膜法自來水廠的設(shè)計和運行實例

1、膜法自來水廠的設(shè)計和運行實例 錢俊寶1  勵立軍2 （1慈溪市杭州灣航豐自來水有限公司  浙江  慈溪  315322 ） （2 慈溪經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會建設(shè)局  浙江  慈溪  315336 ） 摘要：對以微污染海涂水庫水為源水的自來水生產(chǎn)中，超濾（UF）+反滲透（RO）工藝作為深度處理工藝的工程設(shè)計、調(diào)試、運行進(jìn)行了總結(jié)。對設(shè)計中的工藝參數(shù)，建設(shè)的投資分配情況，運行應(yīng)注意的問題，及相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了匯總分析。為膜法廣泛應(yīng)用于自來水深度處理提供一個參考工程實例。 關(guān)鍵詞：微污染  自來水  深度處理

2、  膜  超濾（UF）  反滲透（RO） 水資源的緊缺，供水標(biāo)準(zhǔn)的提高，水源地的污染，傳統(tǒng)的沉淀、過濾、消毒工藝已經(jīng)不能提供安全、優(yōu)質(zhì)的飲用水。膜技術(shù)是一種嚴(yán)格的物理和絕對的分離技術(shù)，合理的搭配能分離幾乎所有水體中的有毒有害物質(zhì)，提供以前飲用水處理工藝和設(shè)施從未達(dá)到的水質(zhì)和可靠的保證。 慈溪市地處東海之濱，杭州灣南岸，城市居民用水主要以山區(qū)的水庫水為水源。近年來，隨著工業(yè)的興起和發(fā)展，水的供求矛盾日益嚴(yán)重，屬于典型的資源缺水型城市。 1 水源介紹 慈溪擁有大面積的海涂，大容量的海涂水庫。由于地處海邊，收集到的是河網(wǎng)末端水，已經(jīng)受到一定程度上的污染，屬于微污染咸水，

3、不滿足水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，源水水質(zhì)情況如表1。 源水水質(zhì)表  表1 項目分析值項目分析值色度8-15揮發(fā)酚0.5mg/L濁度20-100NTU總硬度120-150mg/L臭和味苦咸味氯化物280-350 mg/LpH8-9總?cè)芙庑怨腆w900-1200 mg/L氨氮0.4-1mg/L細(xì)菌總數(shù)600CFU/mLCODMn6-10mg/L大腸桿菌230CFU/100mL2 工程設(shè)計 2.1 需解決的問題 根據(jù)源水水質(zhì)，對照現(xiàn)行的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，制水工藝主要解決以下問題： （1）降低源水中有機(jī)物的含量。 （2）降低氯化物的含量和溶解性固體。 （3）降低色度和濁度。 （4）系統(tǒng)本身不產(chǎn)生有毒有害

4、物質(zhì)。 2.2 工藝選擇 通過分析源水水質(zhì)，采用超濾（UF）和反滲透（RO）為核心工藝，輔以沉淀、過濾等膜前處理工藝制水。源水泵入廠內(nèi)，投加氧化劑、絮凝劑后，經(jīng)混合器、折板絮凝池充分接觸后，進(jìn)入平流沉淀池，上清液經(jīng)濾池過濾后作為膜處理的進(jìn)水，沉淀底泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。濾后水投加殺菌劑殺菌后進(jìn)入超濾系統(tǒng)，超濾的產(chǎn)水進(jìn)入反滲透脫鹽系統(tǒng)。反滲透產(chǎn)水與部分未脫鹽水勾兌，產(chǎn)品水在消毒后外輸管網(wǎng)?？偣に嚵鞒虉D如下： 3 主要設(shè)計參數(shù) 3.1 膜前處理 由于膜處理對進(jìn)水要求較高，膜前處理主要是對源水進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到膜進(jìn)水的要求。主要構(gòu)筑物如表2所示。 膜前處理主要構(gòu)筑物   表2 名 稱尺 寸（m

5、）數(shù)  量平流沉淀池100×16×3.71氣水反沖洗濾池13×8.5×4.34在膜前處理系統(tǒng)中還包含氧化劑投加系統(tǒng)和絮凝劑投加系統(tǒng)。 3.2 膜處理系統(tǒng) 膜處理系統(tǒng)包含UF和RO兩個子系統(tǒng)，UF系統(tǒng)的主要作用是去除水體中的高分子有機(jī)物、菌類、微粒和絮凝劑的膠體。同時，在本項目中為RO提供優(yōu)質(zhì)的進(jìn)水，增加RO膜元件的通量、降低運行壓力、同時減少RO膜污堵的可能性，延長化學(xué)清洗的間隔，進(jìn)而延長RO膜的使用壽命，降低運行成本。RO系統(tǒng)主要是針對源水中氯化物超標(biāo)設(shè)置，起到降低水中氯化物含量和總?cè)芙庑怨腆w的目的。主要的設(shè)計參數(shù)如表3。 膜系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)&#

6、160; 表3 UF主要設(shè)計參數(shù)RO 主要設(shè)計參數(shù)項目參數(shù)值項目參數(shù)值膜元件型號V1072-35-PMC膜元件型號BW30-365膜通量60GFD膜通量9500GPD過濾方式單通錯流單支膜產(chǎn)水量36 m3/d單支膜產(chǎn)水量8.3m3/h單支膜脫鹽率98%單套膜數(shù)量40單套膜數(shù)量288單套產(chǎn)水能力280 m3/h單套產(chǎn)水能力210 m3/h系統(tǒng)回收率92%系統(tǒng)回收率75%總產(chǎn)水能力30000 m3/d總產(chǎn)水能力20000m3/dUF系統(tǒng)還包含殺菌劑添加系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。 RO系統(tǒng)還包含，阻垢劑添加系統(tǒng)、還原劑添加系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。 4 調(diào)試與運行 4.1調(diào)試 膜系

7、統(tǒng)是整個工藝的核心，在調(diào)試過程中先進(jìn)行膜前處理系統(tǒng)調(diào)試。首先，進(jìn)行整個工藝流程的消毒工作，然后對濾池濾料進(jìn)行清洗待用。在準(zhǔn)備工作結(jié)束后進(jìn)料調(diào)試，投藥使平流沉淀池的出水濁度小于3NTU，經(jīng)濾池過濾后，調(diào)整濾后水濁度小于1NTU后，進(jìn)行膜系統(tǒng)的調(diào)試。膜系統(tǒng)裝置為全自動運行，對自動化控制程度要求高，同時對管道的潔凈度要求高。在進(jìn)料前要清洗管道，保證管道中所有雜質(zhì)和污物都清洗干凈，不殘留任何固體顆粒物質(zhì)和微生物；同時，應(yīng)進(jìn)行控制系統(tǒng)的空載運行，保證各輸入/出點正常、連鎖正確有效。檢查無誤后進(jìn)料調(diào)試，調(diào)節(jié)各工藝控制點，使之達(dá)到額定的流量、壓力。同時，檢測UF產(chǎn)水的SDI值RO產(chǎn)水的電導(dǎo)率。穩(wěn)定后即可投入

8、運行。最后按照現(xiàn)行的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整勾兌比例。本廠RO產(chǎn)水與非RO產(chǎn)水比例為1：1。出水水質(zhì)指標(biāo)見表4。 出廠水水質(zhì)表 表4 項目檢測值項目檢測值色度<5揮發(fā)酚<0.001mg/L濁度0.1NTU總硬度80 mg/L臭和味無氯化物160 mg/LpH7.5總?cè)芙庑怨腆w450 mg/L氨氮0.05 mg/L細(xì)菌總數(shù)1CFU/mLCODMn<1 mg/L大腸桿菌<1CFU/100mL4.2 運行 經(jīng)過一年的運行，整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，出水穩(wěn)定。以下問題在生產(chǎn)過程中應(yīng)加以注意。 （1）水溫對膜通量的影響較大，做好流量、壓力的記錄，及時分析、隨時調(diào)整。 （2）膜系統(tǒng)要防止微生

9、物的污染，UF要根據(jù)季節(jié)調(diào)整殺菌劑的投加量和反洗頻率。 （3）RO系統(tǒng)要監(jiān)控ORP值，防止膜材料氧化。 （4）根據(jù)系統(tǒng)的流量、壓力的變化，及時做好化學(xué)清洗工作。 （5）由于膜系統(tǒng)是自動化運行，各種連鎖、保護(hù)較多，應(yīng)做好儀表的校驗和程序的維護(hù)工作。 5 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 膜系統(tǒng)投資分析見表5。 膜系統(tǒng)投資分析表  表5 序號項目費用（萬元）1 設(shè)備投資 1.1 UF系統(tǒng)12001.2 RO系統(tǒng)12002. 土建配套 2.1 廠房1502.2 水池45 合計2595噸水投資：UF系統(tǒng)400元/噸·天，RO系統(tǒng)600元/噸·天。 運行費用估算見表6，其中系統(tǒng)定員4人，年工資福利20000元，設(shè)備折舊按12年計，維修費用按照折舊的10%計，膜更換年限按3年計，電費按0.65元/千瓦時計，藥劑價格按照現(xiàn)行市場價計入。 運行費用估算表 表6 序號項目費用（元/噸）1人工費0.012設(shè)備折舊0.173膜更換0.404設(shè)備維修0.025藥計費0.206電費0.657合計1.456