???? SSI ????????
超濾膜處理黃河水工程實例
時間: 2018/12/14 10:24:45 作者: 來源:

1亿宝彩票|手机app下载、自來水對人類健康的威脅和污染對凈化技術的挑戰

摘 要: 山東濱化集團超濾系統設計出力為每天10080噸亿宝彩票|手机app下载,原水為黃河水亿宝彩票|手机app下载,2004年12月投運亿宝彩票|手机app下载,2006年3月開始穩定運行至今亿宝彩票|手机app下载。本文報道了超濾膜材料亿宝彩票|手机app下载,超濾系統錯流參數亿宝彩票|手机app下载,超濾系統反洗亿宝彩票|手机app下载,化學加強反洗條件以及化學藥洗控制等運行條件對超濾系統穩定運行的影響亿宝彩票|手机app下载、選擇和優化結果亿宝彩票|手机app下载;超濾設備直接運行的噸水成本約0.24元。筆者期望其中的一些參數對設計和運行自來水系統具有借鑒意義亿宝彩票|手机app下载。
  關鍵詞: 黃河水;飲用水;超濾亿宝彩票|手机app下载;聚砜;改性聚砜;超濾膜
面超濾技術是保證飲水安全的重要手段之一[1]亿宝彩票|手机app下载,特別是在解決賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲對飲水安全的威脅方面,超濾技術更是有著不可替代的重要作用[2]。然而,由于超濾技術本身和價格等方面的問題,超濾在中國自來水領域的應用還剛剛開始亿宝彩票|手机app下载,經驗還較為缺乏。與此同時亿宝彩票|手机app下载,超濾技術在工業領域卻已經得到了廣泛應用和普遍接受亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。2008年日產超過50000噸的工業超濾系統也已經開始投運亿宝彩票|手机app下载。本文報道了較大型超濾常年的運行經驗亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,希望為超濾在飲用水方面的應用提供借鑒。另一方面,超濾系統的噸水造價也已經出現了明顯變化。對于大型超濾系統,預期壓力式膜組件每天噸水投資可以控制在75元左右亿宝彩票|手机app下载,而壓力式膜系統每天噸水設備投資可以控制在45元以內亿宝彩票|手机app下载。膜系統價格的降低將使超濾技術在大型自來水制造領域獲得更高的競爭力。
  另一方面亿宝彩票|手机app下载,超濾系統的噸水造價也已經出現了明顯變化亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。對于大型超濾系統亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,預期壓力式膜組件每天噸水投資可以控制在75元左右,而壓力式膜系統每天噸水設備投資可以控制在45元以內。膜系統價格的降低將使超濾技術在大型自來水制造領域獲得更高的競爭力亿宝彩票|手机app下载。
1、工程概況
山東濱化集團于2003年始建熱電聯產發電廠亿宝彩票|手机app下载,其中鍋爐補給水采用經過簡單沉淀的黃河水。在選擇水處理工藝時,經調查發現,大多數使用傳統的多介質過濾加活性炭吸附的反滲透預處理工藝不能保證反滲透系統長期穩定運行,而解決這一問題的出路之一是采用超濾過濾。經過論證和篩選,最終確定了多介質過濾與超濾結合的反滲透預處理工藝亿宝彩票|手机app下载。
document.write(" ");xno = xno+1;
    該項工程于2004年底投入運行亿宝彩票|手机app下载。初期超濾處理效果非常理想,然而超濾系統在運行6個月后出現大量“斷絲”問題亿宝彩票|手机app下载。由于“斷絲”數量較多和持續增加,在投產9個月后將全部超濾組件更換亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。但是在更換新超濾膜后3個月,“斷絲”問題再次出現。2006年3月亿宝彩票|手机app下载,全部超濾膜更換成膜絲內徑為1.2mm的改性聚砜材料的新型超濾膜組件亿宝彩票|手机app下载。此后至今共42個月當中超濾系統穩定運行亿宝彩票|手机app下载,水質和水量完全達到原設計要求。

2、工藝流程及設計參數

2.1 系統設計

 系統采用40平方米的超濾膜組件84支,單位膜面積水通量為125L/m2?hr。運行瞬時通量為135L/m2?hr。
設計反洗周期每60分鐘反洗一次亿宝彩票|手机app下载。反洗過程中加入次氯酸鈉殺菌,用以控制超濾膜中細菌和微生物的滋生。設計錯流濃水流量為120m3/hr.亿宝彩票|手机app下载,大部分錯流濃水流回到多介質過濾器給水泵之前,濃水排放流量為10 m3/hr.亿宝彩票|手机app下载。
超濾反洗使用反滲透濃水。超濾系統水利用率為97.7%亿宝彩票|手机app下载。
  設計化學藥洗周期為180天,用以去除超濾膜在運行中受到的頑固膠體污染和生物污染,恢復膜性能亿宝彩票|手机app下载。
3、 運行參數的優化

3.1 膜材料

 系統運行的前15個月采用第一類超濾膜,膜材料為聚氯乙烯(PVC)亿宝彩票|手机app下载,內壓式,膜絲內外徑OD/ID =1.5 mm /1.0mm,標稱截留分子量80000 Dalton。第16月后至今的48個月采用第二類超濾膜亿宝彩票|手机app下载,膜材料為改性聚砜(mPS)亿宝彩票|手机app下载,內壓式亿宝彩票|手机app下载,膜絲內外徑OD/ID =1.8 mm /1.2mm,標稱截留分子量45000 Dalton。
3.2 運行通量
 本工程在投運后前36個月運行通量一直控制在125L/m2?hr 亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,化學藥洗周期大于等于6個月亿宝彩票|手机app下载。2008年1月,工程增容后使得超濾用水壓力減低亿宝彩票|手机app下载,運行人員主動將該超濾系統出力削減至65L/m2?hr亿宝彩票|手机app下载。此時運行跨膜壓差由0.06-0.08MPa下降至0.03-0.04MPa亿宝彩票|手机app下载。這一壓差一直穩定至今。
3.3 超濾水利用率
 在更換聚砜超濾膜后進行了超濾膜產水率優化實驗亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。其中比較了排水量與反洗周期的變化亿宝彩票|手机app下载。實驗證明亿宝彩票|手机app下载,可以將全部錯流濃水回用而不影響超濾系統的運行亿宝彩票|手机app下载。此時超濾系統水利用率為98.3%。

3.4 反洗周期及程序的優化

 系統投運時反洗周期設定為60分鐘。每次反洗程序為正沖30秒,上加藥反洗(100ppm次氯酸鈉)30秒,下加藥反洗(100ppm次氯酸鈉)30秒,上下同時反洗30秒亿宝彩票|手机app下载,正沖30秒亿宝彩票|手机app下载。單只膜的反洗強度為12.5m3/hr.
  在選擇和優化反洗周期時主要考察反洗前后單套超濾膜組件跨膜壓差(TMP)以及產水量的變化亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。一般以反洗前后跨膜壓差無明顯變化亿宝彩票|手机app下载、產水量變化±15%為宜。目前反洗周期為每產360m3水反洗一次亿宝彩票|手机app下载,每次反洗程序保持不變。這一優化可以提高水利用率0.3%。
3.5 化學藥洗周期
 化學藥洗在系統出力下降到設計能力的90%時進行。實際運行中即使系統出力沒有明顯下降亿宝彩票|手机app下载,每6個月也進行一次維護性化學藥洗亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载。
3.6 完整性檢驗
 自動完整性檢驗系統可以對超濾系統定期做完整性檢驗亿宝彩票|手机app下载。打開產水閥門亿宝彩票|手机app下载,向給水系統中加入壓縮空氣,將給水側水排凈后定時自動關閉給水閥亿宝彩票|手机app下载;到達指定壓力后自動關閉氣閥;系統中安裝的壓力變送器將給水側氣體壓力變化傳送到DCS記錄和分析亿宝彩票|手机app下载。2分鐘壓力損失超過5%的系統需要進行人工完整性檢驗亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,找出需要修補的超濾膜組件。
  在每支超濾膜組件頂部產水管上安裝一段透明管亿宝彩票|手机app下载,在人工完整性檢驗時打開超濾產水排放閥門,向給水側加入壓縮空氣亿宝彩票|手机app下载,提高給水側壓力;到達指定壓力后通過調整壓縮空氣加入量維持進水側壓力在指定壓力;觀察產水透明管中是否有氣泡逸出。有氣泡逸出的超濾膜組件需要離線修補亿宝彩票|手机app下载。
實際運行中每周進行一次完整性檢驗。每天測定產水的SDI值也可以間接檢測超濾系統的完整性。
4、 運行結果與討論

4.1 膜材料的影響

 兩類超濾膜組件分別安裝運行后前12個月的統計參數見表1亿宝彩票|手机app下载。
表1 兩種超濾膜運行參數
Tab. 1 Operation data of two types of UF membrane modules

PVC
超濾膜組件

PS
超濾膜件

產水平均SDI

3.5

1.5

斷絲率%

5.2%

0

化學藥洗周期(天)

180

180

不同的膜材料必定影響膜的性能。當然也不是某一種膜材料一定優于另一種膜材料。在本工程的實踐中的確發現不同材料的膜組件表現出不同的性能亿宝彩票|手机app下载。另一方面,運行經驗的增長顯然對后來更換的膜組件更有利亿宝彩票|手机app下载。
   在使用PVC超濾膜組件時,在原水中添加絮凝劑,投運3個月內SDI值在1.3-2.0之間亿宝彩票|手机app下载,此后逐漸增加亿宝彩票|手机app下载,投運6個月時增加到4.2。此時發現斷絲問題。
   使用PS膜組件時,在原水中添加絮凝劑前提下亿宝彩票|手机app下载,SDI值僅為0.5-0.9亿宝彩票|手机app下载。為了節省運行成本,停止添加絮凝劑,此時SDI值隨給水水質有所波動亿宝彩票|手机app下载,但保持在1-2之間亿宝彩票|手机app下载。
   對于反滲透預處理亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,超濾系統的污染指數(SDI)值尤為重要亿宝彩票|手机app下载。這一指標與水中細微懸浮物和膠體的總量相關聯。這一指標的降低標志著水中微生物和微生物碎片被濾除。一般地說,超濾膜截留分子量越小,產水的這一指標也越低亿宝彩票|手机app下载。當然,當膜組件發生斷絲時亿宝彩票|手机app下载,這一指標會明顯上升。
   對于飲用水處理,超濾膜最大的優勢就是阻隔懸浮物和致病微生物。一旦出現斷絲問題亿宝彩票|手机app下载,這一優勢就蕩然無存。因此在膜材料的選擇方面性能的權重顯然遠遠大于成本的權重亿宝彩票|手机app下载。
4.2 超濾膜的通量
 一般認為超濾膜的初始與穩定運行通量之間有較大差距亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,且穩定運行通量會逐漸衰減。
   本工程使用聚砜超濾膜系統運行數據表明亿宝彩票|手机app下载,改性聚砜膜的通量非常穩定亿宝彩票|手机app下载。表1列舉了運行48個月內的通量記錄亿宝彩票|手机app下载。運行數據表明亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载,歸一的膜通量僅在正負3%內波動亿宝彩票|手机app下载。同時,這一穩定運行通量在膜出廠初始通量范圍內亿宝彩票|手机app下载。這一特點可能與膜的永久親水性有關亿宝彩票|手机app下载,也可能與較粗膜絲的抗污染能力較高有關。另外該種膜標稱的過濾孔徑小于0.01微米亿宝彩票|手机app下载,這一過濾孔徑已經遠遠小于最小的固體懸浮物的直徑,因此避免了孔徑被固體顆粒堵塞的可能。
表2 聚砜超濾膜歸一通量
Tab. 2 Normalized flux of mPS membrane

記錄時間

超濾膜通量
(L/m2.hr at 0.1 MPa)

2006.04.10

228.6

2006.10.10

222.2

2007.04.10

225.4

2007.10.10

219.0

2008.04.10

228.6

2008.10.10

222.2

2009.04.10

215.8

4.3 運行費用
本工程超濾系統的直接運行費用主要包括藥劑費(噸水成本0.02元)、電費(按每千瓦時0.50元計亿宝彩票|手机app下载,噸水成本0.18元)、膜組件更換費(按6年,每平方米膜200元人民幣計亿宝彩票|手机app下载,噸水成本0.04元),三項合計為0.24元/噸。
5、結論
雖然自來水領域與工業領域有不同的要求和標準亿宝彩票|手机app下载,但是一般地說亿宝彩票|手机app下载,市政領域對于使用超濾處理水的水質并不擔心[1,2]亿宝彩票|手机app下载。市政領域和工業領域對超濾的擔心是一致的,就是超濾長期穩定運行的問題和設備投資和運行費用的問題亿宝彩票|手机app下载。超濾膜的斷絲問題也一度威脅到了本工程電廠和工藝用水質量亿宝彩票|手机app下载。但是經過各方面的努力亿宝彩票|手机app下载,經過4年零10個月的實踐證明,超濾在本工程黃河水的處理中是成功的。
   對本工程項目而言,超濾膜材料、超濾膜的親水性亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载、超濾膜和超濾膜組件的機械結構對設備的長期穩定運行均有至關重要的影響。根據運行經驗亿宝彩票|手机app下载,對黃河水而言,超濾膜的設計通量應以80-100 L/m2?hr 為宜,此時跨膜壓差約為0.065MPa,反洗周期應以60分鐘為宜;維護性化學藥洗周期為180天亿宝彩票|手机app下载。
本工程也為超濾處理黃河水長期穩定運行提供了例證和參考亿宝彩票|手机app下载。筆者期望也相信,超濾技術將為中國人喝上優質自來水作出貢獻亿宝彩票|手机app下载。
參考文獻
[1] 李圭白,楊艷玲. 第三代市飲用水凈化工藝-超濾為核心的組合工藝[J]. 給水排水亿宝彩票|手机app下载亿宝彩票|手机app下载, 2007, 33(4):1.
 [2] 許航亿宝彩票|手机app下载,陳為,袁哲亿宝彩票|手机app下载,等. 湖泊水深度處理工藝的比較實驗研究[J]. 給水排水, 2009亿宝彩票|手机app下载, 35(9):22-25.
?
???? SSI ????????
<i id="1cvt5"><dd id="1cvt5"></dd></i>
<output id="1cvt5"></output>

  • <th id="1cvt5"><option id="1cvt5"></option></th><tr id="1cvt5"><option id="1cvt5"></option></tr>

    <code id="1cvt5"><small id="1cvt5"></small></code>
  • <code id="1cvt5"></code>

  • <th id="1cvt5"><option id="1cvt5"></option></th>

    亿宝彩票|手机app下载 爱投彩票|官网登录 乐彩彩票|手机app下载 云鼎彩票|官网登录 乐彩彩票|官网登录 东森彩票|手机app下载 南方彩票|官网登录 环球彩票|手机app下载 乐彩彩票|官网登录 头奖彩票|官网登录 好盈彩票|手机app下载 新贝彩票|官网登录 亿宝彩票|手机app下载 北斗彩票|官网登录