CMF连续微滤中水回用装置中试研究(北京北小河污水处理厂)解析.doc

CMFW－2连续微滤中水回用装置中试研究 更新时间：09-11-4 10:58 作者: 胡新立，陶涛 摘要：采用CMFW－2连续微滤中水回用装置对城市污水厂二级出水进行深度处理中试试验，运行结果表明该装置在技术上是可行的，其出水水质稳定，优于《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中的城市杂用水水质标准。并对该装置对膜污染的控制和清洗做了简要的分析。 关键词：CMFW－2连续微滤 膜污染 膜清洗 污水回用 随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中110个城市严重缺水，北方尤重于南方[1]。为此，在2001年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中特别强调了搞好污水处理回用的重要性，因为实施城市污水资源化，可开辟新的淡水资源，对保障城市安全供水具有重要的战略意义。 膜处理技术作为高科技领域中一种新兴的技术，在水处理领域中的应用正日趋广泛。膜处理技术具有无相变、能耗低、设备简单、占地少、便于连续操作、易自控等优点，但由于膜材料价格高、膜污染和膜清洗这些问题得不到很好地解决，从而限制了膜处理技术在水处理领域中的大规模应用。 本研究采用CMFW－2连续微滤装置对城市污水处理厂二级出水进行中水回用中试试验，以期达到《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中的城市杂用水水质标准。该装置采用国产膜组件，使膜材料价格大大降低，并与传统的混凝、沉淀和粗滤技术相结合，以适应较大的水质变化，延缓膜污染周期，保证装置的正常运行。研究中对该装置的处理效率进行了考虑，对膜污染的控制与清洗进行了分析。 1.?? 试验装置与方法 1． 1工艺流程 本研究为现场中试，试验工艺流程如图1。 试验用水取自北京北小河污水处理厂二沉池，北小河污水处理厂二沉池出水经加药后进入CMFW－2连续微滤装置进行处理，处理水进入清水池，清水池出水供给试验小区回用。 1． 2试验装置 CMFW－2连续微滤装置是武汉市思蓝净水技术有限公司研发的CMFW系列连续微滤设备。CMFW－2连续微滤装置是由混凝沉淀罐、粗滤罐、微滤膜组件、压缩空气系统、组合式反冲洗系统、CIP化学清洗系统和PLC自控系统等所组成。二沉池出水投加混凝剂，经由管式混合器混合后进入混凝沉淀罐，混凝沉淀罐出水通过粗滤罐过滤，粗滤罐出水由离心泵压入微滤膜组件过滤，从而得到达标出水。由于离心泵的压力作用在微滤膜的内外侧造成压差，将待处理水中大于过滤精度的全部物质和小于过滤精度的部分物质分离出来，从而使待处理水得以净化达标。 微滤膜组件采用武汉市思蓝净水技术有限公司研发的CMFW系列国产管式膜组件，其具有耐污染、高机械强度、高抗氧化能力的特点，是一种特别适用于污水回用的膜组件。 1． 3试验方法 CMFW－2连续微滤试验装置设在北京北小河污水处理厂内。试验的运行参数：运行压力为0.10～0.15MPa，出水流量为120m3/d，反冲洗周期为20min，反冲洗历时1min。 试验用水采用二沉池出水，二沉池出水水质如表1。试验出水水质指标采用《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中的城市杂用水水质标准，试验出水水质指标如表2。 北京市奥运中水办定时采集水样并分析其CODCr、总氮、总磷、浊度、氯化物、TDS等指标，水质分析采用标准分析方法，由此可得如下试验结果。 2.?? 试验结果与分析 2． 1CODCr的去除 试验装置对CODCr有较好的去除效果。试验装置进、出水CODCr浓度及其去除率如图2所示，由图可见进水CODCr浓度为63.2mg/L～186.0mg/L，出水CODCr浓度为33.1mg/L～43.6mg/L，去除率为31～78%，平均去除率为54%。出水水质较为稳定，出水CODCr浓度一直稳定在45mg/L以下，出水CODCr浓度均值为39.7mg/L，小于《污水回用设计规范》（征求意见稿）（2001年）中城市杂用水水质标准50mg/L的规定。这表明对于处理对象以生活污水为主的污水处理厂来说，二沉池出水中的CODCr主要呈悬浮或溶解状态，且以悬浮状态的颗粒有机物质和溶解性的大分子有机物质为主，而微孔滤膜对这些有机物质有较好的截留去除作用。悬浮状态的有机物的去除主要依靠膜孔的筛滤作用，而溶解性的有机物质的截留去除则主要是通过膜表面沉积层的筛滤和吸附作用完成，部分是由膜面和膜孔吸附作用完成。 2． 2总氮的去除 试验装置对总氮去除效果不明显。试验装置进、出水总氮浓度及其去除率如图3所示，由图可见进水总氮浓度为29.5mg/L～42.2mg/L，出水总氮浓度为26.2mg/L～32.7mg/L，出水总氮浓度均值为29.8mg/L，平均去除率为9%。但总氮的去除率波动较大，这是因为连续微滤