土木在线论坛 \ 环保工程 \ 水处理 \ 超滤膜直接过滤处理低温低浊水的试验

超滤膜直接过滤处理低温低浊水的试验

发布于:2014-11-13 11:37:13 来自:环保工程/水处理 [复制转发]
本帖内容节选自《净水技术》杂志2014年第五期《超滤膜直接过滤处理低温低浊水的试验》 傅金祥等著


摘要:中试采用超滤膜直接过滤处理低温低浊水,考察了超滤膜的除污性能和影响膜污染的各种因素。结果表明超滤膜直接过滤的出水浊度恒低于0.1NTU,对COD和UV254的平均去除率分别为17% 和14% ;处理水量越低,过滤周期越短,反洗强度越大,跨膜压差(TMP)增长越缓慢,越有助于缓解膜污染,使超滤膜系统能够长时间稳定运行;低温对膜污染的影响不容忽视。

低温低浊水因其温度低(0-4℃)、浊度低、水的黏度大等特点成为水处理领域中研究的重点和难点之一[1,2]。冬季北方地区水厂通常采用增加混凝剂投加量和投加高分子助凝剂的方式来改善混凝效果,但处理效果并不明显。超滤膜几乎能将细菌、病毒、两虫及水生生物全部去除;处理系统占地面积小,运行维护简单,容易实现自动化,是提高水厂出水水质和微生物安全性最有效的技术[3-5]。本文采用内压式中空纤维超滤膜直接过滤处理低温低浊期的大伙房水库水,考察超滤膜在低温期对污染物的去除效果;研究了影响超滤膜污染的各种因素,探讨将超滤膜系统用于处理低温低浊水的可能性。



1.1工艺流程
中试采用中国海南立升公司生产的型号为LH3-1060-V的内压式超滤膜组件,膜材料为聚氯乙烯(PVC),膜面积为40㎡,膜孔径为0.01μm,膜丝内/外径为1.0/1.6mm,截留分子量为50000Da,最高工作温度为40℃,处理能力为2-3m3/h,过滤方式为全量过滤,工艺流程如图1所示。
1.jpg

超滤膜组件在水厂厂房内安装调试。试验期间,厂房内的温度维持在5℃左右,超滤膜进水温度为2.5~6℃。整套装置由PLC自动控制运行,原水经过提升泵提升后进入原水箱,经增压泵增压后,通过SPEZ-L型刷式自清洗过滤器去除原水中的大颗粒物,再进入超滤膜组件,原水中的污染物质被超滤膜截留,净水则从膜壁四周渗出并汇集成为产水,进入产水箱。为缓解膜污染,维持超滤膜的产水稳定性,在设备运行的过程中需定时对超滤膜进行冲洗。反洗水为贮存在产水箱中的滤后水。膜清洗过程为正冲-下反冲-上反冲-正冲。



1.2原水水质
试验原水取自大伙房水库水[6-8]。试验于2013年1月上旬运行至4月下旬,处在低温期。试验期间,主要水质指标如表1所示。
2.jpg

1.3水质分析项目及方法
温度:玻璃温度计;pH:便携式pH计;浊度:台式浊度仪;细菌总数:平板计数法;CODMn:酸性高锰酸钾法;UV254:紫外分光光度计,水样在测定前用0.45μm的滤膜过滤。




2.1直接超滤对水中污染物的去除
2.1.1浊度的去除效果
浊度主要是由水中的悬浮颗粒、微生物和胶体物质等引起。浊度是饮用水中最重要、最直接和影响最显著的指标之一。现行常规给水处理流程以去除原水的浊度为主要目标,大多数水厂也都采用浊度作为监测指标来控制水厂水质。原水直接过滤对浊度的去除效果如图2所示。
3.jpg


由图2 可知在低温低浊期(原水浊度为0.496~0.819NTU),超滤膜直接过滤原水的出水浊度恒低于0.1NTU,平均值为0.062NTU,去除率达到了90%以上,去除效果非常好,表现出良好的稳定性。值得一提的是,作为浊度的胶体本身不仅是污染物,而且是水中细菌、病毒等微生物的重要载体[9]。 超滤膜对水中浊度优异的去除效果同样可以表明其对于水中细菌、病毒的去除能力。细菌总数的检测结果如表2所示。
4.jpg


由表2 可知超滤膜出水的细菌总数均小于4CFU/mL,结果均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中规定的限值。中试采用的超滤膜孔径为0.01μm,理论上可以截留全部细菌,但从超滤的出水中仍然能检测到微生物的存在,这可能是由于部分膜丝的破损以及微生物在不同生长阶段体积大小不同等引起的。



2.1.2COD 的去除效果分析
原水直接过滤对COD 的去除效果如图3 所示。
5.jpg

由图3可知超滤膜进水的CODMn均值为3.59 mg/L,直接超滤出水CODMn平均值为2.97mg/L,平均去除率为17% ,直接超滤对原水中COD的去除率较低,并且随着原水水质的变化,去除率也随之变化。这是由于 超滤膜的孔径较大,截留分子量也较大,而低温低浊水中的杂质是以细小的胶体分散体系溶于水中,因此导致对原水中的有机物较低的去除率。



2.1.3UV254的去除效果
UV254是衡量水中有机物指标的一项重要控制参数。其作为反映一类有机物的替代参数的测定具有操作简单、仪器低廉、试验操作成本低、精度较高、数据重现性好等优点[10]。它除了与难挥发性总有机碳、溶解性有机碳存在良好的关系外,与色度、天然有机物以及消毒副产物生成势等控制指标也具有很好的相关性。
直接超滤对原水UV254的去除效果如图4所示。
6.jpg


由图4可知在试验的原水水质条件下,超滤膜直接对UV254的去除效果并不是很好,并且随着原水UV254的变化而呈现出不稳定的趋势,平均去除率仅为14%。直接超滤对UV254的去除能力较低的主要原因是UV254表征的是水中天然有机物的含量,其分子量主要分布在500~20000Da[11,12],而中试采用的超滤膜的截留分子量为50000Da。







1.jpg


2.jpg


3.jpg


4.jpg


5.jpg


6.jpg

全部回复(29)

只看楼主 我来说两句
  • 天王名流iyt

    学习了,谢谢楼主分享
    2016-10-18 14:25:18

    回复 举报
    赞同0
  • 天王名流iyt

    学习了,谢谢楼主分享
    2016-10-18 14:25:18

    回复 举报
    赞同0
加载更多
这个家伙什么也没有留下。。。

水处理

返回版块

41.83 万条内容 · 1359 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

【环保基础知识】环保干货风再次来袭,吹到你了没?

2014-11-13天气很好,小编的状态也如初升的太阳,心情清爽,于是打开电脑,为大家分享生化系统内加药设计。好的环保离不开好的设计理念,好的设计理念也不开精确的参数计算。 环保是一门艺术,结合了工艺、建筑、结构以及自动化系统,让我们一同分享,犹如建设一栋大厦,让环保不仅只是一个污水治理的场所,同时也是一道靓丽的风景。 主持人说: 对于膜成本问题,很多网友对于膜发展是抱有很高的期望的,有网友提问说,随着以后膜生产工艺不断更新,技术不断进步,想请问黄老师是否会成为工业水处理的一次历史性革命?膜技术在污水处理中能达到怎样的地位?

回帖成功

经验值 +10