下反洗时间 - 天津水与燃气信息技术开发有限公司首页 ppt课件

1、超滤膜在饮用水处置工程中的运用天津市自来水集团天津市华宇膜技术内容提要n一、膜法饮用水处置技术概述n二、超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用n三、杨柳青水厂5000m3/d膜处置示范工程引见n四、结论 3 08-10-16膜法饮用水处置技术概述传统饮用水处置工艺传统饮用水处置工艺无法满足时代的需求无法满足时代的需求 膜法饮用水处置技术的不断成熟膜法饮用水处置技术的不断成熟膜运用寿命的提高膜运用寿命的提高膜本钱的降低膜本钱的降低寻求新的饮用水寻求新的饮用水平安保证技术平安保证技术膜技术成为替代膜技术成为替代传统工艺传统工艺最有竞争力的技术最有竞争力的技术优良的出水水质优良的出水水质占地面积小、建立

2、周期短占地面积小、建立周期短自动化程度高自动化程度高工艺流程短、运用灵敏工艺流程短、运用灵敏水源污染日趋严重水源污染日趋严重水质日趋恶化水质日趋恶化饮用水水质规范日趋严厉饮用水水质规范日趋严厉隐孢子虫、贾第虫等微生物隐孢子虫、贾第虫等微生物消毒副产物的限制越来越严厉消毒副产物的限制越来越严厉工程化运用背景 4 08-10-16 目前，膜法饮用水处置技术在国外已进入大规模运用阶段，近年在国内的开展也非常迅速。 中科院李圭白院士分析以为：我国消费的超滤膜，性能、质量已接近或到达国外同类产品的程度，而价钱比进口产品低得多，吨水处置本钱降到可与第一代工艺竞争的价位。 超滤第三代城市饮用水净化工艺的中心

3、技术 摘自人民科技网 2019-6-11 膜法饮用水处置技术概述 5 08-10-16国外超/微滤水厂开展情况0501001502002501993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004Year自来水厂数量北美的超滤和微滤自来水厂数量的变化趋势北美的超滤和微滤自来水厂数量的变化趋势01002003004005006007008001993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004Year累计处理水量 (百万加仑/天)北美超滤和微滤自来水厂总日处置水量的变化

4、趋势北美超滤和微滤自来水厂总日处置水量的变化趋势 膜法饮用水处置技术概述 6 08-10-16工厂名称国别处理能力103m3d-1源水源水特点膜种类建成时间采用的预处理工艺Littleton.Mass美国5.7地表水锰离子、不适味觉UF2019预臭氧Sioux Lookout,Ont加拿大5.2湖水高色度UF2019混凝（Al）Florida美国6.3-浊度、硬度UF2000软化、酸化Gardner,Mass美国11.3地表水锰离子UF2000预臭氧Von Ormy,Tex美国34河水高浊度、TOCUF2000混凝（Fe）、预过滤Parry Sound,Ont加拿大10Huron湖水高浊度、色

5、度UF2019混凝（Al）Kansas美国11.3Nueces河水高浊度UF2019混凝、沉淀Canyon.Greek.Alta美国1.0湖水TOC,藻类，铁、锰离子UF2019PAC、混凝、沉淀Seekonk,Mass美国16地表水铁、锰离子UF2019KMnO4，NaOClBakersfield.,Calif美国76Kern河水浊度（101000 NTU）、不适味觉UF2019混凝、沉淀、Cl2，KMnO4Clovis,Calif美国51灌溉水浊度、色度、TOCUF2019混凝（FeCl3）Kerrville,Tex美国19地表水TOCUF2019混凝（FeSO4）Kamloops,B.C

6、加拿大159地表水TOC，藻类，浊度UF2019混凝Lake Forest美国68湖水浊度(5200 NTU)，藻类，不适味觉UF2019PACMinneapolia,Minn美国265地表水硬度、浊度UF2019混凝、软化、再矿化超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用 7 08-10-161、替代沉淀-过滤工艺 l City of Kamloops水厂l 超滤原水混合絮凝超滤出水絮凝剂该水厂位于加拿大，供水规模16104m3/d。采用两级超滤系统，将一级超滤反洗水回收后再进展二级超滤处置，工艺的产水率到达99以上。超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用 8 08-10-162、替代过滤工艺Colum

7、bia Heights水厂絮凝剂、高锰酸钾、臭氧原水混合絮凝沉淀超滤出水该水厂位于美国，供水规模26.5104m3/d，是目前北美运转规模最大的超滤水厂。面对美国水质法规的压力，对老水厂进展了改造，将传统的砂滤工艺改建为超滤工艺，以去除两虫，保证饮用水的微生物平安。l Columbine水厂超滤 絮凝剂原水混合絮凝沉淀超滤出水该水厂位于美国科罗拉多州，供水规模18.7104m3/d，水厂原有工艺存在产水水质较差、供水量缺乏的问题，采用二级过滤系统对老水厂进展改造，将砂滤池改为超滤工艺，水回收率高达99。超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用 9 08-10-163、作为深度处置工艺Lakeview

8、水厂絮凝剂臭氧活性炭原水混合絮凝沉淀过滤超滤出水该水厂位于加拿大，规模26.1104m3/d，是目前最大的臭氧活性炭耦合超滤的深度处置系统。lVigneux水厂絮凝剂格栅混合絮凝沉淀臭氧活性炭臭氧原水出水PAC+UF(Cristal工艺)该水厂位于法国，供水规模5.5104m3/d，采用粉末活性炭吸附超滤作为深度处置工艺，PAC平均投加量为8mg/L，采用生石灰调值，出水水质稳定。超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用 10 08-10-164、滤池反洗水回收利用自来水厂滤池反洗水普通占水厂处置水量的2%5%左右。采用常规工艺沉淀、调理、浓缩、脱水等几道工序回收滤池反洗水，占地面积大，一次性投资大

9、，回收效率低，而且具有一定的回用风险，特别是铁、锰等常规目的和微生物目的贾第鞭毛虫和隐孢子虫。 目前国内还没有采用膜系统处置滤池反洗水的工程实例，都处于实验室或中试研讨阶段。但实验结果曾经阐明，采用膜系统处置滤池反洗水，处理了常规工艺回收处置存在的弊端，而且出水经消毒后可直接进入供水管网。置信随着水资源匮乏情势的日益严峻和膜处置技术的开展，超滤膜工艺在滤池反洗水回收利用方面一定会大有作为。超滤膜技术在饮用水处置工程中的运用 11 08-10-16杨柳青水厂5000m3/d膜处置示范工程引见工程概略该工程是天津市科技创新专项资金工程“膜法饮用水处置技术研讨及示范工程 05FZZDSH00500的

10、重要任务内容。示范工程的设计建立在中试科研成果的根底上，经过膜技术工程化运用，优化工艺技术参数，积累运转和管理阅历，获得自有知识产权的技术及成果，为膜法水处置技术的推行运用提供有力的技术支持与保证。该工程采用混凝超滤工艺，超滤膜采用内压柱式膜，经过浸入式膜回收安装对柱式膜的反洗水进展回收，设计产水才干5000m3/d，回收率98，占地面积约400m2。 12 08-10-16工艺技术优化组合帘式膜中试研讨成果工程设计示范工程建立工程施工调试运转效果评价技术经济分析技术规范推行运用示范工程工艺方案柱式膜中试研讨成果示范工程技术道路 13 08-10-16中试研讨成果引见反冲洗泵出水原水150m自

11、清洗过 滤 器管道混合器机械反响 池膜安装清水箱混凝剂加氯消毒中试工艺流程图中试工艺流程图 14 08-10-16浸入式膜系统柱式膜系统中试实验安装中试研讨成果引见 15 08-10-16 膜工艺对浊度的去除情况出水浊度在出水浊度在0.1NTU以下的以下的保证率达保证率达96%。膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 16 08-10-16FeCl3投加量对膜系统跨膜压差的影响反响时间对膜系统跨膜压差的影响4mg/L的的FeCl3投加量时投加量时TMP增长较缓慢。增长较缓慢。反响时间为反响时间为7.5min时，时，TMP增长较缓慢。增长较缓慢。膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 1

12、7 08-10-16膜过滤通量对膜系统跨膜压差的影响过滤周期对膜系统跨膜压差的影响较低的膜通量更有利于较低的膜通量更有利于膜系统的稳定运转。膜系统的稳定运转。过滤周期过滤周期20min，系统运转很，系统运转很稳定，稳定，30min时膜污染积累较快。时膜污染积累较快。膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 18 08-10-16种类CHCl3CHCl2BrCHBr2ClCHBr3THMs数值（mg/L）16.8115.225.23未检出57.24限值（mg/L）6060100100100含量限值0.28020.25330.252300.7858预氯化后膜出水藻毒素值符合预氯化后膜出水藻毒素值

13、符合。氯投加量2mg/L3mg/L所测指标RR(mg/L)LR(mg/L)RR(mg/L)LR(mg/L)原水2.910-41.710-42.110-49.110-4预氯化、混凝后4.710-41.610-39.010-44.610-4膜出水5.510-41.010-31.010-51.010-5预氯化2mg/L膜出水THMs 预氯化后膜出水微囊藻毒素 各类化合物的实测各类化合物的实测浓度与其各自限值浓度与其各自限值的比值之和不超越的比值之和不超越1 。膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 19 08-10-16预氯化02040608010012014002004006008001000

14、1200处理水量(m3)TMP(kpa)经预氯化后经预氯化后TMP增长趋势比增长趋势比未预氯化时平缓，膜污染得到减缓未预氯化时平缓，膜污染得到减缓 010203040506070809004080120160200过滤时间(min)TMP(kpa)30+3040+2020+300+60上、下反洗各为上、下反洗各为30s时反洗效果很好，时反洗效果很好，缩短上反洗时间、缩短下反洗时间及缩短上反洗时间、缩短下反洗时间及只进展下反洗的效果均较差，对内只进展下反洗的效果均较差，对内压式膜来说，上下反洗都很重要。压式膜来说，上下反洗都很重要。 膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 20 08-10-

15、16高藻期稳定运转工况高藻期稳定运转工况膜膜品品种种过滤过滤通量通量L/（m2h） 过过滤滤时时间间(min)排浓排浓时间时间(s)上上反洗反洗水量水量(t/h)气量气量(m3/h)下下反反洗洗水水量量(t/h)上上反反洗洗时时间间(s)下下反反洗洗时时间间(s)冲冲洗洗时时间间(s)FeCl3(mg/L)反反应应时时间间(min)氯氯(mg/L)EFM执执行行周周期期 (h)执行执行时间时间 (min)A膜膜75.0201077303015482830B膜膜71.4200.653402020682830C膜膜60.030759030682830D膜膜53.3305580482848水厂水厂

16、74.5膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 21 08-10-16正常期稳定运转工况正常期稳定运转工况膜膜品品种种过滤过滤通量通量L/（m2h）过滤过滤时间时间(min)排排浓浓时时间间(s)上上反洗反洗水量水量(t/h)气量气量(m3/h)下下反反洗洗水水量量(t/h)上上反洗反洗时间时间(s)下下反反洗洗时时间间(s)冲冲洗洗时时间间(s)FeCl3(mg/L)反应反应时间时间(min)氯氯(mg/L)EFM执行执行周期周期 (h)执行执行时间时间 (min)A膜膜50.020107.57.5303020481030B膜膜71.4200.65 53402030681030D膜膜53

17、.330548048863水水厂厂 94.5膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 22 08-10-16低温期稳定运转工况低温期稳定运转工况膜膜品品种种过滤过滤通量通量L/m2h过过滤滤时时间间min排浓排浓时间时间(s)上上反洗反洗水量水量(t/h)气量气量(m3/h)下下反反洗洗水水量量t/h上上反反洗洗时时间间(s)下下反反洗洗时时间间(s)冲冲洗洗时时间间(s)FeCl3mg/L反反应应时时间间min氯氯mg/LEFM执执行行周周期期 (h)执行执行时间时间 (min)A膜膜50.0201066303020662430B膜膜47.620353603030662430D膜膜53.3

18、305480662460水水厂厂 94.5膜工艺系统运转参数优化研讨中试研讨成果引见 23 08-10-16膜工艺系统强化去除有机物的研讨原水原水30k30k-10k10k3k3k-1k1kDOC(mg/L)5.0170.90860.96640.55690.37892.2062百分比百分比(%)18.1119.2611.107.5543.97UV254(cm-1)0.0550.0040.0120.0120.0080.010.021百分比百分比(%)7.2721.8214.5518.1838.18滦河原水中各分子量区间有机物分布规律滦河原水中各分子量区间有机物分布规律 原水原水DOC和和UV25

19、4都主要都主要集中在小于集中在小于1kDa的小分子的小分子区间内，这一部分有机物区间内，这一部分有机物分别占分别占44%和和38% 。中试研讨成果引见 24 08-10-16正常期膜出水有机物分子量分布膜工艺系统强化去除有机物的研讨膜对分子量大于膜对分子量大于30 kDa的有机物的有机物去除效果很好，到达了去除效果很好，到达了81% 低温期膜出水有机物分子量分布中试研讨成果引见 25 08-10-16项 目测试方法直接完整性测试泡点测试法压力衰减测试法扩散空气流测试法真空保持测试法水体置换测试法间接完整性测试浊度监测颗粒计数监测尖峰完整性监测微生物挑战测试膜完好性测试方法 主要进展了膜组件完好

20、性检测技术研讨、缺点膜组件的定位与修复研讨和系统自动控制研讨。以压力为根底的测试方法在监测低压膜的完好性方面运用最为广泛 ，缺乏之处是需离线进展，影响系统正常运转。浊度监测和颗粒计数监测是目前运用较为广泛的间接测试方法。 膜工艺系统平安保证技术研讨中试研讨成果引见 26 08-10-16膜工艺系统平安保证技术研讨颗粒计数仪监测膜的完好性 膜组件修复从修复前的56个/mL稳定值下降到修复后的5个/mL，系统稳定后降到1个/mL以下。 膜组件修复前后出水浊度和铁的变化情况日期浊度（NTU）铁（mg/L）07.7.160.07 0.1507.7.200.07 0.1107.7.230.05 0.05

21、07.7.280.06 0.0507.7.300.06 0.0507.8.10.06 0.0407.8.30.07 0.0507.8.60.06 0.05膜组件修复前后出水浊度没有发生明显的变化，阐明采用颗粒计数法监测膜完好性的灵敏度高于浊度监测。 中试研讨成果引见 27 08-10-16四种膜产品性能的对比项 目各 种 膜 产 品 性 能 对 比出水水质都能满足生活饮用水卫生标准（GB57492019）的要求浊度 出水浊度平均值都在0.10NTU以下CODMn 去除率由高低：A膜、B膜、C膜、D膜UV254 去除率由高低：A膜、D膜、B膜、C膜微生物 几种膜大肠杆菌群数都3个/L 细菌总数都

22、为12个/mL回收率由高低排序： B膜、D膜、 C膜、 A膜药剂费电费由低高排序： A膜、 B膜、 C膜、 D膜注: A膜 超滤膜 过滤孔径0.01m B膜 超滤膜 过滤孔径0.03m C膜 微滤膜 过滤孔径0.1m D膜 浸入式微滤膜 过滤孔径0.1m中试研讨成果引见 28 08-10-16项目性能浸入式膜柱式膜常规工艺出水水质出水水质好出水水质好出水水质合格回收率9898（反洗水回收）90建设投资11001300元/m310001200元/m38001000元/m3建设周期短短长运行费用0.50.7元/m30.5元/m3以下0.3元/m3以下优缺点优点：运行稳定，自动化程度高，操作简单，对

23、细菌、病毒、两虫、藻类、水生生物几乎全部去除，适于老水厂改造。缺点：膜通量低，耗电量大，占地面积大（跟柱式膜相比）。优点：运行稳定，自动化程度高，操作简单，占地面积小，对细菌、病毒、两虫、藻类、水生生物几乎全部去除，适于新建水厂。缺点：反洗水量较大，反洗水需回收处理。优点：运行稳定，工艺成熟缺点：占地面积大，操作复杂，对贾第虫和隐孢子虫的去除很难保障。混凝-超滤工艺和常规工艺的比较确定确定A膜为示范工程最正确膜工膜为示范工程最正确膜工艺艺出水水质运转费用占地面积一次性投资中试研讨成果引见 29 08-10-16 原水厂区清水池厂内吸水井预加氯自清洗过滤器原水泵预氯化混凝剂管道混合器反响池进水泵

24、膜安装清水箱加氯消毒粉末活性炭在线监测仪表反洗泵调理池浸入式膜系统反洗排水提升泵酸洗罐碱洗罐化学废液罐化洗泵化洗泵化洗废液排水至厂区排泥池中和后排下水道反应池排泥预处置系统膜处置系统反洗水回收系统化学清洗系统示范工程工艺流程 30 08-10-16膜处置示范工程的工艺设计采用中试研讨成果，有以下特点：示范工程工艺特点 采用混凝-超滤膜工艺经过优化和控制混凝条件，提高有机物去除率的同时，缓解膜污染。混凝-超滤工艺在中试实验中效果很好，该工艺省去了沉淀过滤预处置工序，流程短，占地面积小，一次性投资少。 EFMEFMEnhanced Flux Maintenance是一种用低浓度药品短时间进展的清洗

25、方式。高温高藻期导入EFM，可大大缓解膜污染，延伸化学清洗周期。 反洗水回收采用中试研讨成果超滤反洗水回收安装对反洗水进展回收处置，其出水经消毒后可直接进入清水池。投入示范工程运用后，每年可减少废水排放量22万吨。 31 08-10-16 杨柳青水厂5000m3/d膜处置示范工程车间杨柳青水厂5000m3/d膜处置示范工程 32 08-10-16膜处置示范工程：原水预处置系统 33 08-10-16 压入式膜过滤系统：4组超滤模块 34 08-10-16 反洗水回收系统：浸入式膜过滤安装 35 08-10-16 完好性检测系统：颗粒计数巡检安装 36 08-10-16 在线浊度余氯检测仪 37 08-10-16 混凝剂投加及化学清洗系统 38 08-10-16 上位机截图一 39 08-10-16 上位机截图二 40 08-10-16 上位机截图三示范工程自5月12日通水运转至今未进展化学清洗，跨膜压差仅从8kpa添加到14kpa，运转非常平稳。 41 08-10-16示范工程出水水质膜出水浊度在0.10NTU以下。 浊度 42 08-10-16膜工艺的出水远远好于传统工艺。浊度 43 08-10-16国外研讨发现，颗粒计数法在有足够的数据的情况下，可以