浸入式微滤膜技术应用于污水回用

徐元勤1，尤会春1，刘德滨2，崔学刚2， 韩宏大3
(1.大连开发区排水管理有限公司，辽宁大连　116600；2. 鹭滨环保设备上海有限公司，上海　200161；
3.天津市公共事业设计研究所　天津　300100)

　　摘　要： 采用规模为800m³/d的浸入式连续微滤膜装置(CMF-S)对城市污水进行深度处理并回用。运行结果表明该装置在技术上是可行的，其出水水质稳定、良好、无色无嗅，优于生活杂用水水质标准(CJ 25.1-89)。
　　关键词：城市污水； 污水回用；浸入式微滤膜
　　中图分类号：X703.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)04-0067-03

　　目前膜分离技术在水处理中的应用越来越广泛，城市污水处理二级出水经浸入式连续微滤膜装置(CMF-S)处理后可回用于冲厕、道路清扫、浇洒、绿化、冲车、扫除、喷水景观等，具有一定的经济、环境和社会效益。

1 　装置与方法

1.1 装置
　　将32个连续微滤膜组件分成8组并安装在1个2.6m×0.35m×2.34m的金属罐(膜反应器)内。膜组件通过分支管连接，分支管通过不锈钢支管相连，整体形成1个有8个分支管的组件。滤后水的连接通过顶部的分支管实现，反冲洗管通过1个中心管连接。外部由储水罐、潜污泵、出水泵、空压机、空气罐、进出水流量计、液位计构成，配备PLC自动控制系统。
　　连续微滤膜组件采用美国USFilter产品，技术参数见表1。

表1 连续微滤膜组件技术参数 过滤形式 膜材质 透过孔径(μm) 过滤速度(L/h) 反冲洗空气消耗量( L/组件) 外压式 中空纤维 0.2 1 600 ＜150

1?2 工艺流程
　　工艺流程见图1。

1.3 方法
　　浸入式连续微滤膜装置设在大连开发区排水管理有限公司污水处理二厂内。二沉池出水由潜污泵打入连续微滤装置并将膜组件完全浸没，膜外部受大气压作用，内部连通并接至出水泵入口。由于出水泵的抽吸作用在膜的内外两侧造成压差，将待处理水中粒径＜0.2μm的物质(包括水)分离出来。保持进、出水量平衡，底泥定期排放。
　　出水流量为800m³/d,采用间歇运行方式，每隔22min气水反冲洗4min以改善膜的浓差极化、延缓膜污染、恢复膜通量。
　　定时采集水样并分析其水温、悬浮固体、pH值、BOD、COD、溶解氧、氨氮、总磷等指标。采用国家环保局《水和废水监测分析方法》中的标准方法进行监测。

2　结果与分析

　　装置于2001年6月-9月运行4个月。
2.1 污染物的去除
　　装置运行期间水温为19～24℃，进水pH值为6.96～7.30、溶解氧浓度为0.18～3.66mg/L，出水pH值为7.13～7.61。?
　　① 进、出水的SS变化及去除效果见图2。

　　从图2可见，该装置对悬浮颗粒及胶体有理想的截留效果，平均SS去除率为91.7%,出水SS稳定在0.7mg/L以下。
　　② 进、出水的COD变化及去除效果见图3。

　　从图3可见，该装置对COD的平均去除率为28.9%,出水COD稳定在35.9mg/L以下。
　　③ 进、出水中的BOD₅变化及去除效果见图4。

　　从图4可见，该装置对BOD₅的平均去除率为64.6%,出水BOD₅稳定在8.4mg/L以下。
　　④ 进、出水中的氨氮变化及去除效果见图5。

　　从图5可见，该装置进、出水中的氨氮浓度几乎没有变化。
　　⑤ 进、出水中的总磷变化及去除效果见图6。

　　从图6可见，该装置进、出水中的总磷几乎没有变化。
　　结果表明，浸入式连续微滤膜装置的出水水质优于生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)，经消毒后可回用于冲厕、道路清扫、浇洒、绿化、冲车、扫除、喷水景观等。
2.2 　能耗和水回收率
　　浸入式连续微滤膜装置中水泵和风机的能耗为0.3(kW·h)/m³，水回收率＞95%。
2.3 膜污染与清洗
　　膜污染是指在膜过滤过程中由于水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子与膜存在物化作用或机械作用而在膭表面或膜孔内吸笣、沉积造成的膜孔径变小或堵塞。为消除膜污染除定时反冲洗外还需定期进行化学清洗，由于膜表面附着的主要是无机铁盐，所以清洗剂应以酸液为主，化学清洗后膜通量恢复率可达9%以上。

3 　结论

　　① 采用浸入式连续微滤膜装置对城市污水厂二级出水进行深度处理回用的效果非常明显，悬浮固体、胶体暼污染物具有显著的过滤作用，出水水质优于生活杂用水水质标准。
　　② 该装置占地少、工艺先进、自动控制、运行管理方便。
　　③ 对该装置采取反冲洗及化学清洗可有效地减轻浓差极化、延缓膜污染，膜通量恢复率＞99%。

参考文献：

　　［1］ Kishino H Ishida H,et al.Domestic wastewater reuse using a submerged membrane bioreactor［J］.Desalination,1996,106(16):115-119.

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　　收稿日期：2001-12-05