混凝-微濾工藝用于反滲透海水淡化預處理的試驗研究

時間：2007-03-02 來源：天津大學環境科學與工程學院 作者： 劉耀璘

摘 要：近年來，隨著膜技術的發展，反滲透（RO）工藝在苦咸水及海水淡化領域的應用日益廣泛。加強預處理、控制膜污染是保證RO工藝長期穩定運行的關鍵。傳統的海水預處理工藝（混凝、沉淀、過濾）在應用中存在很多問題，例如：出水的水質不穩定，藥劑量大，占地面積大等，不是理想的反滲透海水淡化法（SWRO）的預處理工藝。國內外SWRO水廠的長期試驗及運行結果表明，微濾技術是一種行之有效的預處理工藝。

    混凝—微濾組合工藝具有出水水質穩定、易于實現自動化控制、操作壓力低等優點，在水處理領域得到了廣泛的應用。本試驗將FeCI3混凝和微濾膜過濾相結合，為強化有機物質去除效果并減緩膜污染，向反應器中投加粉末活性炭（PAC），選擇合適的膜組件及運行條件連續運行，考察該工藝用于SWRO預處理的可行性。

    在采用日本某廠家的膜組件試驗運行中發現，這種孔徑為0.1μm的微孔濾膜，出水水質良好，濁度＜0.1NTU，SDI＜3，鐵＜0.1mg/L，對有機物有一定程度的去除，符合RO進水水質標準。但是這種膜組件抗污染能力較差，并且膜清洗消耗化學藥劑量大、歷時較長，不適宜連續運行。

    采用國產膜組件（孔徑0.22μm）的試驗結果表明，FeC13投量為2.5mg/L（以Fe3＋計），PAC消耗量為40mg/L時，出水效果最好，出水濁度＜0.1NTU,SDI＜1.5,鐵＜0.1mg/L,CODMn平均去除率為24%,作為RO進水是非常理想的,并且該膜組件抗污染能力優于日本產膜組件。

    選擇國產膜組件及FeC13投量為2.5mg/L(以Fe3＋計),PAC消耗量為40mg/L的運行條件,工作通量為20L/h·m2,曝氣清洗的方式連續運行反應器,出水水質良好,符合RO進水水質要求。在此通量下運行，通過排泥、曝氣清洗，每平方米膜面積至少可以處理海水1800L。

    混凝及間歇性投加PAC不僅能夠緩解膜污染，而且可以保證出水水質良好。在對混凝及PAC吸附后的混合液的粒度分布的試驗分析中發現，混凝及PAC吸附作用使海水中粒徑小于0.22μm的顆粒物質聚集變大，從而被微濾膜去除，是出水水質良好的保證。

    技術經濟分析顯示，采用該工藝對RO進水進行預處理，可以簡化處理工藝，降低基費用，并且運行費用沒有明顯增加。

關鍵詞：混凝-微濾工藝；PAC；SWRO；預處理；SDI；粒度分布；經濟分析

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