反滲透系統(tǒng)再生市政污水廠出水的應(yīng)用研究

吳鈞

【摘 要】 介紹了超濾-反滲透聯(lián)用系統(tǒng)在市政污水廠出水再生方面的應(yīng)用，考察了現(xiàn)有裝置中預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對(duì)整個(gè)裝置運(yùn)行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報(bào)道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠(yuǎn)低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生處理城市污水出水的成本較海水淡化更為低廉。如能找方法再生市政污水廠出水，并重新加以利用，將大大緩解水資源緊張的問(wèn)題。

1 微濾、超濾及反滲透

微濾、超濾及反滲透都是在靜壓差推動(dòng)力作用下，進(jìn)行水和其中溶質(zhì)分離的膜過(guò)程。三者去除微粒的粒徑不同。對(duì)于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應(yīng)用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應(yīng)用于污水再生的研究獲得了不少有益的進(jìn)展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應(yīng)用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動(dòng)較大、濁度較高的市政污水出水還比較少。由于市政污水廠出水中，懸浮顆粒較多微生物也較多，直接使用微濾、超濾及反滲透時(shí)，會(huì)由于富含大量懸浮顆粒和微生物而造成膜組件的污染和損壞，使得處理能力降低[4]。

2 增加預(yù)處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應(yīng)用

近年來(lái)，有學(xué)者提出通過(guò)妥善的設(shè)置預(yù)處理工藝，來(lái)穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水，拓寬反滲透工藝的應(yīng)用面[5～7]。本次研究通過(guò)增加預(yù)處理工藝并且采取超濾-反滲透聯(lián)用的方式，構(gòu)建了再生水系統(tǒng)?；玖鞒蹋和都踊炷齽?、殺菌劑——超濾——反滲透。

本裝置的特點(diǎn)如下：（1）設(shè)置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)，連續(xù)投加絮凝劑，可以提高顆粒物及膠體等的去除率，因此比單純的超濾過(guò)程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學(xué)加強(qiáng)反洗頻率從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設(shè)置自清洗過(guò)濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進(jìn)入超濾膜前去除，避免對(duì)超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長(zhǎng)，減少超濾系統(tǒng)的反洗頻率，提高產(chǎn)水量。

本裝置所使用的超濾系統(tǒng)采用中空纖維膜，由親水性的PVC合金中空纖維組成的，截留分子量為100，000道爾頓。本裝置反滲透膜組件計(jì)選用美國(guó)DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復(fù)合膜。

3 預(yù)處理-超濾-反滲透再生水裝置的運(yùn)行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對(duì)預(yù)處理裝置的混凝劑投加量進(jìn)行了摸索，考察其投加量對(duì)再生水裝置運(yùn)行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學(xué)清洗情況。具體情況參見(jiàn)圖1。與之對(duì)應(yīng)的反滲透系統(tǒng)的化學(xué)清洗情況見(jiàn)表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達(dá)到0.12MPa就實(shí)施化學(xué)清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時(shí)，實(shí)施化學(xué)清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時(shí)，超濾系統(tǒng)的壓差變化類(lèi)似，而后續(xù)的反滲透系統(tǒng)清洗周期出現(xiàn)變化，混凝劑投劑量2PPm時(shí)，反滲透系統(tǒng)達(dá)到需清洗的壓差時(shí)間變長(zhǎng)，即化學(xué)清洗周期延長(zhǎng)，這樣可以有效地增加產(chǎn)水量，有利于再生水裝置的高效運(yùn)行。而投加量3ppm時(shí)，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗(yàn)周期內(nèi)未需要進(jìn)行化學(xué)清洗，然而超濾系統(tǒng)進(jìn)行了兩次化學(xué)清洗（壓差達(dá)到0.12MPa時(shí)實(shí)施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學(xué)清洗會(huì)造成整個(gè)再生水系統(tǒng)的停運(yùn)，因此，混凝劑投加量過(guò)大，并不能始終提供有益的幫助。此外，原水（即市政污水廠出水）水質(zhì)的變化也會(huì)給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運(yùn)行狀態(tài)造成影響。

因此，在本次的研究情況下，2ppm的混凝劑投加量能夠獲得最佳的效果，能夠有效地提高整套再生水裝置的產(chǎn)水量。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）增加了預(yù)處理系統(tǒng)的反滲透工藝，能有效地將市政污水處理廠出水再生回用；（2）通過(guò)適量的調(diào)整預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預(yù)處理-超濾-反滲透裝置的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]解利昕，阮國(guó)嶺，張耀江.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷蕓，郭明遠(yuǎn)，李慧揚(yáng).反滲透和超濾的應(yīng)用和發(fā)展[J].蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996年10月，第16卷第4期103頁(yè).

[3]譚永文，張維潤(rùn)，沈炎章.反滲透工程的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2003年8月，第23卷第4期110頁(yè).

[4]郅玉聲.反滲透工藝系統(tǒng)[J].凈水技術(shù)，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]張贊紅.超濾作為反滲透預(yù)處理的探討[J].凈水技術(shù)，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孫德棟，張啟修.反滲透深度處理回用生活污水的試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁(yè).

[7]范正虹，陳福泰，陳曉婷等.微濾/反滲透凈化污水廠二級(jí)處理出水[J].中國(guó)給水排水，2005年6月，第21卷第6期第44頁(yè).endprint

【摘 要】 介紹了超濾-反滲透聯(lián)用系統(tǒng)在市政污水廠出水再生方面的應(yīng)用，考察了現(xiàn)有裝置中預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對(duì)整個(gè)裝置運(yùn)行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報(bào)道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠(yuǎn)低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生處理城市污水出水的成本較海水淡化更為低廉。如能找方法再生市政污水廠出水，并重新加以利用，將大大緩解水資源緊張的問(wèn)題。

1 微濾、超濾及反滲透

微濾、超濾及反滲透都是在靜壓差推動(dòng)力作用下，進(jìn)行水和其中溶質(zhì)分離的膜過(guò)程。三者去除微粒的粒徑不同。對(duì)于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應(yīng)用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應(yīng)用于污水再生的研究獲得了不少有益的進(jìn)展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應(yīng)用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動(dòng)較大、濁度較高的市政污水出水還比較少。由于市政污水廠出水中，懸浮顆粒較多微生物也較多，直接使用微濾、超濾及反滲透時(shí)，會(huì)由于富含大量懸浮顆粒和微生物而造成膜組件的污染和損壞，使得處理能力降低[4]。

2 增加預(yù)處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應(yīng)用

近年來(lái)，有學(xué)者提出通過(guò)妥善的設(shè)置預(yù)處理工藝，來(lái)穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水，拓寬反滲透工藝的應(yīng)用面[5～7]。本次研究通過(guò)增加預(yù)處理工藝并且采取超濾-反滲透聯(lián)用的方式，構(gòu)建了再生水系統(tǒng)?；玖鞒蹋和都踊炷齽?、殺菌劑——超濾——反滲透。

本裝置的特點(diǎn)如下：（1）設(shè)置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)，連續(xù)投加絮凝劑，可以提高顆粒物及膠體等的去除率，因此比單純的超濾過(guò)程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學(xué)加強(qiáng)反洗頻率從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設(shè)置自清洗過(guò)濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進(jìn)入超濾膜前去除，避免對(duì)超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長(zhǎng)，減少超濾系統(tǒng)的反洗頻率，提高產(chǎn)水量。

本裝置所使用的超濾系統(tǒng)采用中空纖維膜，由親水性的PVC合金中空纖維組成的，截留分子量為100，000道爾頓。本裝置反滲透膜組件計(jì)選用美國(guó)DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復(fù)合膜。

3 預(yù)處理-超濾-反滲透再生水裝置的運(yùn)行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對(duì)預(yù)處理裝置的混凝劑投加量進(jìn)行了摸索，考察其投加量對(duì)再生水裝置運(yùn)行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學(xué)清洗情況。具體情況參見(jiàn)圖1。與之對(duì)應(yīng)的反滲透系統(tǒng)的化學(xué)清洗情況見(jiàn)表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達(dá)到0.12MPa就實(shí)施化學(xué)清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時(shí)，實(shí)施化學(xué)清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時(shí)，超濾系統(tǒng)的壓差變化類(lèi)似，而后續(xù)的反滲透系統(tǒng)清洗周期出現(xiàn)變化，混凝劑投劑量2PPm時(shí)，反滲透系統(tǒng)達(dá)到需清洗的壓差時(shí)間變長(zhǎng)，即化學(xué)清洗周期延長(zhǎng)，這樣可以有效地增加產(chǎn)水量，有利于再生水裝置的高效運(yùn)行。而投加量3ppm時(shí)，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗(yàn)周期內(nèi)未需要進(jìn)行化學(xué)清洗，然而超濾系統(tǒng)進(jìn)行了兩次化學(xué)清洗（壓差達(dá)到0.12MPa時(shí)實(shí)施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學(xué)清洗會(huì)造成整個(gè)再生水系統(tǒng)的停運(yùn)，因此，混凝劑投加量過(guò)大，并不能始終提供有益的幫助。此外，原水（即市政污水廠出水）水質(zhì)的變化也會(huì)給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運(yùn)行狀態(tài)造成影響。

因此，在本次的研究情況下，2ppm的混凝劑投加量能夠獲得最佳的效果，能夠有效地提高整套再生水裝置的產(chǎn)水量。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）增加了預(yù)處理系統(tǒng)的反滲透工藝，能有效地將市政污水處理廠出水再生回用；（2）通過(guò)適量的調(diào)整預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預(yù)處理-超濾-反滲透裝置的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]解利昕，阮國(guó)嶺，張耀江.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷蕓，郭明遠(yuǎn)，李慧揚(yáng).反滲透和超濾的應(yīng)用和發(fā)展[J].蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996年10月，第16卷第4期103頁(yè).

[3]譚永文，張維潤(rùn)，沈炎章.反滲透工程的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2003年8月，第23卷第4期110頁(yè).

[4]郅玉聲.反滲透工藝系統(tǒng)[J].凈水技術(shù)，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]張贊紅.超濾作為反滲透預(yù)處理的探討[J].凈水技術(shù)，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孫德棟，張啟修.反滲透深度處理回用生活污水的試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁(yè).

[7]范正虹，陳福泰，陳曉婷等.微濾/反滲透凈化污水廠二級(jí)處理出水[J].中國(guó)給水排水，2005年6月，第21卷第6期第44頁(yè).endprint

【摘 要】 介紹了超濾-反滲透聯(lián)用系統(tǒng)在市政污水廠出水再生方面的應(yīng)用，考察了現(xiàn)有裝置中預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對(duì)整個(gè)裝置運(yùn)行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報(bào)道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠(yuǎn)低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生處理城市污水出水的成本較海水淡化更為低廉。如能找方法再生市政污水廠出水，并重新加以利用，將大大緩解水資源緊張的問(wèn)題。

1 微濾、超濾及反滲透

微濾、超濾及反滲透都是在靜壓差推動(dòng)力作用下，進(jìn)行水和其中溶質(zhì)分離的膜過(guò)程。三者去除微粒的粒徑不同。對(duì)于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應(yīng)用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應(yīng)用于污水再生的研究獲得了不少有益的進(jìn)展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應(yīng)用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動(dòng)較大、濁度較高的市政污水出水還比較少。由于市政污水廠出水中，懸浮顆粒較多微生物也較多，直接使用微濾、超濾及反滲透時(shí)，會(huì)由于富含大量懸浮顆粒和微生物而造成膜組件的污染和損壞，使得處理能力降低[4]。

2 增加預(yù)處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應(yīng)用

近年來(lái)，有學(xué)者提出通過(guò)妥善的設(shè)置預(yù)處理工藝，來(lái)穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水，拓寬反滲透工藝的應(yīng)用面[5～7]。本次研究通過(guò)增加預(yù)處理工藝并且采取超濾-反滲透聯(lián)用的方式，構(gòu)建了再生水系統(tǒng)。基本流程：投加混凝劑、殺菌劑——超濾——反滲透。

本裝置的特點(diǎn)如下：（1）設(shè)置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)，連續(xù)投加絮凝劑，可以提高顆粒物及膠體等的去除率，因此比單純的超濾過(guò)程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學(xué)加強(qiáng)反洗頻率從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設(shè)置自清洗過(guò)濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進(jìn)入超濾膜前去除，避免對(duì)超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長(zhǎng)，減少超濾系統(tǒng)的反洗頻率，提高產(chǎn)水量。

本裝置所使用的超濾系統(tǒng)采用中空纖維膜，由親水性的PVC合金中空纖維組成的，截留分子量為100，000道爾頓。本裝置反滲透膜組件計(jì)選用美國(guó)DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復(fù)合膜。

3 預(yù)處理-超濾-反滲透再生水裝置的運(yùn)行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對(duì)預(yù)處理裝置的混凝劑投加量進(jìn)行了摸索，考察其投加量對(duì)再生水裝置運(yùn)行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學(xué)清洗情況。具體情況參見(jiàn)圖1。與之對(duì)應(yīng)的反滲透系統(tǒng)的化學(xué)清洗情況見(jiàn)表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達(dá)到0.12MPa就實(shí)施化學(xué)清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時(shí)，實(shí)施化學(xué)清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時(shí)，超濾系統(tǒng)的壓差變化類(lèi)似，而后續(xù)的反滲透系統(tǒng)清洗周期出現(xiàn)變化，混凝劑投劑量2PPm時(shí)，反滲透系統(tǒng)達(dá)到需清洗的壓差時(shí)間變長(zhǎng)，即化學(xué)清洗周期延長(zhǎng)，這樣可以有效地增加產(chǎn)水量，有利于再生水裝置的高效運(yùn)行。而投加量3ppm時(shí)，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗(yàn)周期內(nèi)未需要進(jìn)行化學(xué)清洗，然而超濾系統(tǒng)進(jìn)行了兩次化學(xué)清洗（壓差達(dá)到0.12MPa時(shí)實(shí)施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學(xué)清洗會(huì)造成整個(gè)再生水系統(tǒng)的停運(yùn)，因此，混凝劑投加量過(guò)大，并不能始終提供有益的幫助。此外，原水（即市政污水廠出水）水質(zhì)的變化也會(huì)給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運(yùn)行狀態(tài)造成影響。

因此，在本次的研究情況下，2ppm的混凝劑投加量能夠獲得最佳的效果，能夠有效地提高整套再生水裝置的產(chǎn)水量。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）增加了預(yù)處理系統(tǒng)的反滲透工藝，能有效地將市政污水處理廠出水再生回用；（2）通過(guò)適量的調(diào)整預(yù)處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預(yù)處理-超濾-反滲透裝置的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]解利昕，阮國(guó)嶺，張耀江.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷蕓，郭明遠(yuǎn)，李慧揚(yáng).反滲透和超濾的應(yīng)用和發(fā)展[J].蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996年10月，第16卷第4期103頁(yè).

[3]譚永文，張維潤(rùn)，沈炎章.反滲透工程的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2003年8月，第23卷第4期110頁(yè).

[4]郅玉聲.反滲透工藝系統(tǒng)[J].凈水技術(shù)，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]張贊紅.超濾作為反滲透預(yù)處理的探討[J].凈水技術(shù)，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孫德棟，張啟修.反滲透深度處理回用生活污水的試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁(yè).

[7]范正虹，陳福泰，陳曉婷等.微濾/反滲透凈化污水廠二級(jí)處理出水[J].中國(guó)給水排水，2005年6月，第21卷第6期第44頁(yè).endprint