摘要:本研究采用混凝超滤联用处理工艺对淮河水进行了中试试验。结果表明,膜出水浊度低于0.5NTU,CODMn低于3mg/L,色度为5度,氨氮低于0.5mg/L,均低于同期常规处理出水指标。超滤膜运行一个多月,膜压差增长缓慢。
关键词:淮河水 超滤 混凝 膜压差 Ultrafiltration of Huaihe River water source combined with coagulation treatment
Abstract:Ultrafiltration of Huaihe River water source combined with coagulation treatment with pilot-scale experiment was conducted. Thw results show that turbidity,CODMn, color and ammonia-nitrogen of membrane treated were below 3mg/L,5 and below 0.5mg/L respectively, all of which were below those traditional process treated. The transmembrane pressure increased slowly during more than one month of running.
Key words:Huaihe River water source, Ultrafiltration, coagulation, transmembrane pressure 1 前言 淮南市的主要饮用水水源的淮河由于水资源量不足,同时又受到工农业以及生活污水的污染,导致饮用水水质严重恶化,特别是上游开闸排污时,由于工业污水的集中排放,饮用水水质问题尤其突出,给淮南市人民生活造成严重影响。由于目前自来水厂采用传统处理工艺无法有效地去除水中有机物,因此,必须寻求新的处理饮用水处理方法。
膜分离法代表2l世纪饮用水技术发展方向,具有占地面积小,出水水质好,自动化程度高等特点11l。由于超滤膜截留分子量较大,无法去除水中的溶解性有机物,故本研究采用混凝和超滤膜联用技术对淮河水进行试验。2 试验方法与装置2.1 水质
中试试验期间的淮河水(淮南段)主要水质指标如下表所示。
2.2 试验装置
选择混凝+预处理+UF膜作为中试处理工艺。工艺中各处理单元的作用为:
·混凝:将水中大部分的悬浮固体和部分有机物通过混凝形成微絮凝体;
·砂滤:截留混凝形成的絮凝体,去除水中大部分的悬浮固体和大分子有机物,提高膜通量;
·UF膜:截留水中微小絮凝体,去除水中残留的悬浮固体和有机物,进一步提高水质。表1 淮河水主要水质指标水质指标3.试验结果与讨论3.1 浊度的去除
由图2可知,膜出水的浊度始终低于0.5NTU,而同期的淮南第3水厂出水的浊度在1~2.5NTU。由此可见,膜处理出水的浊度低于常规处理工艺出水的浊度。本试验结果充分证实了膜过滤在去除浊度上的优越性。3.2 CODMn的去除
试验期间淮河水的CODMn在2~4mg/L之间波动。由图3可见,膜处理出水的CODMn在l~3mg/L之间,而同期常规处理出水的CODMn在2~4mg/L。就CODMn去除率而言,常规处理在13~39%之间,平均为29%;而膜处理在40~87%,平均为60%。膜处理去除CODMn的效果比常规处理的高出近1倍。而且常规处理的混凝剂投加量一般在30mg/L(以Al2O3计)左右,由此可见,混凝-膜处理工艺不仅去除有机物的效果好,而且混凝使用量也比常规处理的节省近三分之一。
国家卫生部最新颁布的《生活饮用水水质卫生规范》中规定饮用水的CODMn在3mg/L以下。由于常规工艺的CODMn去除率在30%左右,为了保证饮用水的CODMn达标,要求水源的CODMn在4mg/L左右。由于受到上游工业污水排放的影响,淮河水的CODMn常常高于4mg/L。因此,常规处理的饮用水的CODMn达不)国家标准的情况在所难免。而膜处理的较高的CODMn去除率可以有效地缓解这一矛盾。3.3 色度的去除
淮河原水的色度在20~30度之间。由图4可见,膜处理系统出水的色度稳定在5度,而同期的常规处理出水的色度在10度。由此可见,膜处理出水的色度仅为常规处理的一半。3.4 氨氮的去除
淮河原水的氨氮在0.5—1.4mg/L之间。由图5可见,膜处理出水的氨氮一般低于O.5mg/L,而同期常规处理出水的氨氮常常高于0.5mg/L。这表明膜处理去除氨氮的效果也优于常规处理。
3.5 膜压差变化
由于本试验采用固定出水量的方法,因此,随着膜过滤的进行,水中的有机物和胶体会黏附或进入膜孔径内,导致膜压差逐渐上升。膜压差上升速度的快慢直接关系到膜处理的实用化。膜压差变化如图6所示,运行一个多月后的膜压差仅增加0.03MPa,如果扣除温度变化的影响,膜压差仅增加0.02MPa。这表明本研究采用混凝仰过滤作为膜处理的预处理是成功的,本膜处理系统可以实现在较高通量下的长期运行。4 结论 本研究采用混凝超滤联用处理工艺对淮河水进行了中试试验。结果表明,膜出水浊度低于0.5NTU,CODMn低于3mg/L,色度为5度,氨氮低于0.5mg/L,均低于同期常规处理出水指标。而且混凝剂投加量仅为常规处理的三分之一。超滤膜运行一个多月,膜压差增长缓慢。参考文献
[1]董秉直,曹达文,范瑾初.膜技术应用于净水处理的研究和现状.给水排水,1999,25(1):28~3l