污水厂尾水双膜法处理工艺

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1、污水厂尾水双膜法处理工艺目前，膜技术多应用于饮用水处理领域。随着对城市污水处理厂出水水质要求的不断提高，将膜技术应用于城市污水厂尾水提标已经成为一大趋。势城市污水处理厂多采用生化处理的方式去除有机物，水中部分难以生物降解的有机物仍残留在出水中。常用的污水厂二级出水深度处理方法有：在常规给水处理工艺基础上增设活性炭或臭氧单元、氧化塘、氧化沟、曝气生物滤池等生物技术，但存在占地面积大、建设费用高、难以降解污水厂二级出水中残余有机物等缺点。膜技术占地空间小、结构紧凑，有利于污水厂尾水提标改造。纳滤膜孔径为1nm，表面多带有电荷，可以有

2、效截留水中各种有机物、二价以上无机物及微量污染物，出水水质稳定，可满意更严格的排放标准。超滤膜孔的大小在微滤和纳滤之间，作为纳滤膜的前处理工艺能够有效预防纳滤膜污染的发生。但运行过程中难以避免的膜污染限制了膜技术的应用，因此进行针对污水厂二级出水的滤膜再生研究非常必要。一、材料与方法1.1试验装置试验流程如图1所示9试验在污水处理厂深度处理车间进行，原水经进水泵加压进入砂滤罐，去除悬浮物、胶体、藻类等不溶性污染物。经超滤增压泵加压后进入超滤膜单元，超滤出水作为纳滤进水，由纳滤增压泵加压后进入纳滤单元。超滤采用内压式膜壳一体式超滤

3、膜，两支并联，单支形状尺寸为φ90mmX590mm，合金PAN膜丝，安全运行时pH值范围为2~11，运行温度为5~40℃。纳滤采用DF-400型纳滤膜，两支并联，浓水与第三支串联，单支膜芯的尺寸为φ70mmX340mm，膜材质为芳香聚酰胺。1.2试验用水采用城市污水厂生化处理后髙效沉淀池岀水作为试验原水，详细水质：COD为21~52mg/L，平均值为29mg/L;TP为0.43-0.84mg/L，平均值为0.6mg/L;NH3-N为0.24-0.77mg/L，平均值为0.4mg/L;电导率为870-890μS/cm，平均值为88

4、1μS/cm。1.3试验方法9装置采用间歇运行的方式，超滤产水进入超滤储水箱，达到设定水位上限时超滤停止运行，纳滤开头运行。超滤储水箱水位下降到设定水位下限时，超滤开头运行，纳滤停止运行。通过进水阀门调整进水流速，采用转子流量计测定进出水流速，使超滤进水流速分别为10、15、20、25、30、35L/min，纳滤进水流速分别为2.75、3、3.25、3.5、3.75、4L/min，记录各个进水流速下超滤和纳滤的产水流速、跨膜压差、电导率值。在超滤进水流速为25L/min，纳滤进水流速为4L/min的条件下，每110min记录一次

5、跨膜压差、电导率、COD、TP、NH3-N值，考察累积过滤水量对膜性能的影响。当跨膜压差升高、滤膜发生污染时，超滤膜依次采用物理清洗(反洗30min，正洗20min)、pH值为11的NaOH浸泡14h、2.7%-3.3%的H2O2浸泡6h、pH值为3的HC1浸泡6h。纳滤膜依次采用pH值为10的NaOH浸泡6h、pH值为3的HCl浸泡6h进行清洗再生，记录清洗前后跨膜压差的变化。物理清洗在无压或低压大流量条件下，利用水流剪切力清除膜面污染物。化学浸泡清洗时关闭膜组件进出水阀门，每种化学药剂清洗后用清水冲洗至出水PH值显中性。1.

6、4分析项目及方法COD采用重锯酸盐法测定，TP采用钮锁抗分光光度法测定，NH3-N采用纳氏试剂分光光度法测定;电导率采用CCT-3320V电导率仪测定。二、结果与争论2.1进水流速对膜性能的影响2.1.1进水流速对膜产水流速和跨膜压差的影响图2为进水流速对膜产水流速和跨膜压差的影响。可知，随着进水流速的升高，超滤膜、纳滤膜的产水流速、跨膜压差均呈增大趋势。9电导率反映了水中溶解性离子的含量，通过电导率变化分析进水流速对膜分别性能的影响，结果如图3所示。可以看出，超滤膜对电导率的去除效果并不显著，保持在1%以下，超滤仅能去除附着在

7、不溶性大颗粒杂质上的少量离子，水中游离的离子仍能透过超滤膜。超滤产水电导率的大小与进水电导率值有关，其随着进水电导率的减小而下降。而纳滤对电导率的去除效果较好，平均去除率保持在88%左右，且出水电导率稳定。纳滤膜对电导率的去除率随进水流速和跨膜压差的增大稍有提高，去除率仅从86%提高到90%。纳滤膜的孔径较小，表面带有电荷，存在Donnan作用，高价态的离子具有更高的电势能，与膜间存在的相互作用力大，简单被膜截留，因此纳滤能更好地降低原水电导率。综合考虑产水流速、电导率去除效果、电耗等因素，在超滤膜的进水流速为25L/min、纳

8、滤膜的进水流速为4L/min条件下，考察累积过滤水量对膜性能的影响。2.2累积过滤水量对膜性能的影响2.2.1累积过滤水量对跨膜压差的影响累积过滤水量对跨膜压差的影响如图4所示。9由图4可知，在试验进水温度为10〜15℃条件下，随着累积过滤水量的增加超滤膜跨膜压