混凝微濾工藝處理微污染原水和低放廢水的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高和膜法水處理成本的降低，混凝微濾工藝在處理微污染原水和低放廢水領(lǐng)域越來(lái)越受到重視。混凝工藝能提高出水水質(zhì)，同時(shí)其絮體在膜表面沉積也有效延緩了膜污染；微濾膜工藝則能有效的發(fā)揮過(guò)濾功能。 在天津市某水廠建立了兩套浸沒(méi)式混凝微濾中試系統(tǒng)，即浸沒(méi)式混凝膜過(guò)濾（SCMF）工藝和浸沒(méi)式膜混凝反應(yīng)器（SMCR）工藝，處理規(guī)模分別為150和300 m3/d，目的在于為建設(shè)混凝微濾工藝的自來(lái)水廠提供必要的基礎(chǔ)參數(shù)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)

2、。與中國(guó)工程物理研究院合作開(kāi)發(fā)了混凝微濾工藝處理低放廢水的裝置，在相關(guān)的設(shè)計(jì)中，對(duì)聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜的耐輻射性能也進(jìn)行了研究。 SCMF工藝穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，膜通量為53.3 L/（h·㎡），過(guò)濾時(shí)間為30 min，氣水聯(lián)合反洗為80 s。在穩(wěn)定運(yùn)行的154 d內(nèi)，共進(jìn)行了5次化學(xué)清洗。原水的水質(zhì)狀況顯著影響膜污染的速率和出水的水質(zhì)。低溫低濁時(shí)期的原水水質(zhì)較好，混凝劑FeCl3的投加量為6 mg/L；常溫時(shí)期投加混凝劑聚合氯

3、化鋁10～20 mg/L，并增大了強(qiáng)化通量維護(hù)（EFM）的頻率；夏季高溫高藻期的原水水質(zhì)較差，需要進(jìn)一步采取預(yù)氯化和降低膜通量等措施來(lái)控制膜污染。SMCR工藝采取連續(xù)曝氣，出水8 min停歇2 min的運(yùn)行方式，氣水比為15：1，排泥周期可由24小時(shí)延長(zhǎng)為48小時(shí)，膜通量為16.7 L/（h·㎡），F(xiàn)eCl3的投加量為3～4 mg/L。SMCR工藝在穩(wěn)定運(yùn)行的134 d內(nèi)，從未進(jìn)行化學(xué)清洗。在原水水質(zhì)變差時(shí)同樣需要采取加大混凝劑投劑量和

4、增加預(yù)氯化等措施來(lái)控制膜污染和提高出水水質(zhì)。 混凝微濾工藝的出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，滿(mǎn)足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）。SCMF、SMCR工藝的平均出水濁度均為0.09 NTU，出水濁度≤0.1NTU的部分所占比例分別為89.5％和92.0％，表明混凝微濾工藝對(duì)濁度有良好的去除效果。SCMF工藝的平均出水CODMn為2.03 mg/L，SMCR工藝為2.25 mg/L。出水細(xì)菌指標(biāo)良好。SCMF工藝的產(chǎn)水率為90.

5、9％，SMCR工藝的產(chǎn)水率可達(dá)98.8％。SCMF、SMCR工藝的電耗分別為0.20、0.42 kW·h/m3，考慮電費(fèi)和藥劑費(fèi)用之和，SMCR工藝為0.247元/m3，高于SCMF工藝低溫低濁時(shí)期的0.162元/m3，而低于其常溫期0.264元/m3。 混凝微濾工藝對(duì)微污染原水中可溶性有機(jī)物和消毒副產(chǎn)物前體物的去除研究發(fā)現(xiàn)，原水中的溶解性有機(jī)物以小分子為主，其中分子量介于3k-1k Da之間的有機(jī)物THMs的生成能力最強(qiáng)；膜

6、分離出水中大分子有機(jī)物的含量具有較大幅度的降低，而小分子物質(zhì)去除效果較差，甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象；比較不同有機(jī)物指標(biāo)的去除效果，在各個(gè)分子量區(qū)間，UV254的去除率高于DOC；兩套處理系統(tǒng)對(duì)FHMFP的去除率在40％左右。采用粉末活性炭吸附工藝可以提高THMFP的去除效果，燒杯試驗(yàn)確定了吸附平衡時(shí)間為45 min；在相同投加吸附時(shí)間的情況下，發(fā)現(xiàn)PAC在投加量為20 mg/L時(shí)，去除率為57％。 采用不同的劑量和劑量率對(duì)浸泡在p