膜法水處理技術在市政污水處理中的應用
來源:天津膜天膜科技有限公司 閱讀:3810 更新時間:2009-08-07 10:281、概述
“雙膜法”工藝可以大規模應用于城市污水再生處理,不僅技術先進,經濟上亦可以接受,在我國缺水城市具有廣泛的推廣應用前景,對低含鹽量的城市污水再生利用更具成本優勢。“雙膜法”工藝生產的再生水水質優異,可作為工業用脫鹽水,滿足從高端用戶到低端用戶的廣泛需要,打破了再生水小規模、低水質的應用局面,使再生水真正成為工業生產供水系統的組成部分。“雙膜法”工藝受進水水質的影響小,其嚴謹的過程機理和可靠的在線監測及控制手段可提供安全、衛生、穩定的供水保障,消除了用戶對再生水的誤解。“雙膜法”工藝中投加的化學藥劑少,與傳統再生水生產工藝相比,對環境的影響小,具有運行成本低、產水水質好等特點,同時“雙膜法”采用模塊化設計,占地省、藥耗低,運行調度靈活,易于根據市場需求優化配置和擴展工程規模。
天津泰達新水源科技開發有限公司CMF+RO系統是由天津泰達新水源科技開發有限公司投資建設,天津膜天膜科技有限公司承建的示范工程,首期處理規模為5000噸/日,于2003年10月正式投入運行。該項目創新性的采用了“雙膜法”( CMF+RO工藝)污水深度處理回用工藝,創造了多項全國第一。至今,該項目已正常運行6年,并且在2006年擴建到10000噸/日,2008年擴建到30000噸/日,以滿足開發區各生產企業對回用水日益增長的需求。
2、原水水質
原水為天津經濟技術開發區污水處理廠SBR產水,水質指標如下:
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3、全處理工藝流程
原水 → 格柵 → 沉砂池 → SBR反應池 → 混凝沉降 → 調節池 → CMF → RO → 用戶
(1)超濾膜系統設備配置規模如下:
一期微濾裝置2套,2003投入運行,處理水量5,000噸/日。一期擴建微濾裝置2套,2006年投入運行,處理水量5,000噸/日。二期微濾裝置10套2008投入運行,處理水量20,000噸/日,目前總處理水量30,000噸/日,滿負荷供水。
(2)產水水質:分兩種,微濾產水,一級反滲透脫鹽水
(3)產水用途:開發區企業生產用水(包括一汽豐田、濱能股份熱電廠等)。
(4)深度處理工藝流程:
來自污水處理廠SBR出水→加藥混凝→平流沉降池→進水調節池→CMF進水泵 → 自清洗保安過濾器 → CMF主機 →產水箱 →RO供水泵 → RO高壓泵→RO系統→ 用戶
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4、主要設備及功能
CMF系統由主機系統、供水系統、控制系統、反洗系統、加藥系統、清洗系統和供氣系統七大部分組成。
主機系統由14臺MTM-CMF6-50設備組成,每臺產水恒流量獨立運行。每臺MTM-CMF6-50設備有MOF-4型膜組件50支,膜組件為中空纖維外壓式膜,材質為PVDF,膜孔徑≤0.2μm。
供水系統由壓力傳感器和供水泵的變頻器組成恒壓控制,保證供水系統不因主機系統工況的變化而變化。
控制系統由PLC、工控機、現場儀表、自動閥門和遠程監視計算機組成,具有手動和自動功能。自動運行時,全部自動控制,遠程監控。
反洗系統定時循環地為全部CMF設備逐一進行反洗。
加藥系統在設備進行反洗或化學清洗時配置化學藥品。
清洗系統采用獨特的氣水雙洗技術,節省清洗用水,提高水的利用率,保證產水的連續性和優異的膜通量恢復率。
考慮到整個系統用氣是間歇式的,瞬時用氣量大,供氣系統設置了緩沖氣罐,這樣可以選用小功率的空壓機并均衡空壓機的負載。
5、運行情況和技術經濟分析
(1)SDI變化趨勢
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從圖中可以看出,SDI是達標的,一般情況下小于3,只有最初兩天檢測泵后產水SDI大于3,這可能是最初剛檢測時,管道內比較臟的原因。相比較而言,國外公司設備的SDI稍好一些,但差距不大,全都滿足反滲透系統的進水要求。
(2)細菌的監測
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(3)大腸桿菌的監測
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(4)COD指標
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(5)BOD指標
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(6)SS指標
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6年多的連續穩定運行表明,MTM-CMF系統運行穩定可靠,產水指標能達到進RO要求,運行工藝能適應進水水質要求,與國外某著名公司同等規模裝置進行的平行對比表明,該國產化設備與進口設備性能相當,但設備造價、運行費用卻更為低廉。
由于采用性能優異的聚偏氟乙烯膜材料,膜設備可以采用價格較為低廉的氯、臭氧等常用氧化性水處理藥劑進行殺菌,無需購買昂貴的專用清洗藥劑,顯著降低了運行成本;單支膜組件產水量大,價格低廉,設備造價相比同類進口設備低約30%以上;
CMF系統對預處理要求簡單,即使發生跑泥,污水短時間進入膜裝置,由于我們的膜組件結構設計特點,膜裝置仍可正常工作,并將污泥清洗出去;CMF系統水回收率高,大于95%。
表1. 各工藝段出水水質
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從表1.可以看出,RO出水水質良好,再生水廠將優質再生水以低于工業用自來水的價格銷售給企業,不僅節約了大量寶貴的水資源,而且新水源公司由于將污水變成資源而取得了顯著經濟效益,用水單位由于使用了低價的優質再生水而降低了生產成本,真正實現了雙贏。
6、小結
天津膜天膜科技有限公司在泰達污水廠污水深度處理改造中采用“雙膜法”(CMF+RO工藝)污水深度處理回用工藝,實現了膜技術大規模工程化應用、技術集成及國產化,是國產“雙膜法”工藝和設備在我國首次大規模應用于城市污水再生處理。該工程的投產運行徹底突破了國內污水深度處理“老三段”(混凝、沉淀、過濾)的傳統觀念,建立起“雙膜法”、“污水脫鹽”新概念,使我國污水資源化技術水平、產業水平實現新跨越,引起社會的極大關注。該污水再生利用工程投產后,溫家寶總理親臨現場視察,對我公司堅持走自主創新和高技術國產化所取得的成績給予高度評價和鼓勵,國家建設部、環保部以及眾多污水處理廠紛紛前來觀摩。泰達再生水系統已經成為泰達主要基礎設施之一,為泰達招商引資服務,為經濟建設服務。2003年膜天公司因此獲得了國家環保總局頒發的環境保護科學技術二等獎(一等獎空缺),2004年,該項目被建設部命名為“建設部城市污水再生利用綜合示范工程”。
現場圖片:
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