浸沒式連續(xù)微濾系統(tǒng)(CMF-S)中試優(yōu)化及清洗研究.pdf

1、本文依據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、水處理等理論方法,通過處理規(guī)模為72m3/d的混凝沉淀-浸沒式連續(xù)微濾中試系統(tǒng)的大量試驗(yàn),對(duì)浸沒式連續(xù)微濾處理單元的運(yùn)行優(yōu)化和化學(xué)清洗、預(yù)氯化對(duì)混凝沉淀和微濾處理效果的影響進(jìn)行深入研究,提出一套用以指導(dǎo)再生水廠微濾處理單元在不同運(yùn)行工況下的優(yōu)化運(yùn)行方案、以及混凝沉淀-微濾系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行方案,在保證處理效果前提下,減少運(yùn)行費(fèi)用,減緩膜污染。
　　首先,根據(jù)水廠實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)水量變化,通過正交試驗(yàn),對(duì)夏、冬

2、兩季浸沒式連續(xù)微濾運(yùn)行參數(shù)(過濾周期、單獨(dú)氣洗時(shí)間、氣水聯(lián)合反洗時(shí)間)進(jìn)行優(yōu)化,確定了不同季節(jié)、不同處理負(fù)荷共六種運(yùn)行工況的最佳運(yùn)行參數(shù)。優(yōu)化結(jié)果表明,產(chǎn)水率提高2.7％~4.5%,反沖洗費(fèi)用降低20.93%~37.21%,跨膜壓差增長(zhǎng)速率減緩4.5%~30.2%,有利于提高微濾膜產(chǎn)水能力,減緩膜污染,降低運(yùn)行成本。
　　其次,對(duì)混凝沉淀預(yù)處理中預(yù)氯化工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,考察預(yù)氯化對(duì)混凝沉淀預(yù)處理和微濾處理效果的影響、對(duì)微濾膜比通量

3、的影響以及微濾進(jìn)、出水有機(jī)物分子量分布的影響,在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同運(yùn)行工況的微濾膜污染情況,確定最佳投氯量。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同負(fù)荷工況下,最佳投氯量為4~5mg/L;采用預(yù)氯化后,水中分子量小于4kDa和分子量大于50kDa的有機(jī)物去除較為顯著。
　　第三,為將試驗(yàn)研究成果用于水廠實(shí)際生產(chǎn),完成了微濾處理連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn),并從膜污染速率、微濾處理效果、運(yùn)行成本和化學(xué)清洗周期等方面對(duì)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整前后進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,按優(yōu)化參數(shù)運(yùn)行,

4、在保證微濾處理效果滿足要求的前提下,跨膜壓差增長(zhǎng)速率減緩9.38%,微濾處理水量增加1.76%,反洗費(fèi)用降低了24.44%,驗(yàn)證了優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)調(diào)整的可行性。此外,還研究了微濾膜CIP化學(xué)清洗,通過對(duì)微濾膜表面電鏡掃描、能譜分析和有機(jī)物分析,以及對(duì)化學(xué)清洗后藥液的TOC測(cè)定和原子吸收分析發(fā)現(xiàn),造成膜污染的主要為成垢物質(zhì)和有機(jī)物;氯洗對(duì)膜透水性能的恢復(fù)好于酸洗,而酸洗對(duì)金屬離子去除效果較好。
　　最后,在上述研究成果基礎(chǔ)上,提出混凝沉