幾種優(yōu)化操作條件提高“零污染通量”的方法及其機(jī)理性研究.pdf

1、超濾膜作為第三代飲用水處理工藝，能充分的保障水質(zhì)的生物安全性，降低管網(wǎng)中的消毒副產(chǎn)物。它已在全國范圍內(nèi)得到了初步的推廣，并且運(yùn)行情況良好。要使超濾膜水處理技術(shù)在全國范圍內(nèi)全面推廣，其必須處理好運(yùn)行過程中的膜污染問題。常規(guī)的超濾膜污染主要依靠物理和化學(xué)性清洗得以解決，但這種方法，尤其是化學(xué)清洗需要耗費(fèi)較高的人力和財(cái)力，且可能影響到出水的穩(wěn)定性。李圭白院士提出的“零污染通量”，就是在某一通量下超濾膜不會(huì)產(chǎn)生不可逆污染，可長期穩(wěn)定運(yùn)行。本文旨

2、在利用優(yōu)化操作條件，探究一些提高“零污染通量”的方法，并對(duì)這些方法做適當(dāng)?shù)臋C(jī)理性研究。
　　首先給出一個(gè)成功的工程案例，跟蹤了中國第一家大型超濾水廠——東營南郊自來水廠供水近五年的運(yùn)行情況，摸索該水廠長期運(yùn)行的工況，并進(jìn)一步分析工程規(guī)模中的“零污染”工況?？偨Y(jié)出在實(shí)際生產(chǎn)中采用的通量基本處于30～35L/(m2·h)的范圍內(nèi)，可保持超濾不必進(jìn)行化學(xué)清洗。
　　對(duì)浸沒式超濾膜采用重力驅(qū)動(dòng)低操作壓力的方法，利用生物作用改善濾餅層

3、結(jié)構(gòu)，使它同污染物沉淀、不可逆污染引起的膜阻力增加保持平衡，出水通量因此達(dá)到穩(wěn)定。用該方法處理生活飲用水操作方法簡便，價(jià)格低廉，出水穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)良（尤其是可有效去除傳統(tǒng)超濾工藝不擅長的有機(jī)物部分）。這是借鑒著名水處理專家Pronk2010年以來在water research上發(fā)表的系列文章，將其應(yīng)用于我國黃河中下游水質(zhì)，在我國尚屬首次。試驗(yàn)初始運(yùn)行五天內(nèi)，膜通量由20～25L/m2·h迅速下降到10L/m2·h以內(nèi)，運(yùn)行五天后，膜通

4、量保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)，而后通量保持在6～7L/m2·h。
　　對(duì)浸沒式超濾膜在傳統(tǒng)粉末活性炭超濾膜預(yù)處理的基礎(chǔ)上，企圖研究粉末活性炭投加點(diǎn)對(duì)膜前水質(zhì)的影響，優(yōu)化膜前預(yù)處理操作工藝，達(dá)到減緩膜污染、提高“零污染通量”的目的。首先燒杯試驗(yàn)確定粉末活性炭和聚合氯化鋁的投加量，采用常規(guī)膜前預(yù)處理在原水混凝階段投加粉末活性炭，考察不同投加點(diǎn)對(duì)于整體工藝和凈水效能的影響。研究表明，當(dāng)粉末活性炭投加量在4mg/L，投加點(diǎn)在第二級(jí)機(jī)械攪拌絮凝池的

5、工況下，具有較好的效果，其中對(duì)CODMn，UV254的去除率分別達(dá)到29.8％和51.2％以上。對(duì)緩解膜污染、延長超濾膜使用周期也有很好的促進(jìn)作用。
　　對(duì)內(nèi)壓式超濾膜采用錯(cuò)流的控制方法。對(duì)比了不同水質(zhì)條件下，恒壓與恒流兩種操作方法在不同跨膜壓差、錯(cuò)流速度下的通量及水質(zhì)情況。恒壓操作下濾餅層會(huì)在錯(cuò)流的剪切力作用下逐步達(dá)到穩(wěn)態(tài)或擬穩(wěn)態(tài)，出水通量最終達(dá)到穩(wěn)定;恒流操作下，若出水通量在相應(yīng)錯(cuò)流速度對(duì)應(yīng)的臨界通量以下，跨膜壓差會(huì)呈現(xiàn)幾乎不