超滤技术在饮用水处理中的应用

当前，在世界许多国家已经建立了大型微滤/超滤饮用水厂。最近，新加坡在试点的基础上成功地建造了一个规模为273,000m3 / d的饮用水厂。它于2003年10月开始运行。设计用于将来生产480,000m3 / d的水。操作模式是经过混凝预处理后进入超滤系统，以铝盐为混凝剂，超滤膜为分子量为500的ZENON膜，总膜面积为16万平方米。几个月的运行表明，该处理过程具有稳定的废水通量和优异的废水水质，并且对溶解的有机物具有良好的去除效果。该系统最显着的特点是它不使用排水泵，而是通过视差虹吸水。该系统的另一个显着特点是结构紧凑，仅占地2500m2，相当于每平方米190m3 / d的生产能力。各国对DBP和微生物污染指标的控制越来越严格。韩国于2003年10月在首尔建立了中试规模的超滤膜饮用水厂，处理能力为500m3 / d。它由三个部分组成：预处理，超滤和后处理。它已经运行了四个月。该实验全年在一定温度和藻类浓度下进行。随着藻类浓度的增加，TMP增加，并添加了22 mg / L的多聚铝进行预处理。尽管运行时间很短，但其可靠性得到了确认。 Hee-kyongOh等。来自韩国的150天试验研究评估了PAC-UF混合系统处理地表水的性能[9]。在PAC-UF混合系统中，浊度去除率超过99.6％，出水浊度小于0.5NTU，优于饮用水标准。当原水DOC为3.08mg / L时，出水DOC为1.00mg / L时，PAC用量为10.2〜19.4mg / L。在PAC-UF混合系统中，当反应器中的PAC稳定在20 mg / L，DOC去除率提高到38％，UV254去除率超过51％。在96天运行中，仅使用水进行反冲洗。 4天后，通量减小到初始通量的50％。在第10天，通量被严重降低到初始通量的30％。空气和水的反冲洗可以显着降低通量衰减率。运行22天后，焊剂变为初始焊剂的29％。在PAC-UF混合系统中，结合使用空气和水进行反冲洗可以有效洗去积聚在膜表面的PAC，并降低PAC层的电阻。当通量减少到初始通量的41％时，执行化学清洗，仅用水反冲洗可以使通量增加5％，如果使用空气和水联合反冲洗，通量可以恢复9％，并且返回到初始通量的50％。 ％，酸洗对清洁非常有效。经过物理清洗，酸洗和碱洗后，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。 Chung-HwanKim等。来自韩国的超滤系统处理了300m3 / d的河水，并研究了反应器的处理效果和运行特性。该系统的工作流量为42L / m2·h，已连续运行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，锰和硅的去除量很小，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。膜表面污染物的扫描电子显微镜和X射线衍射分析表明，铁是主要污染物，并且浓度很高，只能通过化学清洁去除。可以用2％的硝酸和2％的草酸清洗被污染的膜，以完全恢复通量，用100mg / L的次氯酸钠定期对膜组件和管道进行消毒将无助于恢复通量。当TMP达到0.18 MPa时，用硝酸和苏打水化学清洗可以使通量恢复到65％，然后用草酸清洗。清洁时间加倍，以完全恢复焊剂。德国Dipl-IngAndreLerch等。结合使用了混凝和超滤来处理地表水。通过几组对比实验表明，在较高的pH值下，聚铝的量较少，通量较低。研究发现，絮状物的尺寸随温度的升高而增加，铁盐絮状物的颗粒大于铝盐絮状物和PAC。韩国Seong-YongMoon等人将混凝与超滤膜技术结合起来来处理河水。凝结剂是硫酸铝，聚铝和氯化铁。结果表明氯化铁是凝结剂。饮用水中的味道和气味是人类疾病以及水的硬度和浊度的重要原因。 30％至50％的疾病是由饮用水中的味道和气味引起的。法国的ABruchet等。建议使用膜技术去除引起味道和气味的化合物。实验使用超滤，结合PAC的超滤，纳滤和低压反渗透。 40mg / L）有效去除异味。挪威的Torove Leiknes和其他人使用臭氧结合生物膜膜过滤技术来生产饮用水。生物膜在盘式超滤膜上生长以形成生物过滤器。挪威饮用水源的特点是NOM含量高，碱度和浊度低。借助这项技术，可以从饮用水中去除NOM。实验设计通量为20L / m2·h，TMP保持在0.0147至0.049 MPa的范围内。测试证明，臭氧可以有效去除NOM引起的色度。臭氧结合生物滤池技术可以实现NOM的生物降解，并在同一反应器中分离出悬浮物和胶体。在运行过程中，有必要在膜表面保持一定的生物膜，以保证NOM的生物降解能力，并控制膜污染和出水水质，因此保持适当的生物量和活性可以达到良好的生物降解率而不增加。膜污染。控制膜结垢的方法包括：盘形膜以低速连续旋转，并通过旋转产生的剪切力定期清洁膜表面。旋转时也可以用海绵进行化学清洁，并且必须控制膜片上生物膜的生长速率。通过提高转速以产生周期性剪切力的清洁方法在控制膜污染方面不是很有效。在膜片旋转时使用小海绵清洁膜非常有效。清洁周期为一周，清洁时间为10至15分钟。 。饮用水资源中的无机污染物已引起越来越多的关注，因为这些污染物会对人体健康造成极大危害。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。阴离子污染物包括硝酸盐，亚硝酸盐，高氯酸盐，溴酸盐和砷酸盐。由于它们具有致癌性或对人体有害，因此饮用水标准中这些污染物的允许浓度非常低，范围在几微克/升至几毫克/升之间。生物转化可以有效，经济地去除阴离子在水中，这是一项很有前途的技术。大量细菌可以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较高的微生物浓度，以实现水力停留时间和微生物停留时间的分离。与固定床反应器的区别在于膜生物学。由于微生物涂层的缘故，反应器被完全去除，这可以防止废水对微生物的污染。美国的Genolehman等人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，将地下水中的高氯酸盐减少至小于4μg/ L，去除率为96％。为了保持系统性能，请定期用空气进行反洗和腌制。膜生物膜反应器还可以减少其他一些无机和有机污染物。陶瓷过滤器，陶瓷膜，陶瓷膜过滤器