浊度突变对三合水厂浸没式超滤出水的影响.doc

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1、浊度突变对三合水厂浸没式超滤出水的影响泰安市三合水厂于2002年8月投入使用纤维束滤池，此工艺在水质良好的情况下，满足了水厂扩建提高产水量、占地面积小的要求，出水水质良好，平均浊度为0.5NTU。然而，近年来水厂的水源地——黄前水库，多旱缺水，水质变差，纤维束滤池已满足不了水质的要求。在2013年，水厂升级改造项目中40000t/d市政饮用水处理示范工程采用北京膜华生产的先进的热法PVDF膜产品，此项目的正式投产解决了原水水质波动、水厂占地面积小、沉淀不充分的问题。膜池出水达到国家饮用水标准，产水浊度低于0.1NTU，细菌、病毒完全去除，三合水厂的超滤膜工艺及出

2、厂水质均走在了世界饮用水行业前列。1超滤膜系统以超滤为核心的组合工艺被称为第三代城市饮用水净化工艺[1]。三合水厂针对水源地水质变差，水厂扩建用地紧张的情况，最终采用浸没式超滤膜系统的第三代城市饮用水净化工艺，其工艺流程图如图1所示。其中采用国际先进的热致相分离法生产的中空纤维膜及膜组件，以高强度、大通量、抗污染、长寿命著称，是当今国际主流的高端水处理产品。原水沉淀浸没式超滤出水絮凝剂图1超滤膜系统工艺流程图2原水水质突变对超滤膜的影响2.1膜污染原因膜的污染是超滤膜应用最难克服的一大难题，膜污染不单单导致运行过程中通量的下降和跨膜压差的增加，而且导致能耗大大增

3、加，降低膜的使用寿命，经济成本增高。科研人员通过大量的试验研究表明，超滤膜的性质与原水中各种粒子颗粒物之间的相互作用是造成超滤膜污染的主要原因。由于膜结构不同，超滤膜对原水中粒子颗粒物的吸附机理的差别，也是造成膜污染的一个重要因素[2]。所以，超滤膜结构的不同，是决定超滤膜抗污染能力的重要因素之一。2.2膜结构优势三合水厂采用的北京膜华生产的热法PVDF超滤膜结构优势明显：其特点是：1．断面为双连续网络结构、膜孔径分布均匀、膜丝强度高、韧性好、有优良的抗疲劳特性、使用中不易断丝。产品名称膜类型有效孔径（um）断面膜华产品超滤0.01~0.05双连续网络结构，网格

4、疏松，孔分布均匀，贯通性好国外膜产品微滤0.1双连续网络结构，网格细密，孔分布均匀，贯通性较好国内膜产品超滤-束晶结构，孔分布不均匀，贯通性差1．非对称型孔结构，膜丝表面孔径小，从外到内膜孔逐渐增大，膜孔径呈金字塔结构，从外到内膜孔逐渐增大，孔之间贯通性好，不但通量大，而且过滤精度高，能够完全去除水体中的贾第虫、隐孢子虫、细菌病毒等，有利保证产水量及产水质量，见图2。图2超滤膜过滤1．外表面孔径小于内部的结构特点，在外压过滤方式下，污染物不易堵孔，抗污染效果好，尤其在面对水质恶化的突发情况，抗污染性能效果显著。断面外边缘外表面内表面非对称型结构，外表孔径最小，从

5、外向内孔径逐渐增大外表面孔径分布均匀，平均孔径0.05µm内表面孔径最大，从外到内形成喇叭形通道2.3案例分析三合水厂的水源取自水厂18km的黄前水库。自7月19日起，黄前水库流域连续大范围强降雨，至25日12点30分，水位上涨至205.87米，库容4730万方。水库水位在短短一周内上升13.2米，蓄水量增加了4000万方，导致库底反泥造成水厂进水水质大幅波动，水库水瞬时浊度最高至500NTU。由于水厂面积有限，沉淀池较小，沉淀不充分，膜池进水浊度也迅速上升，肉眼可见沉淀池浑浊、水体发黄、悬浮物明显，见图4，5。图5膜池进水发黄浑浊度明显图4黄前水库水源地图77

6、月25号膜池进水浊度图67月23号膜池进水浊度图6、7为7月23号和25号的膜池进水浊度仪显示数值，已比正常进水浊度上涨二十多倍。为了保证泰安地区居民的饮用水需求量，产水通量不变的情况下，在高浊度的膜进水条件下，超滤膜系统运行正常，跨膜压差变化见图6。水厂产水指标符合国家饮用水106项标准，产水浊度始终在0.1NTU以下，产水颗粒数保持在5以下。中控记录表明，膜池进水浊度从平常1~2NTU左右突变至最高26.04NTU。在水厂照常生产，平均膜通量继续保持在30L/m2▪h的情况下，跨膜压差在这期间微幅上升，进水浊度恢复正常后，跨膜压差下降，膜的恢复性能好。图8跨

7、膜压差变化结论：北京膜华生产的浸没式超滤膜结构特点优异，膜系统抗污染性能良好，在应对原水水质突变恶化的特殊情况时，无需进行加大药剂量，减少产水量等操作，产水浊度依然稳定在0.1NTU以下，达到国家106项饮用水水质标准。在保证产水水量满足城市居民用水的同时，跨膜压差增幅小，表现优异。常规自来水厂惧怕的水质突变问题在超滤膜系统下得到完美解决，非常适合在市政饮用水项目中大规模推广使用。