本試驗裝置自從2003年4月21日開機以來連續運行了兩個多月至今,在進水水質發生較大變化的情況下一直正常運行,出水水質穩定,均達到并優于《污水回用設計規范》(征求意見稿)(2001年)中的城市雜用水水質標準。這進一步表明,CMFW-2連續微濾裝置能夠有效地控制膜污染,并能高效進行膜清洗,其主要采取如下措施。
3.1膜污染的控制
3.1.1抗污染膜材
CMFW-2連續微濾裝置管式微孔濾膜采用的復合膜材料為聚乙烯醇(PVA),其具有高度的親水性和耐污染性,具有很好的耐多種有機溶劑的特性,易于成膜,物理、化學性能穩定。
3.1.2膜孔徑
膜孔徑較大,初始通量較大,但通量衰減較快,易受到膜污染。因此膜孔徑應比要求截留的微粒粒徑要小,這樣才能獲得較好的處理效果,還可減少溶質在膜孔上的吸附和堵塞所造成的污染。但孔徑越小,流體阻力則越大,通量也就越小[3]。綜合考慮兩者關系,通過試驗對比膜孔徑取為0.2-0.45µm,在這個范圍內,CMFW-2連續微濾裝置管式微孔濾膜處理效果最好,運行最為穩定。
3.1.3膜結構
對稱結構微濾膜,其彎曲孔的表面開口有時比內部孔徑還要大,這樣進入膜表面孔的粒子往往會被截留在膜中,導致膜堵塞,通量衰減快;而不對稱結構微濾膜,粒子大都被截留在膜表面,不易造成膜堵塞,易被橫切流帶走,即使在膜表面孔上產生聚集、堵塞,用反洗也很容易沖走[2]。CMFW-2連續微濾裝置管式微孔濾膜采用的是不對稱結構。
3.1.4抗污染膜組件
CMFW-2連續微濾裝置采用的是管式膜組件。管式膜組件對水中懸浮物有一定的承受能力,能有效地控制濃差極化,大范圍地調節待處理水的流速,膜生成污垢容易清洗且無需拆開設備[4]。
3.1.5錯流過濾
傳統的微濾為盲端過濾形式,盲端過濾的阻塞機率較高,且阻塞后必須停機反沖再生,不宜于連續運作,而錯流過濾可以實現微濾裝置的連續運作以適應處理大流量的規模要求。錯流過濾,水流動平行于過濾表面,在過濾表面可形成較大的剪切力,造成膜污染阻塞物質始終處于懸浮狀態,消除濃差極化帶來的影響,減少微粒和溶質在膜面的沉積,減輕膜污染[5]。
3.1.6膜前預處理
CMFW-2連續微濾裝置采用常規的混凝、沉淀和粗濾做微孔膜濾的預處理,通過加藥對二沉池出水進行絮凝、沉淀和過濾,以去除水中一些較大的懸浮粒子、膠體和部分溶解性物質,從而減輕微濾膜過程的負荷和污染。通過對二沉池出水加消毒劑殺菌以免微生物、細菌和有機物對微濾膜造成污染和侵蝕。
3.2
膜清洗
CMFW-2連續微濾裝置采取了控制膜污染的各種有效措施,但在長期運行過程中,膜的透水通量隨運行時間增長而下降,即膜污染問題必然發生,因此必須采取一定的清洗方法,使膜面或膜孔內污染物去除,達到透水量恢復,延長膜壽命的目的。
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