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膜技术是一项可以灵活使用的新技术,本文介绍了2个膜技术在实际工程中应用的案例。California州Carmichael市给水部门采用MEMCOR连续微滤系统处理反冲洗废水一方面提高了水的回收率,另一方面减少了最终废水排放量;Georgia州Oconee县污水处理厂引进MemJet™ 膜-生物反应器极大地提高了其处理能力。- Stratton Tragellis and Ed Jordan众多社区现大多依靠膜过滤水处理系统来解决当前的水处理问题。在下文中讨论的就是这种使用灵活的新技术——膜技术应用的案例。第1个案例在California州Carmichael市。当地给水管理部门使用MEMCOR微滤系统处理河水以及反冲洗废水以提高水的回收率同时减少废水排放。第2个案例在Georgia州Oconee县。该县的污水处理厂在扩建时采用MemJetTM膜-生物反应器作为水处理中的核心单元对废水进行处理。案例1 California州的严格标准Carmichael市(California州)给水部门是政府所有并运营的机构,负责提供Sacramento县郊区约39,000居民的生活用水。供水厂的进水中大约75%来自American河,不足部分则取地下水作为补充。然而,California州政府命令该部门强化其对American河进水的处理过程。为此,当地给水部门需要找到一种周全的处理方法,一方面要达到公众卫生安全的严格标准,另一方面则要确保该河附近河床良好的环境状况。此外,处理方案的提议还必须得到公众的同意。在当地设计工程咨询公司-Montgomery Watson Harza与公众顾问团协助下,给水部门评测了众多传统与非传统的过滤方法,最后选择了膜处理技术,并在Bajamont Way水处理厂安装施行。此决定基于以下几个方面的因素:MEMCOR微滤技术的中试结果良好 MEMCOR系统对整体密合度的测试能力 MEMCOR的供应商USFilter公司极具竞争力的装备价格 USFilter公司具有污水处理厂实际工程经验 有效的解决方案American河的原水经人造Ranney井收集后在重力作用下流经河床下预埋的管道进入膜处理厂,然后通过进水分配箱进入膜处理系统。MEMCOR连续微滤系统安装在一栋单层的居民住宅式的建筑内。该建筑占地1.6英亩,其建筑风格与周围社区一致。该厂址先前曾经用于放置给水设施维护设备。整套过滤系统共有12套微滤模块,而每个微滤模块含有90个膜组件。整套设备运行时的平均流量是9百万加仑/天 (约34065立方米/天),峰值流量达到17百万加仑/天(约64345 立方米/天)。为了维持稳定的水流流量,系统同时在线运行微滤模块共11个,剩下的1个模块则接受化学清洗。微滤系统的反冲洗废水则通过另一套二级微滤系统进行处理。该系统含有2套微滤模块共含96个膜组件,能够处理并恢复90%的反冲洗水,总量约60万加仑/天。在一级和二级微滤系统作用下,该厂能够将99%的来水处理成可饮用的净水。根据California州健康服务部门规范,二级处理滤出水必須送回水厂源头重新进行处理。在2002年后期,新增的三级处理系统——包含2个连续微滤模块共12个膜组件——被用于处理二级微滤的反冲洗水。此后整个水厂的水回收率提高至99.96%。膜技术应用成效良好Bajamont Way污水处理厂安装使用MEMCOR连续微滤系统后,出水水质获得大幅的改善。水厂出水浊度一直低于0.05NTU;另外操作人员使用全自动与灵敏的综合测试系统验证,病源微生物减少达到4个对数数量级 (4-log)。这使该体系很容易满足现在与未来饮用水的供水标准。Carmichael市安装连续微滤系统后,不但提高了供水水质,而且通过反冲洗水回收体系将废水排放降至最低水平。这項措施保护了American河的外观,生物与环境质量。自从安装新的处理系统后,系统的沉积物排出量减少80%。而系统整体密合度的在线监控功能和较低的机械维持费用,使系统操作费用与工资费用都得到大幅度下降。案例2 膜系统用于污水厂扩建Calls Creek污水处理厂的服务区包括Georgia州Watkinsville市与Oconee县的偏远地区。为了保护水资源以满足商业需求,该地区长期以来有一政策,限制将处理后的废水用于居民生活。污水处理厂之前采用USFilter公司的Envirex OrbalTM生物处理工艺,此工艺核心是一个三通道环流活性污泥处理系统。在中试过程中,USFilter公司将MemJetTM膜-生物反应器作为三级处理工艺与之前的生物环流式 (OrbalTM)处理设施相结合。提出解决方案中试成功之后,USFilter公司安装了产量为1百万加仑/天的MemJetTM膜-生物反应器来达到更高水平的生物处理,同时UV系统的处理能力因为水的透光率提高而得以提高。该厂还装备了两个平均孔径为250微米的超细筛,所有来自生物环流式 (OrbalTM)处理系统的进水与膜系统之间的回流水都需经过此筛以去除水中的惰性固体物质后才能进入膜系统。除此之外,USFilter公司还在微米超细筛收集污水坑内设有进一步去除惰性沉淀物的边流处理器。生物处理的最后步骤是在Ultrair消化器进行污泥的生物减量化。此过程可以去处活性污泥混合液体内的垃圾和其他惰性物质,所以可以提高膜-生物反应器的处理能力。扩建后,Calls Creek污水处理厂的处理能力将从40万加仑/天 (约1514立方米/天)提高到67万加仑/天 (约2536立方米/天)以上。随着经济的发展,工厂可以再安装1套膜处理系统使处理能力再提高到1百万加仑/天以满足未来的需求,甚至服务于别的地区。在安装微米超细筛和沉淀物边流处理器,以及Ultrair生物反应器的共同作用下,生物污泥的产量减少了一半以上,工厂最后的污泥排放量也因而大大减少。参考资料: 来源:膜技术(Membrane Technology)2004年10月 第1卷第1期版权所有© 2006 斯克兰顿 吉列特通讯社
污水处理新宠——膜技术 随着工业的发展,传统的处理工艺已经越来越难以满足污水处理的需要,膜处理技术应运而生。下文是我根据自己的理解结合有一次培训的课程,介绍下膜技术在污水处理与会用中的应用。1膜技术分类 用于水处理的膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些技术的分类主要依据于过滤的精度和滤膜本身的孔径大小。通常习惯把孔径较大的称为微滤,而较小的称为超滤,而“孔径”更小则是纳滤和反渗透。微滤膜的截留主要依靠筛孔分离作用,尺寸大于膜的孔径的颗粒物可以被膜截留,细菌和病毒在微滤中不能被去除;超滤的主要截留对象为悬浮固体、胶体和细菌等。纳滤膜的孔径在纳米级内,纳滤适于去除粒径较小的物质,比如小分子有机污染物,去除地表水和地下水的色度,去除废水生物法处理后残留的有机物等。反渗透膜的孔径和孔隙率最小,其分离原理不是由筛孔分离作用引起的,而是基于溶液的扩散作用,反渗透由于需要施加很大的过滤压差,所以能量消耗大,可以用于超纯水生产和脱盐处理。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212301652_417368_1653274_3.jpg图1 膜技术的原理2膜技术在污水回用中的应用2.1 膜过滤应用于冷却循环水处理 在电厂循环冷却系统排污水回用中,采用膜技术对循环排污水去浊除盐,去除硬度以防垢,以及用于循环冷却水排水的回收利用。通常采用连续微滤处理法和超滤+反渗透处理法两种。 连续微滤处理技术工艺倾向于代替传统砂滤工艺,可以从原水中去除细菌、微生物以及大于0.2μm的颗粒悬浮物,净化后的水清澈透明,浊度近于零。超滤+反渗透主要是达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的,超滤、微滤预处理可以过滤掉原水中的各种悬浮物、胶体以及有机污染物,同时实现反渗透设备的有效保护、延长反渗透膜的使用寿命,反渗透处理可进一步去除无机离子、硅、有机物。2.2膜生物反应器(MBR)污水处理与回用 将膜技术应用于污水处理最典型的就是MBR工艺,该工艺采用膜来代替传统的二沉池,进行泥水分离,截留大分子有机物和活性污泥,实现水力停留时间和污泥停留时间的分离,具有分离效果好、出水水质高、耐冲击负荷、剩余污泥少、占地面积小、易于自动化控制等特点,出水可直接回用,实现污水资源化。膜生物反应器主要是由膜组件和生物反应器两部分组成,根据膜组件与生物反应器的组合方式可将膜生物反应器分为三种类型:分置式膜生物反应器、一体式膜生物反应器和复合式膜生物反应器。应用较多的是一体式膜生物反应器,由于膜组件置于生物反应器之中,减少了反应器的占地面积,动力消耗费用远低于其它膜生物反应器。2.3.膜技术应用于污水深度处理 城市生活污水在经过生化二级处理后,出水依然含有大量的难以降解的有机物以及无机盐,同时还有色度差等感官问题,难以达到回用水水质要求,因此需要对废水进行深度处理。由于膜过滤技术出水水质稳定,能够去除大部分杂质及病原体等,因此广泛应用于废水深度处理中。一般采用纳滤或超滤来对
废水处理中纳滤膜和反渗透膜有啥区别