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1、双膜法在生活污水及一般工业废水回收中的应用摘要：本文介绍了双膜法在某厂回收产量为1.O万m3d脱盐水系统的应用。预处理及脱盐处理采用采用超滤(UF)+反渗透(RO)的双膜法，保证了工艺系统简单运行安全可靠；降低工程造价；系统能源消耗及药剂消耗低，减少运行成本。关键词：双膜法超滤反渗透废水回收中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：概述根据厂区总体规划，生活污水及一般工业废水中近期约L5万m3d的滤池滤后水进入后续“超滤+反渗透”进行脱盐处理，脱盐水产量为1.075m3do1.1 污水预处理主要工艺技术方案生活污水及一般工业废水采用“格栅+预沉+匀质调节+混凝沉淀+气浮+过滤”处理后，滤池滤
2、后水进入后续“超滤+一级反渗透”进行脱盐处理，作为40万吨/年烧碱、供热公用设施和循环冷却水系统的工业用水。酸碱及含金属离子工业废水采用“格栅+预沉+中和+匀质调节+混凝沉淀+气浮+过滤”处理后，和生活污水及一般工业废水处理中产生的脱盐浓水一起回用于砂石厂洗砂。1.2 进水水质双膜系统的水源为生活污水与一般工业废水(主要是循环冷却排污水)经预处理后，V型滤池的出水，出水达到污水综合排放标准(GB8978-1996)。1.3 出水水质系统的出水作为40万吨/年烧碱、供热公用设施和循环冷却水系统的工业用水。出水水质如下表所示：工艺流程设计本项目的工艺流程如下：超滤原水池超滤给水泵自清洗过滤器超滤超
3、滤产水池反渗透给水泵保安过滤器高压泵反渗透装置反渗透产水池脱盐水送水泵至选矿回用水管网反渗透浓水反渗透浓水池浓水输送泵至高盐回用水管网(砂石厂洗砂)本系统采用超滤(UF)+反渗透(RO)双膜法，保证了工艺系统简单，运行安全可靠；降低工程造价；系统能源消耗及药剂消耗低,减少运行成本，提高了脱盐水的回收率，减少浓盐水的排放量。2.1 超滤系统设计超滤系统主要包括：自清洗过滤器、超滤本体装置和超滤反洗/化学清洗装置。自清洗过滤器依靠滤网的机械截留作用去除水中的悬浮物。它具有全自动运行、连续出水、高效反洗等优点。滤网材质为316L不锈钢，过滤精度为IoOUm。可根据压差控制进行反冲洗。通常当压差达到0
4、.IMPa即自动反洗，反洗时间为1520s0本系统设置自清洗过滤器3台，最大出力为750m3h超滤装置通过超滤膜元件几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒以及胶体微粒、大分子有机物等，具有不发生相变化、能耗少、占地面积小、系统紧凑、出水水质好、自动化程度高等特点。本系统选用的UF膜为中空纤维膜元件,膜孔径大约在0.002-0.1微米范围内。膜材质选用机械强度好、抗污染能力强、透水性强的聚酸碉材料。它的过滤方式为内压式过滤，即过滤器在中空纤维膜丝内部流动，透过液从另一侧流出。内压式膜具有布水均匀、无清洗死角等优点。过滤过程为死端过滤,极大提高了水的回收率，降低了能耗。本系统设置6套超滤装置，单台
5、出力为100In3h,并联或单独运行，主要技术参数如下：每套产水水量：100m3/h（20时）超滤装置出水污染指数：3超滤水的回收率：90%操作温度：40最大进水压力：0.3Mpa膜元件采用多孔内压式超滤膜（50支/套），单支膜面积为40m2,膜通量为501h.m2,立式安装。本系统设置了反洗/化学清洗装置。随着超滤膜过滤的进行，膜表面截留的污染物逐渐增加，跨膜压差逐渐增加，必须使用超滤产水以上的干净水在其过滤的相反方向对其膜表面进行冲洗，以冲洗掉膜表面的附着污染物恢复膜的过滤通量，即水反洗。经过几个周期的水反洗之后，聚集在膜表面的污染物很难再用水去除，而且这个时候甚至膜丝内部也会沉积一些污染
6、物，使跨膜压差升高、产水水质变差。这就需要采用化学清洗的办法来恢复膜的过滤通量。2.3反渗透系统设计本系统的主要作用是把超滤的出水进行膜分离脱盐。它包括下列单元设备：5m保安过滤器、反渗透本体装置、反渗透清洗系统。5Um过滤器设置的主要目的是截留膜前水中残留的颗粒、胶体、悬浮物，以防止大颗粒物进入反渗透膜。保安过滤器的外壳采用不锈钢，内装过滤精度5RIn聚丙烯熔喷滤芯。当大于设定的压差（通常为O.IMPa）时应当更换。本系统配置保安过滤器出力：每台200m3h,共3台。反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物。本系统的
7、进水虽经过前级预处理，但因水质较差，本方案设计采用海德能公司PROC-IO的抗污染反渗透膜组件。经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入反渗透水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门，监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。本系统设置3套反渗透装置，单台出力为140m3h,并联或单独运行，主要技术参数如下：设计温度：25设计进水量：200m3h设计产水量：140m3h系统回收率：70%经过反渗透膜专用计算软件计算
8、，当设计反渗透装置的回收率为70%时,每套配置234根PROC-IOM，每根膜组件有效膜面积为37.2m2,分别安装在39根FRP压力容器内，成26X13排列，共3套。反渗透膜经过长期运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。运行状况本项目2010年底投入运行，对近三年来的运行情况的总结分析。3.1 超滤系统运行状况预处理系统为自清洗过滤器和超滤，主要去除水中的颗粒、胶体、悬浮物、大分子有机物、浊度等，使出水满足反渗透的进水条件（主要有浊度和SDI值两个指标）。3.1.1对浊度的去除1 .自清
9、洗过滤器出水浊度最高4050NTU,最低2.6NTU,出水浊度受原水浊度的变化影响较大，去除率在46.96%94.51%之间。2 .超滤出水浊度最高0.2NTU,最低0.01NTU。去除率在99.92%之间。超滤的降浊作用非常明显，在自清洗过滤器出水浊度较高、变化较大的情况下，出水浊度也非常稳定，能满足反渗透进水浊度INTU的要求。3 .L2SDI值的实况SDl值是污染指数的简称，在反渗透系统中，用来衡量反渗透进水的一个重要指标。反渗透系统进水要求15分钟SDI值SDI155,推荐值SD1154o反渗透进水SDI15值越小说明进水对反渗透膜的污染程度越小。超滤出水SDI15值最大1.6,最小0
10、.5,优于SDI154的反渗透进水推荐值，说明超滤膜的过滤效果非常好。3.2反渗透系统运行状况反渗透出水TDS值最大70mgL,最小40mgL,优于出水要求TDS90mgL,完全能满足出水要求。3.3处理成本。处理420m3h成品水时，每m3成品水的成本费（RMB）如下：药剂消耗：0.148元/m3（主要为酸、碱、还原剂、阻垢剂等）；耗材费：0.386元/m3（主要更换超滤及反渗透膜）；电费：L07元/m3；人工费：0.042元/m3；设备折旧费：0.26元/m3；每吨水处理总成本：1.90元/m3O结论通过整套系统各种运行数据的分析，可以得出以下结论：1)采用超滤(UF)+反渗透(RO)的双
11、膜法，工艺系统简单运行安全可靠，降低工程造价；2)系统能源消耗及药剂消耗低，减少运行成本；3)双膜法工艺对原水水质变化的适应性较强，经超滤处理后,能达到稳定的出水水质，可大大降低反渗透膜的受污染程度。在污废水回收系统中，超滤作为反渗透的预处理比较合理；4)根据运行数据说明，采用UF+R0双膜法工艺对废水回收利用是合理、经济和安全的。参考文献：(1)工业用水处理设施设计计算，崔玉川、李思敏、李福勤编，化学工业出版社。(2)膜分离技术及其运用，任建新主编，化学工业出版社。(3)反渗透水处理工程，冯逸仙、杨世纯编，中国电力出版社。(4)给水排水设计手册第4册，华东建筑设计研究院有限公司主编，中国建筑工业出版社。
