工程雙膜法方案設計論文

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1工程設計

1.1工藝設計及主要工藝設備

1.1.1調節(jié)曝氣池

調節(jié)曝氣目的：一方面曝氣充氧可以去除水中部分CO2，提高進水的pH，減少進水氫氧化鈉的投加量，另一方面可使進水富氧，為后續(xù)重金屬的氧化去除做準備。可使調節(jié)池內來水混合均勻，保證水質的相對穩(wěn)定。本工藝選擇鼓風曝氣方法，調節(jié)池內停留時間為30分鐘，保證水中富氧≥0.2mg/L。

1.1.2絮凝沉淀池

通過加入絮凝劑，使生化沉淀工藝殘留的膠體、菌團等雜質在混凝沉淀池內形成大顆粒固體沉淀，降低出水濁度、SS。同時，這部分有機物質所攜帶的COD也得以去除。沉淀池排泥：沉淀池內的混凝膠體、沉泥定期通過底部的排泥管排出，并通過排泥泵打回流至好氧沉淀池，重新沉淀去除。絮凝為折板絮凝池，沉淀為斜管沉淀形式。

1.1.3V型錳砂濾池

沉淀池上清液進入后續(xù)的過濾工藝，濾池內填裝的組合濾料，不但是過濾的介質，同時具有催化氧化作用，使原水所攜帶溶解態(tài)Co、Mn轉化為不溶性的Co、Mn微細顆粒，并被截留在濾料表面。濾池同時截留輕質的菌團、污泥等，截除部分原水COD。濾池定期通過反洗，將截留的Co、Mn膠體、污泥等沖洗出濾料，并將該部分沖洗水重新返回好氧沉淀池，重新沉淀除去。來水經過曝氣，絮凝沉淀過濾后，原水COD可去除約20%~50%，鈷錳可降至≤0.5mg/L，濁度≤5NTU。錳砂濾池單元采用4座，濾速6m/h。錳砂濾池濾料選用天然錳砂，其粒徑一般為0.5~1.5mm，濾層厚度為1000mm。錳砂濾池反洗水集中收集到反沖水收集池，再回流到前期污水處理單元，這樣節(jié)約了用水，提高了整個系統(tǒng)的水回收利用率。

1.1.4超濾系統(tǒng)

超濾膜處理系統(tǒng)利用進水泵將廢水從濾池產水池抽入，超濾系統(tǒng)入膜前設置自清洗保安過濾器，以截留前處理可能殘余的大塊浮渣、穿透的濾料等雜質，防止這些雜質損傷膜層。廢水在提升泵的壓力作用下，分別進入6組超濾膜組，來水由中空膜絲外側進入膜絲內側，廢水中含有的微細膠體污染物被截留在膜絲外表面，產水全部進入超濾產水箱。由于來水的水質較為復雜，為確保系統(tǒng)能夠在3年內，保持產水量穩(wěn)定、清洗頻率正常，減少操作量，本方案建議將超濾的參數(shù)加以保守設計。本超濾系統(tǒng)設計通量為45LMH，設計水收率為＞85%。本系統(tǒng)共設計為6套UF，每套處理量為183m3/h。

1.1.5反滲透系統(tǒng)

反滲透膜是在壓力驅動下，允許溶劑分子透過而不允許溶質分子透過的一種功能性的半透膜。反滲透是最精密的膜法液體分離技術，它能阻擋幾乎所有溶解性鹽及分子量大于200的有機物，但允許水和部分鹽分透過。本系統(tǒng)共設計為5套RO。每套處理量為137m3/h，反滲透的設計回收率按70%的考慮，采用兩段的膜組件配置方式。根據(jù)設計軟件計算，本次方案按28∶14設置膜組件的排列方式，平均設計膜通量為14.65LMH，壓力容器長度按6米長考慮。3本方案設計中注意事項及其說明3.1RO回收率及段間增壓泵的設置考慮進水水質復雜，鹽濃度及COD含量較高，RO系統(tǒng)采用70%的回收率，同時設計通量取低值14.6LMH，如果按照常規(guī)配置，設計通量過低，則濃水側流速低，水力紊流不夠，易形成結垢沉淀，所以反滲透設計時在一二段之間設置增壓泵，提高二段壓力及流速，降低結垢風險。

2超濾選用外壓式的因素

外壓式超濾膜具有如下優(yōu)點：

(1)超濾膜內孔為產水側，適用于SS含量高的原水。

(2)可以進行空氣擦洗、水氣聯(lián)合反洗等高強度的再生過程。

(3)濾膜材料采用PVDF，抗氧化能力強。

(4)多孔均相支撐層與皮層形成一體化的結構，機械強度極好，能耐受很高的應力和進水壓力。

3關于降低原水污染(COD較高)應對措施的幾點考慮如下

結合相近水質特點的工程經驗，主要從以下幾個方面進行考慮。

(1)加藥點的位置選擇

殺菌劑選擇NaClO時，NaClO加入后對凝聚劑((PAC)有負作用，造成凝聚效果較差，且出水COD增加，因此考慮將加NaClO點前移。

(2)藥品的選擇

選用何種分子量的凝聚劑應進行比較試驗；阻垢劑建議選用不帶電荷的阻垢劑，一旦凝聚劑(PAC)加藥量控制不好，PAC很容易與阻垢劑反應，造成反滲透膜的污堵。

(3)選用超濾處理

超濾膜推薦選用截留分子量為150000以內的進口超濾膜。基于原水COD較高，且有可能遭受污染，本次方案反滲透選擇了寬流道抗污染反滲透膜，該膜具有表面光滑抗有機物污染等優(yōu)點，另外考慮以下幾點：

(1)反滲透停運時低壓沖洗后加保護液；

(2)使超濾水池在停運時處于低低液位，以免水箱污染；

4關于反滲透加藥的考慮

(1)可將還原劑加藥點設置在RO保安過濾器出口，這樣可以保證超濾產水中多余的次氯酸鈉可以作用在RO保安過濾器上，有效遏制細菌滋生。

(2)可交替使用非氧化性殺菌劑種類，防止細菌對殺菌劑產生抗藥性。

5結語

雙膜法在國內已有非常成熟的應用，特別在工業(yè)水處理當中，隨著近幾年國家對水資源的嚴格控制，中水回用趨勢更明顯。在PTA中水中應用雙膜法工藝，科學合法的預處理是必要條件，細節(jié)處的處理也是不可或缺。本方案在系統(tǒng)設計以及預處理的流程上給予較多的關注，逐步消除或減弱對膜使用當中的不利因素，以實現(xiàn)最終回用的目的。

作者：徐成燕 單位：博天環(huán)境集團股份有限公司設計院上海分院