超滤技术用于再生水处理的应用研究

摘要

本论文以泰达污水厂的连续膜过滤工程为依托，优化不同季节膜前预处理工艺；研究水质波动情况下，对膜系统运行的影响，进一步优化膜清洗；考察跨膜压差和制水时间对运行能耗的影响情况，将国产膜与进口膜进行对比，为以后超滤技术在再生水中的工程扩建提供技术支持。
　　首先，将连续膜过滤工艺的预处理工艺改为 SBR池出水，膜系统的进水压力和跨膜压差运行均增长缓慢，膜系统运行更稳定。主要是由于冬季低温地SBR池出水悬浮物与混凝沉淀出水的悬浮物含量基本相当，并且不存在铁盐絮凝剂对膜系统的影响，直接过滤SBR池出水进一步减缓了膜污染。在冬季低温期，CMF直接过滤SBR池出水，超滤产水SDI基本稳定在1.5-2.5之间，满足反渗透的进水要求；超滤产水水质稳定，均优于再生水冲厕标准和工业冷却水用水标准。
　　其次，夏季高温期出现膜系统的进水压力增长迅速的现象，分析其原水水质含有微量的铁元素。针对原水水质的波动，对化学清洗进行优化，恢复性清洗采用次氯酸钠和柠檬酸复合药剂清洗，通过能谱和扫描电镜显示，恢复性清洗效果显著，膜表面无杂质。维护性清洗采用次氯酸钠和柠檬酸交替使用，每使用两周次氯酸钠以后要使用一次柠檬酸进行清洗。采用优化后的化学清洗方案，膜系统膜系统进水压力增长平缓，在一个月的运行时间内，进水压力增长了15kPa，平均每天增长0.5kPa。
　　再次，通过考察制水时间和进水压力对膜系统运行能耗的影响可知，适当的延长制水时间可以降低运行能耗，增大系统水回收率；随着进水压力的增大膜系统的运行能耗增加显著，在实际的应用过程中应该适当控制进水压力的增长。
　　最后，对比国产膜与进口膜的投资运行费用和膜设备可见，与进口膜相比较，在膜系统设备方面，进口膜和国产膜基本相当；国产膜在投资运行费用方面具有显著的优势，在以后的与进口膜竞争的过程中，国产膜具有非常大的潜力。

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第一章 绪论

1.1我国的水环境现状

1.2天津的水资源现状

1.3天津市再生水回用概况

1.4膜法再生水回用技术

1.5研究内容与技术路线

第二章 试验装置、材料及试验方法

2.1试验装置

2.2膜组件

2.3试验原水水质

2.4试验分析仪器及分析方法

2.5膜组件完整性测试

第三章 超滤预处理工艺优化

3.1不同温度时膜污染变化情况

3.2不同预处理工艺时膜污染变化情况

3.3优化后的运行效果

3.4小结

第四章 膜污染与膜清洗的研究

4.1膜污染变化情况

4.2水质分析

4.3膜清洗的优化

4.4小结

第五章 膜系统优化

5.1制水时间对能耗的影响

5.2跨膜压差对能耗的影响

5.3国产膜与进口膜对比

5.4小结

第六章 结论与不足

6.1结论

6.2存在的不足

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢