某大型纳滤工艺地表水厂优化运行及不可逆膜污染分析

依托江苏省某大型纳滤工艺地表水深度处理工程,围绕纳滤工艺在实际工程应用中的运行优化方法、膜污染情况及能耗和碳排放计算开展研究。该纳滤工程采用国产疏松型纳滤膜,产水高锰酸盐指数低于0.5 mg/L,总硬度(CaCO_(3)计)为77~107 mg/L。同时在采取一系列优化改进措施缓解膜污染问题后,纳滤系统电耗由0.239 kW·h/m^(3)降低至0.194 kW·h/m^(3)。结果表明选择适宜的阻垢剂类型和投加方式对膜污染的控制效果最为明显。研究发现纳滤膜在长期运行后均存在一定程度的不可逆污染。受到进水格网和膜元件位置的影响,其中无机污染以AlPO_(4)为主,主要发生在系统后段,并且可能与腐殖酸、富里酸存在相互作用,形成腐殖酸/富里酸-Al-P络合物。纳滤工艺在实际应用中需注意磷酸盐类阻垢剂的使用,同时应尽可能降低进水中残余铝的浓度。

纳滤膜工艺在太仓某水厂深度处理工程中的应用

为向太仓市民供应“优质”饮用水,太仓市某水厂选用国内自主研发的低压纳滤膜产品与技术进行深度处理改造,规模为5万m^(3)/d,于2019年12月投产运行。对纳滤系统连续监测的数据显示,在设计回收率为85%的情况下,纳滤膜产水TOC平均质量浓度为0.10 mg/L,残留铝质量浓度低于0.02 mg/L,对色氨酸类蛋白质、微生物代谢产物等溶解性有机质的去除效果显著;对TDS和总硬度平均去除率为24.78%和30.64%,说明纳滤膜在高效截留有毒有害物质的同时,保留了一部分对人体有益的天然矿物质。纳滤系统运行稳定、抗污染性能较好,运行电费和药剂费仅为0.236元/m^(3),经济可行,是一种优质的饮用水深度处理技术。该水厂为国内首座采用国产纳滤膜去除有机物的饮用水净化工程,验证了国产纳滤饮用水处理技术的安全性、稳定性和经济性。

低压纳滤膜用于给水深度处理的中试研究

以长江流域某自来水厂沉淀池出水为研究对象,采用超低压纳滤膜对其进行深度处理。中试(设计规模为50 m^3/d)考察了碧水源DF膜系统对关键污染物的截留性能、最佳工艺参数。结果表明,在设计回收率85%条件下,DF膜系统对CODMn、总铝、总溶解性固体(TDS)和总硬度的截留率分别为(74.0±6.0)%、(96.8±2.4)%、(24.6±1.5)%和(30.5±2.7)%,对检出的15种痕量有机物平均截留率为92.4%。优化工艺参数后,在不添加阻垢剂的条件下,回收率可达90%,稳定运行通量为16~18 L/(m^2·h),化学清洗周期为3个月左右,DF膜系统的直接运行费用为0.247元/m^3,工艺绿色,产水率高,具有良好的经济性。