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、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堵塞所造成的污染。但孔径越小,流体阻力则越大,通量也就越小[3]。综合考虑两者关系,通过试验对比膜孔径取为0.2-0.45µm,在这个范围内,CMFW-2连续微滤装置管式微孔滤膜处理效果最好,运行最为稳定。
3.1.3膜结构
对称结构微滤膜,其弯曲孔的表面开口有时比内部孔径还要大,这样进入膜表面孔的粒子往往会被截留在膜中,导致膜堵塞,通量衰减快;而不对称结构微滤膜,粒子大都被截留在膜表面,不易造成膜堵塞,易被横切流带走,即使在膜表面孔上产生聚集、堵塞,用反洗也很容易冲走[2]。CMFW-2连续微滤装置管式微孔滤膜采用的是不对称结构。
3.1.4抗污染膜组件
CMFW-2连续微滤装置采用的是管式膜组件。管式膜组件对水中悬浮物有一定的承受能力,能有效地控制浓差极化,大范围地调节待处理水的流速,膜生成污垢容易清洗且无需拆开设备[4]。
3.1.5错流过滤
传统的微滤为盲端过滤形式,盲端过滤的阻塞机率较高,且阻塞后必须停机反冲再生,不宜于连续运作,而错流过滤可以实现微滤装置的连续运作以适应处理大流量的规模要求。错流过滤,水流动平行于过滤表面,在过滤表面可形成较大的剪切力,造成膜污染阻塞物质始终处于悬浮状态,消除浓差极化带来的影响,减少微粒和溶质在膜面的沉积,减轻膜污染[5]。
3.1.6膜前预处理
CMFW-2连续微滤装置采用常规的混凝、沉淀和粗滤做微孔膜滤的预处理,通过加药对二沉池出水进行絮凝、沉淀和过滤,以去除水中一些较大的悬浮粒子、胶体和部分溶解性物质,从而减轻微滤膜过程的负荷和污染。通过对二沉池出水加消毒剂杀菌以免微生物、细菌和有机物对微滤膜造成污染和侵蚀。
3.2
膜清洗
CMFW-2连续微滤装置采取了控制膜污染的各种有效措施,但在长期运行过程中,膜的透水通量随运行时间增长而下降,即膜污染问题必然发生,因此必须采取一定的清洗方法,使膜面或膜孔内污染物去除,达到透水量恢复,延长膜寿命的目的。
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