凌庄水厂升级改造一期工程设计运行介绍

凌庄水厂升级改造一期工程总规模为30×10~4 m~3/d,净水工艺采用预臭氧接触池—机械混合池—上向流炭吸附脉冲澄清池—压力超滤系统,出厂水采用氯胺消毒。运行半年期间,脉冲澄清池上升流速为2.6～5.2 m/s,超滤运行膜通量为39.4 L/(m~2·h),跨膜压差维持在25～85 kPa之间。项目整体运行自动化程度高,系统出水水质稳定,浊度均在0.1 NTU以下,为超滤在国内大型水厂的应用提供了示范作用。     

超滤膜技术处理地表水的运行参数优化

针对超滤工艺处理地表水的物理反洗条件进行优化,考察不同运行条件对超滤膜污染的控制效果,从而确定超滤膜处理地表原水的最优运行参数。结果表明:随着超滤膜运行通量的增加,跨膜压差的增长加快。在20和25L/(m~2·h)通量下处理地表原水,反冲洗强度为过滤通量的2倍、曝气强度达到80～100 m~3/(m~2·h)时,超滤膜处于最佳运行状态。     

青岛某市政用途全流程海水淡化厂工艺设计

青岛某市政海水淡化工程设计产水规模为10×10⁴ m³/d,产水拟并入城市供水管网,采用“一级预处理(气浮)+二级预处理(超滤)+脱盐(两级反渗透)+后处理(矿化滤池)”的全流程工艺方案。其中高速气浮池表面负荷为24.92 m³/(m²·h);超滤系统设计膜通量为41.4 L/(m²·h),回收率不低于92%;一级反渗透设计通量为13.11 L/(m²·h),回收率45%;二级反渗透设计通量为36.86L/(m²·h),回收率90%;反渗透产水再经过矿化滤池增加水中硬度,产水水质稳定达到生活饮用水卫生标准。工程投资概算为7.44亿元,单位制水成本为4.86元/m³,其中可变成本为2.92元/m³。     

多孔超滤膜深度处理黄河水的研究

考察了Filcore七孔超滤膜深度处理黄河水的效能。结果表明,经过3个月的中试,膜组件运行稳定,在产水量为4.2 m3/h、进水浊度约为4 NTU的条件下,七孔超滤膜的出水浊度基本在0.2 NTU以下,出水SDI值基本在1.2以下,跨膜压差保持在0.02 MPa左右,膜通量为84 L/(m2.h),产水率达91.7%以上,且电耗和药耗都较低(电耗仅为0.103 kW.h/m3),膜组件未出现气泡、断丝等现象。由此可知,Filcore七孔超滤膜具有良好的抗污染性和透水性,且膜丝的机械强度较高,出水水质满足反渗透的进水要求,用于黄河水的深度处理是可行的。     

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。     

反向翻板滤池在某净水厂改扩建工程中的应用

介绍了反向翻板滤池的工艺特点,并结合某净水厂改扩建工程提出了实践应用中的设计参数。净水厂总设计规模为4×10~4m~3/d,本次改扩建对原2×10~4m~3/d部分净水处理构(建)筑物进行改造,并扩建2×10~4m~3/d净水处理构(建)筑物。针对原净水处理主体工艺的双阀滤池按旧水质标准设计(出水浊度≤3 NTU)、采用穿孔管大阻力配水系统及反冲洗方式为单水反冲洗等不足,对原双阀滤池配水系统和反冲洗方式进行改造,采用多功能滤管布水布气系统和三段式气水反冲洗方式,扩建滤池采用反向翻板滤池。     

PVDF压力式膜组件深度处理市政污水的中试

采用PVDF压力式膜组件对经过生化处理的市政污水进行深度处理,重点考察了对污染物的去除效果、跨膜压差(TMP)随运行时间的变化及其影响因素.研究表明:在产水通量恒定为60 L/(m<'2>·h)的条件下,膜组件的跨膜压差基本上在25～60 kPa之间变化;常规的维护性化学加强反洗(CEB)对恢复膜通量、降低跨膜压差的效果很好,在连续运行60 d期间只进行了一次化学清洗;过滤出水的浊度<0.2 NTU,SDI<3,对COD的去除率>40%;在水温为6～16℃的秋冬季,耗电量约为0.2 kW·h/m<'3>.因此,PVDF压力式膜组件可用于市政污水的深度处理,可实现水资源的重复利用.     

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。     

混凝/沉淀/PVC复合膜工艺处理受污染源水的中试

针对北方受污染水源水的水质特点,基于"混凝/沉淀/PVC复合膜"工艺,通过中试考察了PVC复合膜的水质净化效果和膜系统运行情况。在PVC复合膜出水中未检测到总大肠菌群,出水浊度平均为0.054 NTU;复合膜对CODMn、余铝和藻类的平均去除率分别为27.4%、68%、99%。以25、30和35 L/(m~2·h)的膜通量运行时,TMP均在30 kPa以下,PVC复合膜的运行压力较低。气水反洗和维护性清洗能明显降低PVC复合膜的TMP,缓解膜污染。膜通量为25 L/(m~2·h)时,其TMP基本稳定在7.7~15 kPa;膜通量为30 L/(m~2·h)时,在加氯预处理条件下膜污染较轻;以35 L/(m~2·h)的膜通量运行时,过滤60 min反洗1次能够有效降低膜污染;建议维护性清洗周期为14 d。     

超滤膜组合工艺在大型净水厂扩建工程中的应用

为及时发挥千岛湖配水工程效益,R水厂启动扩建工程,新建40×10~4m~3/d预处理、20×10~4m~3/d常规处理和40×10~4m~3/d超滤膜深度处理构筑物。介绍了R水厂扩建工程工艺流程和浸没式超滤膜系统的设计。一期工程预处理由生物接触氧化调整为预臭氧工艺,末端增加浸没式超滤膜系统;扩建工程设计采用"预臭氧+平流沉淀、炭砂滤池+浸没式超滤膜"组合净水工艺。设计出水水质目标优于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。     

超滤膜与不同处理工艺组合处理湖泊水的中试研究

为解决水厂现有净水工艺不能适应水源水质恶化的现状,采用国产超滤膜分别处理水厂的炭后水(工艺1)、滤后水(工艺2)和沉后水(工艺3),将超滤膜和水厂现有工艺结合,形成深度处理系统,研究超滤膜组合工艺的处理效能及超滤膜的过滤性能。研究表明:工艺1、工艺2和工艺3对CODMn的平均去除率分别为52.86%、39.62%和34.59%;DOC的平均去除率分别为33.08%、23.60%和18.55%,UV254去除率分别为57.14%,39.66%和35.34%,藻类平均去除率分别为98.71%、97.84%和98.13%,3种工艺出水浊度均低于0.1 NTU,颗粒物粒径2μm的颗粒物控制20个/mL以下。工艺1运行45 d跨膜压差上升6.59%,产水率为98.02%;工艺2膜前加氯0.65 mg/L时,水力冲洗后跨膜压差可有效恢复,稳定运行10 d跨膜压差上升2.91%,产水率为97.63%;工艺3运行20 d跨膜压差上升13.52%,其产水率为97.01%。     

平板陶瓷膜MBR工艺在农村污水处理中的应用

为了解平板陶瓷膜生物反应器用于农村污水处理的可行性,分析了某处理能力为500 m~3/d的一体化陶瓷膜污水处理设备的运行数据。该项目进水水质水量波动大,冬季水温低,稳定运行期设备出水COD、氨氮、TP浓度平均值分别约为17.54、1.35、0.19 mg/L。平板陶瓷膜在16～40 L/(m~2·h)的通量下运行时,其跨膜压差平均上升速率为1kPa/d,可通过在线化学清洗恢复。在处理农村污水时,需做好预处理,定期观察膜吹扫曝气的均匀性,控制污泥浓度15g/L。对于进水浓度低、污泥浓度1g/L的项目,可增大反冲洗频次且同步减少反冲洗时间,将跨膜保护压差设置为-55 kPa左右。     

厌氧旋转膜生物反应器处理畜禽养殖废水

采用厌氧旋转膜生物反应器(AnRMBR)处理畜禽养殖废水(以养猪废水为代表),考察了其除污效果及膜过滤性能。在容积负荷为5. 68 kgCOD/(m~3·d)条件下,AnRMBR系统对养猪废水的COD平均去除率为94. 7%,平均容积产气率为1. 4 m~3/(m~3·d)。当膜通量为25. 0 L/(m~2·h)时,膜过滤阻力可控制在3. 3×10~(12)m~(-1)以下。可见,AnRMBR系统对养猪废水的处理效果较好,且膜过滤性能较优。同时,在AnRMBR系统运行的中后期,污泥浓度上升,颗粒粒径减小,对膜过滤性能造成潜在威胁,这在一定程度上限制了系统膜通量的提高。     

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。     

用地紧张小型老旧水厂不断水改扩建工程实践

某水厂目前主要有两条生产线(2×10~4m~3/d),一条为"混凝+沉淀+过滤"工艺;另一条主体构筑物为澄清池,缺少"过滤"环节。水厂位于城区,用地狭小,提标改造工程(3×10~4m~3/d)充分利用现有构筑物及设施,新建2×10~4m~3/d的絮凝斜管沉淀池、3×10~4m~3/d的滤池及2 970. 24 m~3的清水池。工程实现了不断水施工,并集约化布置净水处理的核心设施,全面梳理和统一布置厂区内地下管道。目前改造工程已稳定运行一年多,所有出水水质指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)以及《城市供水水质标准》(CJ/T 206—2005)。     

矿井水处理聚合氯化铝残留物对超滤膜污染的影响

针对矿井水混凝处理过程中投加的聚合氯化铝(PAC)残留物对超滤膜的污堵问题,采用在聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜前投加不同量的PAC对矿井水进行混凝和超滤试验,考察PAC不同投加量下浊度、污染指数(SDI)、残留铝含量、跨膜压差(TMP)和归一化膜比通量(NSF)间的相互关系及对超滤膜的影响。结果表明:当PAC投加量为35~40 mg/L时,混凝上清液中SDI最小为5. 3,残留铝含量约为0. 16~0. 23 mg/L,浊度约为6. 0~8. 0 NTU。跨膜压差随着PAC投加量、残留铝含量和pH值的增加而上升。当PAC投加量为40 mg/L、残留铝含量为0. 18 mg/L、pH值为4. 2~5. 2时,跨膜压差(TMP)最小值约为64. 8~68. 4 kPa。水中残留铝存在形态在不同pH值条件下可相互转化,其聚合态和絮凝体粒径又影响着超滤膜污染,酸性条件(pH值为4. 2~5. 2)下更有助于减少残留铝对超滤膜的污染。     

超滤处理东江水过程中反冲洗和化学清洗优化研究

采用超滤工艺处理东江水源水,通过炭泥回流超滤和直接超滤中试研究发现,尽管炭泥回流预处理可以减缓膜污染,但效果并不显著。反冲洗为缓解膜可逆污染的主要方法,通过对反冲洗的优化,可以有效缓解膜污染。通过正交实验对气洗强度,水洗强度,水反洗时间,气洗时间进行优化,确定最佳的气洗强度为48 m~3/(m~2·h)、水洗强度为80L/(m~2·h)、水反洗时间为5min、气洗时间为5min。对于不可逆污染,可以通过化学清洗来恢复超滤膜性能。采用NaOH和NaClO相结合的化学清洗方式对浸没式超滤膜的清洗效果最好,跨膜压差恢复率为94%。     

海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换通量的研究

为研究海洋沉积物-水界面间营养盐的交换状况,进一步了解营养物质的循环动力学和水体富营养化的内在机理,采用实验室培养法,对海州湾海洋牧场2014年春季(5月)5个站位、夏季(8月)6个站位和秋季(10月)6个站位沉积物-水界面营养盐的交换速率和交换通量进行了研究。结果表明:海州湾沉积物-水界面上硅酸盐(Si O2-3-Si)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)在春季表现为由水体向沉积物进行迁移,其交换速率平均值分别为-3.27、-0.32 mmol/(m~2·d),夏季和秋季均表现为由沉积物向水体进行释放,夏季二者的交换速率平均值分别为8.53、0.41 mmol/(m~2·d),秋季分别为4.92、0.32 mmol/(m~2·d);溶解态无机氮(DIN)在春、夏、秋季均表现为由沉积物向水体进行释放,交换速率平均值分别为2.86、3.39、13.04 mmol/(m~2·d);海州湾沉积物-水界面SiO_2-3-Si、PO_4~(3-)-P、DIN的交换通量在3个季节的平均值分别为4.56×10~8、1.82×10~7、8.65×10~8mmol/d,沉积物可为海州湾初级生产力提供66%的SiO_2-3-Si、42%的PO_4~(3-)-P、124%的DIN营养供给。研究表明,海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐的交换速率与国内外近岸海区相比处于中等水平。     

活性炭/超滤复合工艺中膜污染特征的研究

分别从物理清洗、化学清洗和污染物等方面研究了活性炭/超滤复合工艺中超滤膜的污染情况。结果表明,跨膜压差(TMP)从运行初期的20 kPa上升到35 kPa,提高了75%;比通量从3.8~4.6 L/(m2.h.kPa)下降到1.8 L/(m2.h.kPa),下降了50%左右。物理清洗对不可逆污染物的去除效果较差,随着运行时间的延长,比通量下降至70%左右,跨膜压差升高幅度达100%。经过化学清洗后TMP和比通量的恢复率分别为82%~100%和86%~100%。超滤膜污染是由有机物、微生物和金属离子共同所致的综合性污染,包括Fe、A l等高价金属离子,Ca、Mg等二价离子,以及烷烃和芳香烃等小分子有机物。有机物不仅沉积在膜表面,而且也造成了膜孔堵塞;Fe、A l等高价金属离子主要吸附、沉积在膜内壁,而Ca、Mg等二价离子在膜内壁表面以及膜过滤孔隙中都有吸附、沉积。     

深圳长流陂水厂网格絮凝池提升改造应用实践

为应对城市快速发展带来的饮用水供需矛盾问题,提升水厂保障水质安全的能力,深圳市长流陂水厂于2018年8月进行了4期网格絮凝池提升工程改造,主要是应用水力旋流絮凝器进行技术提升和池体改造,在不同絮凝段增加水力旋流网格絮凝器,改造后运行效果显著,实际产水量由8×10~4m~3/d增至10×10~4m~3/d,沉后水浊度保持在0.41 NTU左右,增加水量的投资为55元/m~3,PAC制水成本下降了0.005元/m~3。此项工程改造内容少,无新增建设用地,投资成本低,产能提升明显,水质保障效果好,可为类似用地紧张的自来水厂产能提升改造提供参考。