反渗透系统再生市政污水厂出水的应用研究

吴钧

【摘 要】 介绍了超滤-反渗透联用系统在市政污水厂出水再生方面的应用，考察了现有装置中预处理系统中混凝剂投加量对整个装置运行的影响。

【关键词】 超滤-反渗透 市政污水再生 混凝剂投加

据报道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，远低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生处理城市污水出水的成本较海水淡化更为低廉。如能找方法再生市政污水厂出水，并重新加以利用，将大大缓解水资源紧张的问题。

1 微滤、超滤及反渗透

微滤、超滤及反渗透都是在静压差推动力作用下，进行水和其中溶质分离的膜过程。三者去除微粒的粒径不同。对于金属离子、非金属离子以及惰性微小颗粒均有良好的去处效果，应用范围广阔，发展前景较好。

反渗透系统应用于污水再生的研究获得了不少有益的进展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脱盐[1～3]等应用方面，单纯的利用反渗透系统再生出水水质波动较大、浊度较高的市政污水出水还比较少。由于市政污水厂出水中，悬浮颗粒较多微生物也较多，直接使用微滤、超滤及反渗透时，会由于富含大量悬浮颗粒和微生物而造成膜组件的污染和损坏，使得处理能力降低[4]。

2 增加预处理工艺后的超滤-反渗透联用再生工艺应用

近年来，有学者提出通过妥善的设置预处理工艺，来稳定反渗透系统的进水，拓宽反渗透工艺的应用面[5～7]。本次研究通过增加预处理工艺并且采取超滤-反渗透联用的方式，构建了再生水系统。基本流程：投加混凝剂、杀菌剂——超滤——反渗透。

本装置的特点如下：（1）设置絮凝剂及杀菌剂的投加系统，在运行时，连续投加絮凝剂，可以提高颗粒物及胶体等的去除率，因此比单纯的超滤过程获得更好的水质。另外还可以减少膜的反洗和化学加强反洗频率从而提高整个系统的效率和综合水利用率。（2）在超滤环节前，设置自清洗过滤器，将絮凝剂作用下生成的较大颗粒物在进入超滤膜前去除，避免对超滤系统造成污染，减缓超滤系统的压差增长，减少超滤系统的反洗频率，提高产水量。

本装置所使用的超滤系统采用中空纤维膜，由亲水性的PVC合金中空纤维组成的，截留分子量为100，000道尔顿。本装置反渗透膜组件计选用美国DOW公司生产的BW30-365FR型抗污染低压复合膜。

3 预处理-超滤-反渗透再生水装置的运行探索

为了摸索并优化装置的使用，对预处理装置的混凝剂投加量进行了摸索，考察其投加量对再生水装置运行造成的影响。分别考察了不同混凝剂加入量情况下，超滤系统的压差变化及化学清洗情况。具体情况参见图1。与之对应的反渗透系统的化学清洗情况见表1。本次研究所用的装置中，超滤系统的压差达到0.12MPa就实施化学清洗，反渗透系统则是压差增加至原压差15%时，实施化学清洗。

从图1可以看出，混凝剂投加量1ppm和2ppm时，超滤系统的压差变化类似，而后续的反渗透系统清洗周期出现变化，混凝剂投剂量2PPm时，反渗透系统达到需清洗的压差时间变长，即化学清洗周期延长，这样可以有效地增加产水量，有利于再生水装置的高效运行。而投加量3ppm时，虽然反渗透系统在试验周期内未需要进行化学清洗，然而超滤系统进行了两次化学清洗（压差达到0.12MPa时实施），分别在43d与97d，超滤系统的化学清洗会造成整个再生水系统的停运，因此，混凝剂投加量过大，并不能始终提供有益的帮助。此外，原水（即市政污水厂出水）水质的变化也会给最优混凝剂投加量及再生装置的运行状态造成影响。

因此，在本次的研究情况下，2ppm的混凝剂投加量能够获得最佳的效果，能够有效地提高整套再生水装置的产水量。

4 结语

（1）增加了预处理系统的反渗透工艺，能有效地将市政污水处理厂出水再生回用；（2）通过适量的调整预处理系统中混凝剂的投加量，可以大大的提高预处理-超滤-反渗透装置的运行效果。

参考文献：

[1]解利昕，阮国岭，张耀江.反渗透海水淡化技术现状与展望[J].中国给水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷芸，郭明远，李慧扬.反渗透和超滤的应用和发展[J].苏州丝绸工学院学报，1996年10月，第16卷第4期103页.

[3]谭永文，张维润，沈炎章.反渗透工程的应用及发展趋势[J].膜科学与技术，2003年8月，第23卷第4期110页.

[4]郅玉声.反渗透工艺系统[J].净水技术，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]张赞红.超滤作为反渗透预处理的探讨[J].净水技术，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孙德栋，张启修.反渗透深度处理回用生活污水的试验研究[J].工业水处理，2003年9月，第23卷第9期第44页.

[7]范正虹，陈福泰，陈晓婷等.微滤/反渗透净化污水厂二级处理出水[J].中国给水排水，2005年6月，第21卷第6期第44页.endprint

【摘 要】 介绍了超滤-反渗透联用系统在市政污水厂出水再生方面的应用，考察了现有装置中预处理系统中混凝剂投加量对整个装置运行的影响。

【关键词】 超滤-反渗透 市政污水再生 混凝剂投加

据报道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，远低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生处理城市污水出水的成本较海水淡化更为低廉。如能找方法再生市政污水厂出水，并重新加以利用，将大大缓解水资源紧张的问题。

1 微滤、超滤及反渗透

微滤、超滤及反渗透都是在静压差推动力作用下，进行水和其中溶质分离的膜过程。三者去除微粒的粒径不同。对于金属离子、非金属离子以及惰性微小颗粒均有良好的去处效果，应用范围广阔，发展前景较好。

反渗透系统应用于污水再生的研究获得了不少有益的进展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脱盐[1～3]等应用方面，单纯的利用反渗透系统再生出水水质波动较大、浊度较高的市政污水出水还比较少。由于市政污水厂出水中，悬浮颗粒较多微生物也较多，直接使用微滤、超滤及反渗透时，会由于富含大量悬浮颗粒和微生物而造成膜组件的污染和损坏，使得处理能力降低[4]。

2 增加预处理工艺后的超滤-反渗透联用再生工艺应用

近年来，有学者提出通过妥善的设置预处理工艺，来稳定反渗透系统的进水，拓宽反渗透工艺的应用面[5～7]。本次研究通过增加预处理工艺并且采取超滤-反渗透联用的方式，构建了再生水系统。基本流程：投加混凝剂、杀菌剂——超滤——反渗透。

本装置的特点如下：（1）设置絮凝剂及杀菌剂的投加系统，在运行时，连续投加絮凝剂，可以提高颗粒物及胶体等的去除率，因此比单纯的超滤过程获得更好的水质。另外还可以减少膜的反洗和化学加强反洗频率从而提高整个系统的效率和综合水利用率。（2）在超滤环节前，设置自清洗过滤器，将絮凝剂作用下生成的较大颗粒物在进入超滤膜前去除，避免对超滤系统造成污染，减缓超滤系统的压差增长，减少超滤系统的反洗频率，提高产水量。

本装置所使用的超滤系统采用中空纤维膜，由亲水性的PVC合金中空纤维组成的，截留分子量为100，000道尔顿。本装置反渗透膜组件计选用美国DOW公司生产的BW30-365FR型抗污染低压复合膜。

3 预处理-超滤-反渗透再生水装置的运行探索

为了摸索并优化装置的使用，对预处理装置的混凝剂投加量进行了摸索，考察其投加量对再生水装置运行造成的影响。分别考察了不同混凝剂加入量情况下，超滤系统的压差变化及化学清洗情况。具体情况参见图1。与之对应的反渗透系统的化学清洗情况见表1。本次研究所用的装置中，超滤系统的压差达到0.12MPa就实施化学清洗，反渗透系统则是压差增加至原压差15%时，实施化学清洗。

从图1可以看出，混凝剂投加量1ppm和2ppm时，超滤系统的压差变化类似，而后续的反渗透系统清洗周期出现变化，混凝剂投剂量2PPm时，反渗透系统达到需清洗的压差时间变长，即化学清洗周期延长，这样可以有效地增加产水量，有利于再生水装置的高效运行。而投加量3ppm时，虽然反渗透系统在试验周期内未需要进行化学清洗，然而超滤系统进行了两次化学清洗（压差达到0.12MPa时实施），分别在43d与97d，超滤系统的化学清洗会造成整个再生水系统的停运，因此，混凝剂投加量过大，并不能始终提供有益的帮助。此外，原水（即市政污水厂出水）水质的变化也会给最优混凝剂投加量及再生装置的运行状态造成影响。

因此，在本次的研究情况下，2ppm的混凝剂投加量能够获得最佳的效果，能够有效地提高整套再生水装置的产水量。

4 结语

（1）增加了预处理系统的反渗透工艺，能有效地将市政污水处理厂出水再生回用；（2）通过适量的调整预处理系统中混凝剂的投加量，可以大大的提高预处理-超滤-反渗透装置的运行效果。

参考文献：

[1]解利昕，阮国岭，张耀江.反渗透海水淡化技术现状与展望[J].中国给水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷芸，郭明远，李慧扬.反渗透和超滤的应用和发展[J].苏州丝绸工学院学报，1996年10月，第16卷第4期103页.

[3]谭永文，张维润，沈炎章.反渗透工程的应用及发展趋势[J].膜科学与技术，2003年8月，第23卷第4期110页.

[4]郅玉声.反渗透工艺系统[J].净水技术，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]张赞红.超滤作为反渗透预处理的探讨[J].净水技术，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孙德栋，张启修.反渗透深度处理回用生活污水的试验研究[J].工业水处理，2003年9月，第23卷第9期第44页.

[7]范正虹，陈福泰，陈晓婷等.微滤/反渗透净化污水厂二级处理出水[J].中国给水排水，2005年6月，第21卷第6期第44页.endprint

【摘 要】 介绍了超滤-反渗透联用系统在市政污水厂出水再生方面的应用，考察了现有装置中预处理系统中混凝剂投加量对整个装置运行的影响。

【关键词】 超滤-反渗透 市政污水再生 混凝剂投加

据报道城市污水中的污染物含量只有0.1%左右，远低于海水中的3.5%含量，且易于收集。再生处理城市污水出水的成本较海水淡化更为低廉。如能找方法再生市政污水厂出水，并重新加以利用，将大大缓解水资源紧张的问题。

1 微滤、超滤及反渗透

微滤、超滤及反渗透都是在静压差推动力作用下，进行水和其中溶质分离的膜过程。三者去除微粒的粒径不同。对于金属离子、非金属离子以及惰性微小颗粒均有良好的去处效果，应用范围广阔，发展前景较好。

反渗透系统应用于污水再生的研究获得了不少有益的进展，但是多集中在海水淡化、苦咸水脱盐[1～3]等应用方面，单纯的利用反渗透系统再生出水水质波动较大、浊度较高的市政污水出水还比较少。由于市政污水厂出水中，悬浮颗粒较多微生物也较多，直接使用微滤、超滤及反渗透时，会由于富含大量悬浮颗粒和微生物而造成膜组件的污染和损坏，使得处理能力降低[4]。

2 增加预处理工艺后的超滤-反渗透联用再生工艺应用

近年来，有学者提出通过妥善的设置预处理工艺，来稳定反渗透系统的进水，拓宽反渗透工艺的应用面[5～7]。本次研究通过增加预处理工艺并且采取超滤-反渗透联用的方式，构建了再生水系统。基本流程：投加混凝剂、杀菌剂——超滤——反渗透。

本装置的特点如下：（1）设置絮凝剂及杀菌剂的投加系统，在运行时，连续投加絮凝剂，可以提高颗粒物及胶体等的去除率，因此比单纯的超滤过程获得更好的水质。另外还可以减少膜的反洗和化学加强反洗频率从而提高整个系统的效率和综合水利用率。（2）在超滤环节前，设置自清洗过滤器，将絮凝剂作用下生成的较大颗粒物在进入超滤膜前去除，避免对超滤系统造成污染，减缓超滤系统的压差增长，减少超滤系统的反洗频率，提高产水量。

本装置所使用的超滤系统采用中空纤维膜，由亲水性的PVC合金中空纤维组成的，截留分子量为100，000道尔顿。本装置反渗透膜组件计选用美国DOW公司生产的BW30-365FR型抗污染低压复合膜。

3 预处理-超滤-反渗透再生水装置的运行探索

为了摸索并优化装置的使用，对预处理装置的混凝剂投加量进行了摸索，考察其投加量对再生水装置运行造成的影响。分别考察了不同混凝剂加入量情况下，超滤系统的压差变化及化学清洗情况。具体情况参见图1。与之对应的反渗透系统的化学清洗情况见表1。本次研究所用的装置中，超滤系统的压差达到0.12MPa就实施化学清洗，反渗透系统则是压差增加至原压差15%时，实施化学清洗。

从图1可以看出，混凝剂投加量1ppm和2ppm时，超滤系统的压差变化类似，而后续的反渗透系统清洗周期出现变化，混凝剂投剂量2PPm时，反渗透系统达到需清洗的压差时间变长，即化学清洗周期延长，这样可以有效地增加产水量，有利于再生水装置的高效运行。而投加量3ppm时，虽然反渗透系统在试验周期内未需要进行化学清洗，然而超滤系统进行了两次化学清洗（压差达到0.12MPa时实施），分别在43d与97d，超滤系统的化学清洗会造成整个再生水系统的停运，因此，混凝剂投加量过大，并不能始终提供有益的帮助。此外，原水（即市政污水厂出水）水质的变化也会给最优混凝剂投加量及再生装置的运行状态造成影响。

因此，在本次的研究情况下，2ppm的混凝剂投加量能够获得最佳的效果，能够有效地提高整套再生水装置的产水量。

4 结语

（1）增加了预处理系统的反渗透工艺，能有效地将市政污水处理厂出水再生回用；（2）通过适量的调整预处理系统中混凝剂的投加量，可以大大的提高预处理-超滤-反渗透装置的运行效果。

参考文献：

[1]解利昕，阮国岭，张耀江.反渗透海水淡化技术现状与展望[J].中国给水排水，2000，Vol.16，No.3：P24.

[2]樊芷芸，郭明远，李慧扬.反渗透和超滤的应用和发展[J].苏州丝绸工学院学报，1996年10月，第16卷第4期103页.

[3]谭永文，张维润，沈炎章.反渗透工程的应用及发展趋势[J].膜科学与技术，2003年8月，第23卷第4期110页.

[4]郅玉声.反渗透工艺系统[J].净水技术，2002，Vol.21，No.1：P7.

[5]张赞红.超滤作为反渗透预处理的探讨[J].净水技术，2003，Vol.22 No.4：P31.

[6]孙德栋，张启修.反渗透深度处理回用生活污水的试验研究[J].工业水处理，2003年9月，第23卷第9期第44页.

[7]范正虹，陈福泰，陈晓婷等.微滤/反渗透净化污水厂二级处理出水[J].中国给水排水，2005年6月，第21卷第6期第44页.endprint