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顺德五沙水厂的微滤工艺

论文类型 技术与工程 发表日期 1999-12-01
来源 《中国给水排水》1999年第12期
作者 彭迪水
关键词 微滤 给水处理 膜技术
摘要 顺德五沙水厂的微滤工艺 彭迪水?(顺德市供水总公司,广东顺德 528300)   摘 要:微滤工艺用于水厂的运行结果表明:该工艺适应水质变化能力强,出水浊度可稳定在0.5NTU左右,但投资及运行费用较高。其实践为微滤工艺在国内 供水领域的应用作了有益的尝 ...

顺德五沙水厂的微滤工艺

彭迪水?(顺德市供水总公司,广东顺德 528300)

  摘 要:微滤工艺用于水厂的运行结果表明:该工艺适应水质变化能力强,出水浊度可稳定在0.5NTU左右,但投资及运行费用较高。其实践为微滤工艺在国内 供水领域的应用作了有益的尝试。
  关键词:微滤;给水处理;膜技术
  中图分类号:TU991.2
  文献标识码
:C
  文章编号
:1000-4602(1999)12-0043-02

1  工程概况

  五沙水厂位于顺德市郊区与番禺市毗邻的李家沙水道东岸,厂区占地1500m2,原有产水量5000m3/d的传统净水池组两座,主要供应五沙、蓬沙管理区用水。1996年,顺德市新 城区在五沙水厂的对岸德胜区奠基,要求在短时间内用上优质足量的生活饮用水,如果按顺德市长远规划则需从15 km外的羊额水厂安装一条DN1200mm供水主管直达德胜区,这不但在资金、工期上有困难,暂时也没有必要。因此决定在五沙水厂进行扩建改造,先缓解 新城区的用水矛盾,以后再根据新城区的发展逐步实现由羊额水厂供水。问题是若按原有净水工艺扩建砂滤池组,则难以向新城区提供与羊额水厂一样的优质饮用水,出厂水浊度不能达到0.5NTU;另外原水厂未考虑扩建需要,再征地困难多,投资大,工期长。选用微滤净水工艺的优点是:①滤后水质好,能有效地去除悬浮物、有机物质、胶体、细菌和 病毒,出水浊度可在0.5 NTU以下;②用地少,能在200m2的空地上放置微滤设备;③时间短,见效快,只需三个月的时间就可完成由基建到投产的工作。因此,设计选用了5000m3/d的微滤净水设备作为五沙水厂扩建方案,确定利用原有一级泵房、二级泵房、清水池;改造原水取水管、加药系统、计量装置;提高原有砂滤池的水质,使砂滤池和微滤设备的运行能根据实际用水量来合理调整。

2  微滤工艺

2.1 投药设备
  废除了原有人工滴加药剂系统,选用美国产73802—10型加药计量泵两台,流量11L/h,扬程98kPa。流量计为上海光华厂生产的转子流量计,DN=10mm,流量200L/h。药剂采用液态硫酸铝(Al2O3含量7%)。?
2.2 格栅
  格栅选用0.5~1 mm孔径的不锈钢双层网状板,安装在直径800mm的圆柱形钢筒内以拦截原水中较大的悬浮物,网板每周取出清洗一次。?
2.3 混凝罐

  混凝罐是直径1610 mm、高4.5m的钢罐,停留时间3min,水中细小微粒长大成针尖状的矾花后再进行过滤。?
2.4 滤筒机组

   设计选用36个滤筒,分A、B两组,每组18个,单筒直径为310mm,长1300mm,过滤面积21.77m2,设计产水量7 m3/h。滤筒外壳材料采用白色食品级玻璃钢,筒内的膜管是化学 性质稳定、耐酸、耐腐蚀、抗氧化的高分子聚合物,膜孔直径0.1μm。每组滤筒机架平面尺寸为4000mm×1500mm,滤筒垂直安装在机架上。混凝后的水由上至下经过滤筒管式微孔过滤膜过滤,截留水中大于0.1 μm的颗粒,并去除水中的细菌和大肠菌群等。滤后水经反冲洗贮水池上方溢流至原有清水池。?
2.5 反冲洗设备
  根据原水浊度不同,每过滤30~60 min就要对微孔膜上的截留层进行反洗。反冲过程先用压缩空气从过滤的反方向将滤饼从滤膜上吹下,空气压缩机选用活塞式2—10T3NLE22型,空气量3.24m3/min,风压0.69 MPa,再用滤后水与压缩空气同方向冲刷滤膜,反冲洗泵选用ISG200—200型立式离心泵,流量400m3/h,扬程123kPa。反冲洗时间70s,耗水量3.4 m3/次,约占产水量的4.5%。
2.6 化学清洗

  由于物理、化学吸附等原因,虽用气、水对膜进行反冲洗,微孔膜的过滤能力仍有所减弱,运行半个月左右就需用碱(氢氧化钠)和酸(柠檬酸)对膜进行浸泡,通过化学作用使膜表面解吸。化学清洗泵选用IH50—32—12.5型,流量12.5m3/h,扬程196kPa,酸、碱液各两台(1用1备)。
2.7 自动控制
  微滤设备从加药、过滤到反洗的周期性自动循环过程是通过控制进水泵、加药泵、反冲洗泵的开关及有关自动阀门的开关动作来实现的。其控制和数据采集选用日本FP1系列的PLC自 动完成,每机组设控制柜一台,进行分组控制,由计算机进行监控、显示。

3 运行小结

  ①微滤净水工艺适应水质变化能力强,净化后水质较稳定,能满足设计要求。李家沙水道原水浊度四季相差较大,变化频繁,最小浊度7.5NTU,最大浊度1800NTU,原有常规砂滤池往往由于难以适应浊度的变化及投药量把握不当,使出水水质仅能达到生活用水浊度<5NTU的标准。微滤设备运行两年多来,滤后水浊度能常年保持在0.5NTU以下,最低达0.1NTU。其他水质指标经检验也都能够达到或超过《国家生活饮用水水质标准》GB5749—85。表1所示为1999年3月微滤和砂滤出水的水质综合指标。?

表1 五沙厂微滤、砂滤工艺出水水质指标
检测项目 原水 微滤出水 砂滤出水
浊度(NTU) 10-197 0.14 2.85
pH 7.6 7.3 7.2
色度(倍) 9 <5 <5
溶解性固体(mg/L) 348 130 210
铁(mg/L) 0.87 0.05 0.21
亚硝酸盐(mg/L) 0.68 0.001 0.30
总大肠菌群(个/L) 17000 <2 <3
细菌总数(个/mL) 650 0 6

  ②微滤设备滤水量的大小不仅与原水浊度有关,也与微孔膜的老化有关。五沙水厂微滤设备设计产水量250m3/h,设备运行初期能基本达到设计要求,只是随着原水浊度的变化而上下浮动,但运行两年多后产水量在保证水质稳定的条件下为216 m3/h,比设计产水量减少13.6%。原因是膜结构衰退或不同程度地遭到破坏,膜过滤能力减弱,因此用酸碱反洗的时间缩短为10d左右,增大了运行费用。
  ③多仪表、多机械动力设备和高自动化控制程度降低了人工管理费用,但药耗、电耗、一次性投资相对较大,这仍是微滤净水工艺的不足之处。据统计,五沙水厂微滤制水设备的 实际 运行费用要比普通净水流程的常规池高出24%左右,一次性投资高出38%左右。五沙水厂两种净水工艺几个主要运行经济指标见表2,可见与40×104 m3/d的顺德市羊额水厂0.20元/m3的运行成本相差较大。

表2 五沙水厂两种净水工艺主要运行经济指标
名称 电耗(kW/m3) 硫酸铝(g/m3) 酸和碱(g/m3) 氯耗(g/m3) 运行成本(元/m3)
砂滤池 0.23 25   1.4 ≤0.33
微滤池 0.31 30 8 1.1 ≤0.41
注:氯耗为同时进行前加氯。

  ④顺德五沙水厂扩建工程中应用微滤净水工艺,为经济比较发达但远离城市供水管网的小社区用上优质生活饮用水、弥补小型水厂常规净水工艺水质较差的不足,提供了一个可供借鉴的实例。


  电 话:(0765)2237023
  收稿日期:1999-04-26

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