【摘 要】
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近年来,随着人类活动越来越频繁,全球水资源面临污染和短缺两大危机。我国水资源问题更加严重,饮用水安全已经受到严重威胁。目前,我国绝大多数自来水厂采用相对传统的水处理
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近年来,随着人类活动越来越频繁,全球水资源面临污染和短缺两大危机。我国水资源问题更加严重,饮用水安全已经受到严重威胁。目前,我国绝大多数自来水厂采用相对传统的水处理技术,即第一代技术(混凝沉淀-砂滤过滤-加氯消毒)和第二代技术(第一代工艺+臭氧-颗粒活性炭)。第一代水处理技术和第二代水处理技术已经无法满足上述挑战。超滤以其占地面积小、自动化控制程度高、出水水质好,越来越受到人们的关注。超滤工艺主要分为浸没式膜过滤技术(SMF)和连续式膜过滤技术(CMF),已被广泛应用在饮用水净化中。然而,膜污染所带来的运行成本偏高、膜寿命较短等问题一直制约着膜的应用与发展,膜污染形成机理和清洗成为膜应用领域的一个重要的研究课题。试验使用以聚偏氟乙烯为材料制备的同质复合热致相超滤膜,将CMF和SMF工艺应用于饮用水净化中。考察了膜的产水水质、清洗工艺对CMF膜污染的影响、浓缩比对SMF膜污染的影响、化学清洗工艺以及对其经济价值进行分析。CMF确定最优物理清洗参数为反洗流速4.3～4.8m3/h、总反洗水量0.027m3左右、曝气流速15～18m3/h、曝气总气量0.2～0.25m3。SMF试验结果表明,产水时间越长即浓缩比越大,污染速率越快,而随着浓缩倍数的增加,污染速率的增长率先是快速增长,随后相对平缓。通过对膜通量测试试验发现,CMF工艺选择通量为80L/m2.h为最佳运行通量。SMF工艺选择运行通量为30～40L/m2.h最优。CMF和SMF的单位膜面积产水180m3左右时会进入膜性能较为稳定的区间。CMF工艺吨水能耗为0.063 kwh/t。水回收率约为98%以上。SMF工艺吨水能耗为0.05kwh/t左右。对膜进行化学清洗时发现,使用次氯酸钠作为清洗剂可满足日常清洗要求,定期使用次氯酸钠和柠檬酸对膜进行彻底清洗。在使用次氯酸钠作为清洗药剂时,CMF膜组件进行循环清洗40min可满足清洗要求。SMF膜组件清洗采用反洗补水+浸泡30min左右的方式可完成清洗。膜产水水质较好,各项水质指标均优于国家饮用水卫生标准,且产水浊度不受上游来水浊度影响,可稳定在0.1NTU以下。
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