反滲透系統(tǒng)再生市政污水廠出水的應用研究

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用，考察了現(xiàn)有裝置中預處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對整個裝置運行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠低于海水中的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力作用下，進行水和其中溶質(zhì)分離的膜過程。三者去除微粒的粒徑不同。對于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應用于污水再生的研究獲得了不少有益的進展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動較大、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，會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 增加預處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應用

近年來，有學者提出通過妥善的設置預處理工藝，來穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進水，拓寬反滲透工藝的應用面[5～7]。本次研究通過增加預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。

本裝置的特點如下：（1）設置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運行時，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程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學加強反洗頻率從而提高整個系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設置自清洗過濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進入超濾膜前去除，避免對超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長，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選用美國DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復合膜。

3 預處理-超濾-反滲透再生水裝置的運行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對預處理裝置的混凝劑投加量進行了摸索，考察其投加量對再生水裝置運行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學清洗情況。具體情況參見圖1。與之對應的反滲透系統(tǒng)的化學清洗情況見表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達到0.12MPa就實施化學清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時，實施化學清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時，超濾系統(tǒng)的壓差變化類似，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，反滲透系統(tǒng)達到需清洗的壓差時間變長，即化學清洗周期延長，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行。而投加量3ppm時，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗周期內(nèi)未需要進行化學清洗，然而超濾系統(tǒng)進行了兩次化學清洗（壓差達到0.12MPa時實施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學清洗會造成整個再生水系統(tǒng)的停運，因此，混凝劑投加量過大，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)的變化也會給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運行狀態(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

（1）增加了預處理系統(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）通過適量的調(diào)整預處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預處理-超濾-反滲透裝置的運行效果。

參考文獻：

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

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

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

[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研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁.

[7]范正虹，陳福泰，陳曉婷等.微濾/反滲透凈化污水廠二級處理出水[J].中國給水排水，2005年6月，第21卷第6期第44頁.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用，考察了現(xiàn)有裝置中預處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對整個裝置運行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠低于海水中的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力作用下，進行水和其中溶質(zhì)分離的膜過程。三者去除微粒的粒徑不同。對于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應用于污水再生的研究獲得了不少有益的進展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動較大、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，會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 增加預處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應用

近年來，有學者提出通過妥善的設置預處理工藝，來穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進水，拓寬反滲透工藝的應用面[5～7]。本次研究通過增加預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。

本裝置的特點如下：（1）設置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運行時，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程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學加強反洗頻率從而提高整個系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設置自清洗過濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進入超濾膜前去除，避免對超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長，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選用美國DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復合膜。

3 預處理-超濾-反滲透再生水裝置的運行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對預處理裝置的混凝劑投加量進行了摸索，考察其投加量對再生水裝置運行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學清洗情況。具體情況參見圖1。與之對應的反滲透系統(tǒng)的化學清洗情況見表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達到0.12MPa就實施化學清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時，實施化學清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時，超濾系統(tǒng)的壓差變化類似，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，反滲透系統(tǒng)達到需清洗的壓差時間變長，即化學清洗周期延長，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行。而投加量3ppm時，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗周期內(nèi)未需要進行化學清洗，然而超濾系統(tǒng)進行了兩次化學清洗（壓差達到0.12MPa時實施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學清洗會造成整個再生水系統(tǒng)的停運，因此，混凝劑投加量過大，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)的變化也會給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運行狀態(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

（1）增加了預處理系統(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）通過適量的調(diào)整預處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預處理-超濾-反滲透裝置的運行效果。

參考文獻：

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

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

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

[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研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁.

[7]范正虹，陳福泰，陳曉婷等.微濾/反滲透凈化污水廠二級處理出水[J].中國給水排水，2005年6月，第21卷第6期第44頁.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用，考察了現(xiàn)有裝置中預處理系統(tǒng)中混凝劑投加量對整個裝置運行的影響。

【關(guān)鍵詞】 超濾-反滲透 市政污水再生 混凝劑投加

據(jù)報道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，遠低于海水中的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力作用下，進行水和其中溶質(zhì)分離的膜過程。三者去除微粒的粒徑不同。對于金屬離子、非金屬離子以及惰性微小顆粒均有良好的去處效果，應用范圍廣闊，發(fā)展前景較好。

反滲透系統(tǒng)應用于污水再生的研究獲得了不少有益的進展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脫鹽[1～3]等應用方面，單純的利用反滲透系統(tǒng)再生出水水質(zhì)波動較大、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，會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 增加預處理工藝后的超濾-反滲透聯(lián)用再生工藝應用

近年來，有學者提出通過妥善的設置預處理工藝，來穩(wěn)定反滲透系統(tǒng)的進水，拓寬反滲透工藝的應用面[5～7]。本次研究通過增加預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。

本裝置的特點如下：（1）設置絮凝劑及殺菌劑的投加系統(tǒng)，在運行時，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程獲得更好的水質(zhì)。另外還可以減少膜的反洗和化學加強反洗頻率從而提高整個系統(tǒng)的效率和綜合水利用率。（2）在超濾環(huán)節(jié)前，設置自清洗過濾器，將絮凝劑作用下生成的較大顆粒物在進入超濾膜前去除，避免對超濾系統(tǒng)造成污染，減緩超濾系統(tǒng)的壓差增長，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選用美國DOW公司生產(chǎn)的BW30-365FR型抗污染低壓復合膜。

3 預處理-超濾-反滲透再生水裝置的運行探索

為了摸索并優(yōu)化裝置的使用，對預處理裝置的混凝劑投加量進行了摸索，考察其投加量對再生水裝置運行造成的影響。分別考察了不同混凝劑加入量情況下，超濾系統(tǒng)的壓差變化及化學清洗情況。具體情況參見圖1。與之對應的反滲透系統(tǒng)的化學清洗情況見表1。本次研究所用的裝置中，超濾系統(tǒng)的壓差達到0.12MPa就實施化學清洗，反滲透系統(tǒng)則是壓差增加至原壓差15%時，實施化學清洗。

從圖1可以看出，混凝劑投加量1ppm和2ppm時，超濾系統(tǒng)的壓差變化類似，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，反滲透系統(tǒng)達到需清洗的壓差時間變長，即化學清洗周期延長，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行。而投加量3ppm時，雖然反滲透系統(tǒng)在試驗周期內(nèi)未需要進行化學清洗，然而超濾系統(tǒng)進行了兩次化學清洗（壓差達到0.12MPa時實施），分別在43d與97d，超濾系統(tǒng)的化學清洗會造成整個再生水系統(tǒng)的停運，因此，混凝劑投加量過大，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)的變化也會給最優(yōu)混凝劑投加量及再生裝置的運行狀態(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

（1）增加了預處理系統(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）通過適量的調(diào)整預處理系統(tǒng)中混凝劑的投加量，可以大大的提高預處理-超濾-反滲透裝置的運行效果。

參考文獻：

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

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

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

[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研究[J].工業(yè)水處理，2003年9月，第23卷第9期第44頁.

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