360无法计数20　　国外有关淋浴水回用的研究主要表现在两个方面[1-3]：美国宇航局关于太空站需要可行且能耗低的淋浴水回用设备。国内也进行了一些淋浴水作为中水回用的研究[4，5]。他们的水处理工艺基本表现为微滤、超滤、反渗透及常规处理工艺。2工艺简介　　淋浴水回用的工艺流程简介如下：2.1预处理工艺2.1.1加药　　采用中国科学院生态环境中心制聚合铝，借鉴KunioEbie等[6]的修正烧杯试验方

3、法确定聚合铝的最佳投药量为12mg/L，从泵前投药至进入絮凝过滤器约2min。2.1.2微絮凝过滤器　　根据烧杯试验结果，我们采用直径10cm的陶粒柱（装填高度70cm）进行试验，滤速控制在10m/h。在试验条件下，整个预处理工艺（陶粒过滤-5微米滤芯过滤）对有机物的去除率不高，约30%左右，对浊度的去除达83.1%，但从污染指数SDI来看预处理效果能够满足膜进水的SDI（≤5）要求。2.1.35微米过滤器　　作为纳滤膜的保安过滤器，保证纳滤膜的安全正常使用。2.2纳滤膜组合工艺16　　纳滤膜是一种介于超滤与反渗透之间的分离膜，本试

4、验选用美国Trisep公司TS80-4040膜（其截留分子量280-300，为聚酰胺复合膜），并联方式运行，试验以0.7MPa作为最佳的操作压力，回收率在75%左右（采用浓水回流系统）。淋浴水温一般为37～40℃，这有利于提高膜的产水量。假设由于补充新鲜水，使混合膜进水水温为30℃（在冬季会低些），此时膜产水量较25℃增加17%，这将节省设备投资。3纳滤膜设备对淋浴水处理效果评价3.1常规水质分析　　操作压力为0.7MPa下膜进出水的水质特征见表2。表2TS80膜的进出水水质测定项目TS80膜进水产水去除率%电导率　　μs/cm56

5、63394.2TOC　　　　mg/L11.6～75.70～7.480.5～10016耗氧量　　　mg/L57.554.3892.4浊度　　　　NTU10.20.4695.5LAS　　　　mg/L3.210.2691.9氨氮　　　　mg/L0.140.1121.4碱度　　　　mg/L246.8118.9492.3pH7.75～8.61166.40～7.35-水温　　　　℃14～30硬度（CaCO3计）mg/L3301695.2Ca2+　　　　mg/L66.680.599899.1Mg2+　　　　mg/L32.430.259299.2A

6、l3+　　　　　　　mg/L0.19500.015492.1Na+　　　　　mg/L9.970161.56484.3K+　　　　　　　　mg/L3.6370.625482.8Fe2+　　　　mg/L0.57580.168570.7Cu2+　　　　　　　　mg/L0.01800.0000＞99.5Pb3+　　　　mg/L0.03310.029610.6Cl-　　　　　mg/L18.644.7374.416HCO3-*　　　mg/L246.8118.9492.3SO42-　　　　mg/L52.10.5399.03.1.1对离子的去除　　

7、从表1可看出，TS80膜对钙、镁离子的去除率很高，达99%以上，这一点也可从硬度的去除效果得出（95.2%）。对单价离子的去除较二价或多价离子稍低，在80%左右。除Al3+以外，阳离子的去除率随离子有效半径的增加而增加，阴离子也表现出同样的趋势。3.1.2pH值的变化　　TS80膜产水的pH值较进水pH值下降1.3个单位。这是由于CO32-,HCO3-,CO2,OH-和H+透过膜的能力不同，原先进水的平衡被破坏而造成的，故产水pH值为6.40～7.35。3.1.3对阴离子洗涤剂（LAS）的去除　　在试验条件下，TS80膜对LAS的去

8、除率在91.9%，这是因为：TS80膜虽然属于传统软化膜，但是表面活性剂容易吸附在膜面上，并显著的影响膜表面电荷，其中阴离子洗涤剂能使膜面上负电荷增强，等电点降低[7]，从而使TS80膜表面呈一定的电负性，因此对阴离子洗涤剂的去除率高