超滤技术在饮用水处理中的应用
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-11-06 0:52:46 * 浏览: 21
在世界许多国家已经建立了大规模的微滤/超滤饮用水厂。最近，新加坡成功地建立了一个试点规模为273,000 m3 / d的饮用水厂，并于2003年10月开始运行。未来的设计水产量将达到480,000m3 / d。操作模式为混凝预处理，然后以铝盐为混凝剂进入超滤系统，超滤膜为分子量为500的ZENON膜，总膜面积为16万平方米。运行数月表明，该处理工艺出水通量稳定，出水水质优良，对溶解有机物的去除效果好。该系统最显着的特点是它不使用水泵通过差水器虹吸水。另一个显着的特点是系统紧凑，仅占地2500 m2的面积，相当于每平方米190 m3 / d的面积生产能力。各国在控制DBP和微生物污染指标方面越来越严格。 2003年10月，韩国在汉城建立了中试规模的超滤膜饮用水厂，处理能力为500立方米/天。它由三个部分组成：预处理，超滤和后处理，已连续运行4个月。该实验在温度和藻类浓度下进行了一年。随着藻类浓度的增加，TMP增加，并添加22 mg / L的多聚铝进行预处理。尽管操作时间短，但是可以确认可靠性。韩国的Hee-kyong Oh等。通过150天的试验研究评估了PAC-UF混合系统在地表水处理方面的性能[9]。在PAC-UF混合系统中，浊度去除率超过99.6％，出水浊度小于0.5 NTU，优于饮用水标准。原水DOC为3.08 mg / L，出水DOC为1.00 mg / L，PAC剂量为10.2至19.4 mg / L。在PAC-UF混合系统中，当反应器中的PAC稳定在20 mg / L时，DOC去除率增加到38％，UV254去除率超过51％。在运行的96d中，仅反洗了水。运行4天后，焊剂降至初始焊剂的50％。在运行10天后，焊剂严重降低至初始焊剂的30％。用空气和水进行反冲洗可显着降低通量衰减率，并持续22天，通量变为初始通量的29％。在PAC-UF混合系统中，空气和水的组合反冲洗可以有效冲洗积聚在膜表面的PAC，并降低PAC层的电阻。当焊剂减少到初始焊剂的41％时，进行化学清洗。只有水反冲洗只能使通量增加5％，如果与空气和水反冲洗结合使用，则可以将通量恢复到9％，将初始通量恢复到50.％，酸洗对清洗非常有效。经过物理清洁和酸洗后，碱洗后的焊剂可以恢复到初始焊剂的86％。仍然有一些污染物和残留的PAC造成不可逆的污染。韩国的Chung-Hwan Kim等通过300立方米/天的超滤系统处理河水，以研究反应器的处理和运行特性。该系统的工作流量为42L / m2·h，连续运行10个月，出水浊度小于0.001 NTU，去除率大于99.9％。但是，该系统对UV254，TOC，锰和硅的去除很小，这表明超滤可以完全去除颗粒物，但不能去除溶解的有机物和无机物。通过扫描电子显微镜和X射线衍射分析膜表面上的污染物表明，铁是主要污染物，并且浓度很高，并且只能通过化学清洗除去。可以用2％的硝酸和2％的草酸洗涤受污染的膜，以完全恢复通量，而用100 mg / L次氯酸钠对膜组件和管道进行定期消毒则无助于恢复通量。当TMP达到0.18 MPa时，用硝酸和苏打水进行化学清洗可以使通量恢复65％，然后用草酸。清洁时间加倍，焊剂可以完全回收。德国的Dipl-IngAndreLerch等。结合使用了混凝和超滤来处理地表水。几组比较实验表明，当较高的pH值下聚铝的含量较低时，通量较小。发现絮状物的尺寸随温度增加而增加，铁盐絮状物的颗粒大于铝盐絮状物和PAC。韩国Seong-YongMoon等。混凝结合超滤膜技术处理河水。凝结剂是硫酸铝，聚铝和氯化铁。结果表明氯化铁是凝结剂。饮用水的味道和气味与水的硬度和浊度相同，这是导致人类疾病的重要原因。 30％至50％的疾病是由饮用水中的异味和异味引起的。法国的ABruchet等。提出使用膜技术去除引起味道和气味的化合物。实验采用超滤，超滤和PAC结合，纳滤和低压反渗透实验，结果表明超滤膜结合PAC（40 mg / L）对去除异味非常有效。挪威人Torove Leiknes等。使用臭氧结合的生物膜膜过滤技术来生产饮用水，然后将其生长在圆盘超滤膜上以形成生物过滤器。挪威饮用水源的特点是NOM含量高，碱度和浊度低。该技术可以从饮用水中去除NOM。实验设计流量为20L / m2·h，TMP保持在0.0147〜0.049MPa。测试表明，臭氧可以有效去除NOM引起的色度。臭氧结合的生物过滤技术可以生物降解NOM，并在同一反应器中分离出悬浮的固体和胶体。在操作过程中，有必要在膜表面保持一定的生物膜，以确保NOM的生物降解，并控制膜的结垢和出水质量。因此，保持适当的生物量和活性可以实现良好的生物降解性并且不会造成膜污染。 。控制膜结垢的方法如下：圆盘膜以低速连续旋转，通过旋转产生的剪切力定期清洁膜表面，旋转时对海绵进行化学清洁，并且海绵的生长速率膜片上的生物膜也必须受到控制。 。通过提高转速以产生周期性剪切力的清洁方法对于控制膜污染不是很有效。旋转膜片时，用小海绵清洁膜是有效的。清洁周期为一周，清洁时间为10-15分钟。 。饮用水资源中的无机污染物由于对人体健康极为有害，因此受到越来越多的关注。这些化合物在水中具有高溶解度，并且完全不含水，因此它们具有良好的化学稳定性。阴离子污染物是硝酸盐，亚硝酸盐，高氯酸盐，溴酸盐和砷酸盐。由于它们对人类的致癌或其他危害，饮用水标准中这些污染物的允许浓度非常低。介于几微克/升至几毫克/升之间。生物转化是一种从水中高效而经济地去除阴离子的有前途的技术。大量细菌会将阴离子降解为对人体无害的产品。生物技术主要包括固定床反应器和膜生物反应器。它们的共同点是在反应器中保持高微生物浓度，实现水力停留时间和微生物停留时间的分离。与固定床反应器不同，膜生物由于反应器被微生物膜完全去除，因此可以防止微生物处理后的流出物受到污染。 Genolehman等。美国的研究人员研究了使用中试规模的新型膜生物膜反应器去除高氯酸盐和其他污染物的方法，将地下水中的高氯酸盐减少至4μg/ L以下，去除率为96％。为了保持系统性能，经常使用空气反冲洗和酸洗。膜生物膜反应器还可以减少其他无机和有机污染物。陶瓷过滤器陶瓷膜CE膜滤器
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