混凝微滤工艺处理膜反洗水的研究

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1、混凝-微滤工艺处理膜反洗水的研究杨东，张玲玲，钟梓洁，顾平（天津大学环境科学与工程学院，天津300072）摘要：采用混凝-微滤工艺研究了膜反洗水的处理。试验结果表明，该工艺能有效的去除反洗水中的浊度，有机物和微生物。在反洗水的浊度，CODMn和UV254等指标的平均值分别为6.25-1-1NTU，6.33mg/L和0.050cm时，出水的平均值分别为0.08NTU，2.15mg/L和0.028cm。当合适剂量的FeCl3和PAC投加到系统中，出水水质稳定可靠，满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。同时工艺流程简单，停留时间短，设备紧凑，

2、能有效地提高水处理系统的总产水率。关键词：饮用水处理，膜反洗水，微滤，混凝，粉末活性炭，膜污染随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水资源的短缺和水环境的污染日趋严重，传统饮用水处理工艺已显得力不从心。为了满足日趋严格的饮用水标准，膜技术在水处理中得到了广泛的应用。膜技术在给我们带来传统工艺无法比拟的水处理效果的同时，如[1]何处理膜反洗水也成为了人们日益关注的问题。为此在实验的基础上，本研究设计了一套小型装置进行混凝-微滤工艺用于回收反洗水的小试研究。该工艺与传统的处理工艺相比有如下特点：(1)占地面积小，停留时间短；(2)出水水质稳定，通过

3、调节工艺参数，可以适应不同反洗水水质；(3)运行管理方便，可以实现自动控制；(4)能有效的提高膜反应器的产水率。1试验部分1.1试验装置试验装置的流程如图1所示。该反应装置主要分为混凝反应器和膜分离器两个部分。膜2分离器内置膜组件一只，膜面积0.4m，材质为聚偏氟乙烯(PVDF),膜孔径0.22μm，长度为400mm，表面性质为亲水性，采用恒流泵抽吸出水。按连续曝气、间歇出水的方式运行；气水比15：1，出水时间比0.8；混凝反应器和膜分离反应器的HRT分别为30min和75min；膜分离池24h排泥一次。为了进一步提高出水水质和延缓膜污染，在膜分离器中

4、投加了粉末活性炭（PAC）。各阶段运行参数见表1。PLC混膜原凝分水反离应反器应器空气流量计原水箱提升泵气泵出水混凝剂电磁阀蠕动泵原水箱图1试验装置图反洗水取自天津杨柳青自来水厂的混凝-柱式膜微滤中试反应器。该中试反应器以滦河3水为原水，产水规模为150m/d，使用的膜孔径为0.1μm，每过滤30min进行一次反洗。每次反洗之后反洗液全部排放，产水率为90.9%。在本实验中，取中试反应器的反洗水沉淀30min后取上清液作为原水进行小试研究。表1小试装置运行参数实验运行时间PAC投加量FeCl3投加量膜通量气水比2阶段（/d）(mg/L)(mg/L)（L

5、/h·m）Ⅰ1~715：102025Ⅱ8~1715：1202015Ⅲ18~9515：11515151.2检测项目和分析方法试验中的连续监测项目有：高锰酸盐指数（CODMn）、浊度、温度、pH值、254nm处的吸光度（UV254）；抽查项目有细菌总数和溶解性有机碳（DOC）。分析方法采用国家环保总局推荐的标准方法，监测项目、分析方法和使用的仪器见表2。表2水质分析方法分析项目分析方法仪器浊度浊度仪法HACH2100P便携式浊度仪CODMn酸性高锰酸钾法电热恒温水浴锅UV254分光光度法TU-1800紫外/可见分光光度计pH值复合电极法SartoriusP

6、B-10标准型pH计温度直接读数法水银温度计DOCTOC分析仪法岛津TOC-VCPH细菌总数平皿计数法电热恒温培养箱2实验结果及讨论2.1滦河水和反洗水的水质特征滦河水和反洗水的水质特征见表3。表3滦河水和反洗水的水质特征浊度DOCUV254水样CODMn(mg/L)pH-1（NTU）(mg/L)(cm)反洗水3.14~9.634.797~8.3360.043~0.0544.86~9.167.58~8.23滦河水1.41~3.983.247~4.8850.043~0.0502.53~4.198.16~8.63从表3可以看出反洗水的浊度，DOC和CODM

7、n都要比滦河水的高，而UV254没有明显的差别。这表明反洗水水质要比滦河水差，尤其是DOC含量远高于滦河水。2.2对水质感官性指标的改善情况浊度是反映水中悬浮物含量的一个水质替代参数，同时又是人的感官对水质的最直接的[2]评价，对浊度的监测已经超过了其本来的含义。该工艺中由于膜的截留作用，出水晶莹剔透，无色无嗅无味，感官性状良好。141009912981097968956浊度/NTU94去除率/%493922原水去除率910901112131415161718191运行天数/d图2原水浊度日常监测结果0.140.120.1NTU0.08/0.06浊度0

8、.040.0201112131415161718191运行天数/d图3出水浊度日常监测结果原水