cmfw-2连续微滤中水回用装置中试研究

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1、CMFW－2连续微滤中水回用装置中试研究　　　随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中110个城市严重缺水，北方尤重于南方[1]。为此，在2001年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中特别强调了搞好污水处理回用的重要性，因为实施城市污水资源化，可开辟新的淡水资源，对保障城市安全供水具有重要的战略意义。膜处理技术作为高科技领域中一种新兴的技术，在水处理领域中的应用正日趋广泛。膜处理技术具有无相变、能耗低、设备简单、占地少、便于连续操作、易自控等优点，

2、但由于膜材料价格高、膜污染和膜清洗这些问题得不到很好地解决，从而限制了膜处理技术在水处理领域中的大规模应用。本研究采用CMFW－2连续微滤装置对城市污水处理厂二级出水进行中水回用中试试验，以期达到《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中的城市杂用水水质标准。该装置采用国产膜组件，使膜材料价格大大降低，并与传统的混凝、沉淀和粗滤技术相结合，以适应较大的水质变化，延缓膜污染周期，保证装置的正常运行。研究中对该装置的处理效率进行了考虑，对膜污染的控制与清洗进行了分析。1.试验装置CMFW－2连续微滤装置是武汉市思蓝净水技术有限公司研发

3、的CMFW系列连续微滤设备。CMFW－2连续微滤装置是由混凝沉淀罐、粗滤罐、微滤膜组件、压缩空气系统、组合式反冲洗系统、CIP化学清洗系统和PLC自控系统等所组成。二沉池出水投加混凝剂，经由管式混合器混合后进入混凝沉淀罐，混凝沉淀罐出水通过粗滤罐过滤，粗滤罐出水由离心泵压入微滤膜组件过滤，从而得到达标出水。由于离心泵的压力作用在微滤膜的内外侧造成压差，将待处理水中大于过滤精度的全部物质和小于过滤精度的部分物质分离出来，从而使待处理水得以净化达标。微滤膜组件采用武汉市思蓝净水技术有限公司研发的CMFW系列国产管式膜组件，其具有耐污染、高机械

4、强度、高抗氧化能力的特点，是一种特别适用于污水回用的膜组件。1．的去除试验装置对CODCr有较好的去除效果。试验装置进、出水CODCr浓度及其去除率如图2所示，由图可见进水CODCr浓度为63.2mg/L～186.0mg/L，出水CODCr浓度为33.1mg/L～43.6mg/L，去除率为31～78%，平均去除率为54%。出水水质较为稳定，出水CODCr浓度一直稳定在45mg/L以下，出水CODCr浓度均值为39.7mg/L，小于《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中城市杂用水水质标准50mg/L的规定。这表明对于处理对象以生

5、活污水为主的污水处理厂来说，二沉池出水中的CODCr主要呈悬浮或溶解状态，且以悬浮状态的颗粒有机物质和溶解性的大分子有机物质为主，而微孔滤膜对这些有机物质有较好的截留去除作用。悬浮状态的有机物的去除主要依靠膜孔的筛滤作用，而溶解性的有机物质的截留去除则主要是通过膜表面沉积层的筛滤和吸附作用完成，部分是由膜面和膜孔吸附作用完成。2．总磷的去除试验装置对总磷有一定的去除效果。试验装置进、出水总磷浓度及其去除率如图4所示，由图可见进水总磷浓度为3.57mg/L～7.42mg/L，出水总磷浓度为2.90mg/L～5.22mg/L，出水总磷浓度均值

6、为4.16mg/L，去除率为7～46%，平均去除率为25%。污水中磷有三种形态：有机磷酸盐、聚磷酸盐和正磷酸盐，由于在北小河污水处理厂常规好氧生物处理过程中，大多数有机磷和聚合磷转化为正磷酸盐，因此二沉池出水中所含有的磷大多数是溶解性的[1]。而在二沉池出水里加药，通过混凝，化学药剂与磷反应生成不溶性磷酸盐，然后通过沉淀、粗滤和微孔滤膜的截留与吸附作用使磷得以部分去除。2．膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量

7、与分离特性的不可逆变化现象[2]。本试验装置自从2003年4月21日开机以来连续运行了两个多月至今，在进水水质发生较大变化的情况下一直正常运行，出水水质稳定，均达到并优于《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中的城市杂用水水质标准。这进一步表明，CMFW-2连续微滤装置能够有效地控制膜污染，并能高效进行膜清洗，其主要采取如下措施。3.1膜污染的控制   3.1.1抗污染膜材   CMFW－2连续微滤装置管式微孔滤膜采用的复合膜材料为聚乙烯醇（PVA）,其具有高度的亲水性和耐污染性，具有很好的耐多种有机溶剂的特性，易于成膜，物理、

8、化学性能稳定。   3.1.2膜孔径   膜孔径较大，初始通量较大,但通量衰减较快，易受到膜污染。因此膜孔径应比要求截留的微粒粒径要小，这样才能获得较好的处理效果，还可减少溶质在膜孔上的吸附和