【摘要】：本文以中國光大水務(wù)有限公司淄博再生水廠的浸沒式超濾(UF)-反滲透(RO)雙膜法工藝為研究對象,針對運(yùn)行初期存在的問題,通過對工藝長達(dá)三年的跟蹤檢測與分析,分別考察了預(yù)處理、在線操作和化學(xué)清洗對超濾膜污染、反滲透膜污染的控制效果,及系統(tǒng)對污染物與鹽度的去除效果,并對能耗、藥耗等主要運(yùn)行成本進(jìn)行了評價。原水有機(jī)物、含鹽量、鐵、錳、硅、鈣等含量較高,浸沒式超濾作為反滲透的預(yù)處理單元,產(chǎn)水濁度99.49%的時間低于0.5NTU,SDI 97.8%以上的時間小于3,對CODCr的平均去除率為19.95%。在UF前適當(dāng)投加混凝劑,可以延緩UF膜污染,降低UF產(chǎn)水CODCr,但鋁鹽會增加RO膜發(fā)生硅酸鋁鹽污染的風(fēng)險。冬季使用蒸汽對原水加溫,有利于緩解膜污染,增加的蒸汽成本為0.075元/m3水,實際應(yīng)用較困難。投加Na Cl O并使UF產(chǎn)水余氯維持在0.3mg/L以上時,可以延緩UF膜污染。采用反沖洗周期15min、水洗強(qiáng)度為37.9 L/m2·h、曝氣量為220m3/h的反沖洗方案,可有效控制膜污染。UF化學(xué)清洗效果顯著,恢復(fù)性清洗后膜比通量可恢復(fù)至接近新膜水平。反滲透膜污染物主要是有機(jī)物,包括溶解性微生物代謝產(chǎn)物及腐殖酸類腐殖質(zhì)。膜面污染物主要元素是C、O、Si、Al、Ca、Fe、S等。一段、二段膜面上均含有硅酸鹽、羧酸類、氨基酸類等污染物,二段出水端還有硫酸鹽存在。利用Na OH、螯合劑等組成的堿洗液可以有效去除RO膜上的有機(jī)污染物,堿洗后再用檸檬酸清洗有利于提高清洗后RO系統(tǒng)的脫鹽率。增加維護(hù)性Na OH清洗,能有效延緩膜污染速率,提高膜通量。在連續(xù)運(yùn)行三年后,UF整體通量穩(wěn)定。RO膜元件性能檢測結(jié)果顯示一段第一支膜、二段最后一支膜產(chǎn)水量分別下降6.5%和19.3%;一段第一支膜脫鹽率下降了0.5%,二段最后一支膜脫鹽率沒有下降,整體性能良好。電費(fèi)、膜折舊費(fèi)用在運(yùn)行費(fèi)用中占比最高。通過節(jié)能和控制膜污染措施,噸水電費(fèi)呈逐年下降趨勢。
[Abstract]:In this paper, the submerged ultrafiltration (UF) reverse osmosis (RO) double membrane process of Zibo Regeneration Water Plant of China Everbright Water Co., Ltd is taken as the research object. Aiming at the problems existing in the initial stage of operation, the process has been tested and analyzed for up to three years. The control effects of pretreatment, on-line operation and chemical cleaning on ultrafiltration membrane fouling and reverse osmosis membrane fouling, as well as the removal efficiency of pollutants and salinity by the system were investigated, and the main operating costs such as energy consumption and drug consumption were evaluated. Organic matter, salt content, iron, manganese, silicon and calcium contents in raw water are higher. Immersion ultrafiltration is used as pretreatment unit of reverse osmosis. The time of turbidity 99.49% is lower than that of 0.5 NTU SDI 97.8%, and the average removal rate of CODCr is 19.95%. Proper addition of coagulant before UF can delay the fouling of UF membrane and reduce the CODCr. but aluminum salt will increase the risk of contamination of RO membrane with aluminum silicate. Using steam to warm raw water in winter is helpful to alleviate membrane fouling and increase steam cost is 0.075 yuan / m3 water. It is difficult to apply in practice. UF membrane fouling could be delayed by adding Na Cl O and keeping residual chlorine above 0.3mg/L. When the backwashing cycle is 15 minutes, the washing intensity is 37.9 L/m2 / h and the aeration rate is 220m3/h, the chemical cleaning effect of membrane fouling. UF can be effectively controlled. The membrane specific flux can be recovered to the new membrane level after restorative cleaning. Reverse osmosis membrane pollutants are mainly organic compounds, including soluble microbial metabolites and humic acid humus. The main elements of membrane surface contaminants are C _ 2O _ O _ 2, Al _ 2O _ 3, C _ 2O _ 3, Fe _ 2O _ S, and so on. In the first stage and the second stage, silicate, carboxylic acid, amino acid and other pollutants were found on the surface of the membrane, and sulphate was found in the end of the second stage. The organic pollutants on RO membrane can be removed effectively by using NaOH, chelating agent, etc. After alkali washing and then cleaning with citric acid, the desalinization rate of RO system can be improved. The increase of maintenance NaOH cleaning can effectively delay the membrane fouling rate and increase the membrane flux. After three years of continuous operation, the overall flux of UF is stable. RO membrane element performance test results show that the first membrane, The water production of the last membrane of the second stage decreased by 6.5% and 19.3.The desalinization rate of the first membrane decreased 0.5%, and the last membrane of the second stage did not, and the overall performance was good. Electricity, membrane depreciation costs in the operating costs of the highest proportion. Through the measures of saving energy and controlling membrane fouling, tons of water and electricity are decreasing year by year.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

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本文編號：2184515