我国超大超滤水厂——广州北部水厂工艺设计

广州北部水厂总规模150×10~4m~3/d,一期设计规模60×10~4m~3/d,是目前国内建成的最大规模超滤水厂。大型自来水厂设计应充分考虑工艺技术先进可靠、应急安全供水的目标和经济合理的节能减排需要。经多角度研究论证,该厂设计采用常规工艺+臭氧-生物活性炭+超滤+消毒工艺。工艺流程中设置了多处超越管线,可灵活地组合调度运行,降低运行成本;此外,设置了原水监测预警及多种药剂投加系统,可应对原水突发性水污染事故,确保水厂的安全运行。工程总投资25亿元,其中超滤部分2.7亿元,超滤单元运行成本为0.18元/m~3。     

华侨大学泉州校区水厂超滤工艺运行分析

以华侨大学泉州校区水厂为例,分析了该水厂超滤工艺的运行情况,考察了超滤跨膜压差和进水压力的变化情况,分析了原水水质对跨膜压差的影响及超滤产水的水质情况,并针对超滤系统的运行提出了一些建议,以期为其他水厂的运行管理提供参考。     

中空纤维超滤膜处理皖南山区水库原水的中试分析

即将建设的4×10~4 m~3/d的黄山市中心城区五水厂以丰乐水库为水源,采用重力流超滤膜工艺,跨膜压差为4 m。为了考察该净水工艺的适应性和可行性,以丰乐水库原水作为超滤系统进水开展中试研究,综合分析出水水质、回收率、能耗等。结果表明,中空纤维超滤膜适用于皖南山区水库水处理且经济可靠,原水温度在7～20℃变化时,跨膜压差的变化始终在正常值范围内,与设计值有较大的冗余空间;出水浊度保持在0.1 NTU左右,菌群总数稳定在10 CFU/100 mL以内,总大肠杆菌群始终均未检出;吨水电耗在0.01～0.02 kW·h/m~3,较目前常见的带泵运行的浸没式超滤系统至少降低40%以上。     

大型超滤水厂PVC和PVDF膜运行特性差异与优化

超滤技术已广泛应用于城镇给水处理厂,使得饮用水水质得到显著改善。不同材质超滤膜的运行周期、膜通量、跨膜压差(TMP)等的变化规律会有显著的差异,需要根据各自的特点对超滤系统进行运行参数调控与优化,以保证超滤系统的长期稳定运行。分析了山东某大型超滤水厂超滤系统长期运行的特点,对比了PVC膜和PVDF膜孔结构特征、膜通量、跨膜压差变化趋势及膜过滤阻力特性,调控和优化超滤系统运行参数,并进行了长时间的运行验证。结果表明,膜孔径和膜孔结构不同造成的膜污染是PVC膜与PVDF膜过滤特性差异的主要因素,恒定过滤周期运行模式下PVC膜通量加速衰减时段为82~220 min,造成PVC膜通量衰减了9. 14%,并形成了约5%的永久衰减膜通量,而PVDF膜的通量衰减并不明显,使得水厂超滤系统在恒定过滤周期(180min)运行模式下,出现了PVC膜的污染速率明显高于PVDF膜、系统的运行工况出现显著差异的现象。按照恒定过滤阻力模式运行时,PVC膜和PVDF膜的最佳过滤周期范围分别为82~108 min和96~155 min。水厂超滤系统在恒定过滤阻力运行模式下将PVC膜与PVDF膜在高温期和低温期的过滤周期分别调整为110、90 min和150、120 min,TMP的增长速率和化学维护清洗周期均基本一致,超滤系统实现了长期稳定运行。研究成果为我国超滤水厂中不同材质超滤膜的运行参数优化及协同稳定运行提供了参考。     

超滤技术在无锡中桥水厂深度处理工程中的应用

近年来,膜处理技术在水处理领域的应用已趋成熟。随着对供水安全的日益关注,超滤技术在饮用水处理领域中得到越来越广泛的应用。无锡市自来水总公司中桥水厂于2009年采用西门子外压式超滤膜处理技术,率先建成15×104m3/d采用超滤膜饮用净水处理系统,出水水质全面达到且部分优于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。根据无锡中桥水厂升级改造工程的经验以及两年多的实际运行情况,分析了超滤系统运行操作的特点。超滤技术在无锡中桥水厂的应用可以为国内其他水厂的工艺升级改造,特别是大型水厂的膜法水处理工程项目的决策和建设提供参考。     

西安渭北工业区湾子水厂双膜法工艺设计

西安渭北工业区湾子水厂供水规模为20×10~4m~3/d,一期工程建设规模为10×10~4m~3/d。常规处理工艺由高效澄清池、V型滤池组成;深度处理工艺采用双膜法——超滤系统和纳滤系统,其建设规模为4×10~4m~3/d,主要解决原水中硫酸盐、总溶解性固体超标的问题,两部分出水混合后供给用户。该组合工艺在试运行阶段处理效果稳定、良好。双膜法应用于苦咸水地区的市政供水行业,具有一定的推广价值。     

短流程超滤膜工艺在凌庄水厂的应用

天津市凌庄水厂现有净水系统设计规模为50×10~4m~3/d,处理工艺为反应沉淀+普通快滤池,为了达到出厂水量和水质要求,亟需改造。通过对各种沉淀澄清池进行技术经济比较,对国内外大型水厂膜组合工艺进行分析对比,以及邀请多家超滤膜公司进行中试,确定了凌庄水厂新建净水系统(30×10~4m~3/d)采用预处理、PULSAZUR~?上向流炭吸附反应澄清池与压力式超滤膜短流程处理工艺。该工艺可有效应对以南水北调中线原水为主水源、引滦原水为备用水源的原水水质。该净水系统较国内已建成压力式超滤膜工艺缩短了工艺流程、降低了建设投资,且可根据原水水质确定预氧化剂和粉末活性炭的投加,从而降低运行成本。实际运行表明,该工艺可以保证出厂水浊度0.1 NTU,耗氧量2 mg/L,有效保障了出厂水的化学安全性和生物安全性。     

超滤膜系统在高碑店再生水厂升级改造中的应用

碧水源超滤膜系统作为深度处理工艺单元用于北京市高碑店再生水厂改造,该系统由进水、膜过滤、反冲洗等单元组成,处理规模为100×10~4m~3/d。国内目前没有类似规模的超滤系统,其日产水量大、系统复杂、施工空间有限等都是设计中考虑的重点。在膜系统调试运行过程中出现水锤、管廊支架晃动、加药装置泄漏、过滤器堵塞等问题,采取应对措施后得以解决。超滤膜系统通水运行约10个月后的性能测试显示,系统总体运行稳定,水回收率90%,耗电量约0.1 k W·h/m~3,平均出水浊度约0.2 NTU。     

斜管沉淀技术用于脉冲澄清池的改造

以九江化纤厂的水厂为例,采用接触絮凝斜管沉淀技术对脉冲澄清池进行改造,使产水量从7×104m3/d提高到9.1×104m3/d。从改造后的运行效果看,在确保出水水质的前提下,通过技术改造可使脉冲澄清池产水量提高30%以上。     

超滤工艺处理含藻湖库水的中试研究

针对湖库水在夏季藻类含量过高的情况,采用以超滤为核心的组合工艺进行处理,考察了超滤中试系统对藻类的去除效果。结果表明,超滤系统出水的浊度、CODMn、细菌数量等指标均优于GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,出水浊度为0.1 NTU,CODMn平均去除率为40.0%;前加氯有助于有机物和细菌的去除,CODMn去除率提高了5.8%,膜出水的菌落总数有所减少;超滤系统出水平均藻密度为4.6×104个/L,低于卫生部推荐《饮用水源中藻类卫生标准》警戒限值,也远小于水厂工艺出水藻密度;在超滤之前增加预处理工艺能有效改善超滤过滤性能,膜过滤水厂沉后水的SF比直接过滤原水高出45%左右。超滤膜恒压运行时,0.055 MPa时的膜通量比0.040 MPa时高32%左右,但降低跨膜压差,维持相对低一些的膜通量可以使系统产水更加稳定。因此,采用以超滤为核心的组合工艺能有效地控制湖库水中的藻类,保障饮用水安全。     

净水设施的技术改造

茂名市河西水厂主要取自鉴江水,高州水库水为补充水源。原设计能力9万m~3/d,经过技术改造实际生产能力最高可达18万m~3/d。目前仍采用沉淀过滤净化工艺,其流程是投药后的原水,经低压泵抽至脉冲澄清池,然后进入虹吸滤池,过滤消毒后进入清水池。     

虹吸膜池在净水厂提标扩容中的工程实践

罗桥水厂改造工程采用浸没式超滤膜工艺,将原有产水量为1×10~4m~3/d的砂滤池原位改造成产水量为2×10~4m~3/d的虹吸超滤膜滤池,水质水量达到了设计要求。该项目的运行情况良好,膜通量大,截留精度高,当产水量为设计产水量(2×10~4m~3/d)时,跨膜压差为5 kPa,膜通量为35 L/(m~2·h)。在用水高峰期产水量为3×10~4m~3/d时,膜通量为50. 4 L/(m~2·h),跨膜压差为10 kPa。该系统水回收率超过96%,没有新增占地,实现低液位差虹吸产水,产水不用水泵抽吸,系统运行稳定,能耗低,费用省。     

脉冲澄清池在琅岐海峡水厂中的应用

琅岐海峡水厂是福建省第一座采用上向流炭吸附反应脉冲澄清池的水厂。通过脉冲澄清池的应用优势,阐明其在琅岐海峡水厂的应用合理性,并介绍主体设计参数和优化的设计细节。脉冲澄清池在5 NTU低温、低浊及正常浊度小于等于30 NTU情况下,可保证出水浊度不大于3 NTU;原水浊度小于1 000 NTU时,出水浊度不大于6 NTU;暴雨期1 000 NTU及以上浊度情况下,出水浊度可保证在10 NTU以内。同时,脉冲澄清池设备少,运行管理精度要求高,今后需在运行管理方面进一步关注,积累经验。     

石化废水双膜法深度处理工艺分析及优化研究

某石化污水处理厂采用双膜法深度处理石化废水并回用,但由于膜污染问题导致系统难以长期稳定运行。水厂于2016年6月—9月优化了超滤给水泵运行模式,改善了超滤膜的清洗方案并增设了消缺改造,产水效果明显改善。为比较工程在改造前后的运行情况,结合双膜工艺流程分析了超滤系统和反渗透系统的产水指标。结果表明,超滤装置的产水流量较改造前稳定上升,跨膜压差稳定在0.04 MPa以下,超滤膜与反渗透膜的清洗频次降低,反渗透装置产水流量、脱盐率和回收率也趋于稳定。     

石浦水厂二期改扩建工程的设计与运行

介绍了石浦水厂改扩建工程的特点和要求。改扩建工程实施后水厂处理规模从4.5×10~4m~3/d增加至9×10~4m~3/d,其中淡水处理规模为6×10~4m~3/d,苦咸水处理规模为3×10~4m~3/d。近期淡水和苦咸水出水勾兑均匀后供给用户,远期采用超滤、反渗透工艺对苦咸水进行深度处理。改扩建后水厂出水浊度从≤1.0 NTU提高至≤0.1 NTU,达到了浙江省现代化水厂的标准。     

超滤膜的零污染通量及其在城市水处理工艺中的应用

对于超滤膜在城市水处理工艺中的应用,选择合适的膜通量和控制膜污染是其成功的关键所在。围绕上述关键点,结合城市超滤水厂的运行要求,系统论述了超滤膜零污染通量和经济通量的关系,并以东营超滤水厂为例,开展了超滤膜的零污染通量生产性试验,确定了该水厂在不同条件下的超滤膜零污染通量。超滤膜零污染通量相关内容的研究将可能成为膜技术发展的一个新方向。     

超滤处理反冲洗废水的中试研究

采用超滤装置回收砂滤池及活性炭滤池反冲洗废水。结果表明,中试装置运行稳定,废水回收率85%。在运行29个过滤周期后,跨膜压差从64kPa增加到113kPa,产水量从915L/h下降到534L/h。膜进水浊度为1～18NTU,膜出水浊度1NTU,但是膜出水浊度随进水浊度的增加而增大。膜对进水中总铁的去除率为85%～98%,对CODMn及UV254的去除率均为20%～80%,膜出水的总铁浓度0.3mg/L,CODMn及UV254值分别稳定在0.6mg/L和0.009cm-1左右。反冲洗水的THMFP明显比水厂各工艺段水样的高,经膜处理后THMFP显著降低。     

超滤替代微絮凝-过滤水厂中砂滤的中试研究与探讨

为考察在微絮凝-过滤工艺中超滤技术代替传统砂滤的可行性,在某微絮凝-砂滤工艺水厂现有运行条件下分别采用两种不同材质的超滤工艺替代水厂现有砂滤池开展了中试试验。结果表明,同传统微絮凝-砂滤工艺相比,微絮凝-超滤工艺对水中藻类、浊度及有机物去除作用均有不同程度的提高,其中UV254及CODMn去除率分别提高10%及9.34%,出水浊度小于0.1NTU;且运行期间膜通量无明显下降;产水率达90%以上;较传统砂滤制水成本仅增加0.18元/m3;可见,膜处理技术可有效应用于传统微絮凝-过滤水厂的升级改造。     

超滤工艺处理引黄水库高藻原水的中试研究

采用混凝沉淀-超滤工艺处理山东某引黄水库的夏季高藻原水,研究了PVC合金超滤工艺的除污染物效果,并与同期水厂出水进行了比较,分析了超滤膜的运行稳定性和技术经济性。试验结果表明,超滤工艺可以显著去除藻类、致病微生物,出水浊度低于0．1NTU,组合工艺对有机物总去除率在35％左右。预处理能够有效延缓膜污染,提高系统的运行稳定性。     

大型浸没式超滤膜水厂的设计及运行

山东东营市南郊水厂2009年投产的超滤车间是国内首条10×104m3/d级的浸没式超滤净水系统,是常规处理工艺老水厂应对微污染原水升级达标的范例,为我国市政水厂建设有自己特色的大型浸没式超滤系统做了一个很好的示范。2012年实施的扩容工程将建设一座10×104m3/d规模、全新的以超滤为核心组合高密度生物接触氧化工艺,应对低温低浊、高藻、微污染原水的深度处理水厂,介绍了改(扩)建工程的设计、施工、调试及运行经验,可为类似水厂的建设提供借鉴。