超濾膜法短流程工藝在南通市蘆涇水廠提標(biāo)改造工程中的應(yīng)用
1 項(xiàng)目背景
我國(guó)頒布新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2006)水質(zhì)指標(biāo)由原標(biāo)準(zhǔn)的35項(xiàng)增至106項(xiàng)，江蘇省建設(shè)廳要求蘇中地區(qū)2010年7月1日前須全面達(dá)標(biāo)。
南通市蘆涇水廠始建于1973年，供水能力為5萬(wàn)m3／d，占地14畝(1畝≈666 m2)，無(wú)可供改造的閑置場(chǎng)地。
基于迫切的改造需求，針對(duì)長(zhǎng)江水的特點(diǎn)，2008年開(kāi)始在蘆涇水廠逐步建立了1 500 m3／d的一系列超濾膜中試裝置，持續(xù)開(kāi)展了多項(xiàng)試驗(yàn)研究，形成了一整套以浸沒(méi)式超濾膜為核心的短流程水處理路線。
2 試驗(yàn)研究
2．1原水水質(zhì)
蘆涇水廠原水取自長(zhǎng)江南通段，根據(jù)2002～2007年《蘆涇水廠水質(zhì)檢驗(yàn)月報(bào)表》的統(tǒng)計(jì)分析，蘆涇水廠原水水質(zhì)見(jiàn)表1。
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由表1可知，蘆涇水廠水源水質(zhì)較好，相對(duì)而言，水中微生物含量較高，對(duì)出廠水水質(zhì)存在潛在威脅。
從歷年水質(zhì)分布來(lái)看，濁度較高的時(shí)期出現(xiàn)在長(zhǎng)江汛期，即8～10月。有機(jī)物含量較高的時(shí)期出現(xiàn)在7～8月，這可能與汛期內(nèi)河排澇，將有機(jī)物攜帶至長(zhǎng)江中有關(guān)。而細(xì)菌總數(shù)常年分布相對(duì)較為均勻。
2．2材料與方法
由于采用超濾膜進(jìn)行改造具有占地省，改造速度快，可以針對(duì)性地解決水廠濁度和“兩蟲(chóng)”(隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng))等問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。因此專門針對(duì)改造設(shè)計(jì)中的問(wèn)題開(kāi)展了多項(xiàng)試驗(yàn)研究。在研究中使用了兩種中空纖維膜，一種為內(nèi)壓柱式超濾膜，一種是外壓浸沒(méi)式超濾膜，兩種超濾膜材質(zhì)均為PVC，膜孔徑均為0．01um，截留相對(duì)分子質(zhì)量均為50 000。以此兩種膜設(shè)計(jì)組成了3套中試裝置：
(1)用海南立升公司的LH3—1060一V型內(nèi)壓式合金PVC超濾膜組件過(guò)濾沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何預(yù)處理的長(zhǎng)江原水。膜組件的有效膜面積為40m2，運(yùn)行方式為恒通量過(guò)濾30 min，通量為62．4L／(m2·h)，反洗方式為正沖20 S，反沖30 s，再正沖20 s，正沖流量為5 m3／h，反沖流量為7 m3／h。
(2)分別用10簾海南立升公司的LGJlD一1500型浸沒(méi)式合金PVC超濾膜組件組成的膜單元過(guò)濾蘆涇水廠的沉淀池出水和絮凝池出水。膜單元的有效膜面積為320 m2，運(yùn)行方式為恒通量過(guò)濾1 h，通量為30 L／(m2·h)，反洗方式為每1 h曝氣1 min，曝氣流量為40 m3／h，每3h氣水同時(shí)反洗1 min，水洗流量為19 m3／h，曝氣流量為40 m3／h。
(3)用2簾海南立升公司的LGJlD一750型浸沒(méi)式合金PVC超濾膜組件組成的膜單元過(guò)濾經(jīng)不同混凝劑預(yù)處理后的原水。膜單元的有效膜面積為33 m2，運(yùn)行方式為恒通量過(guò)濾1 h，通量為30 L／(m2·h)，反洗方式為每1 h曝氣1min，曝氣流量為12 m3／h，每3 h氣水同時(shí)反洗1 min，水洗流量為3 m3／h，曝氣流量為12m3／h。
自2008年3月開(kāi)始在南通蘆涇水廠進(jìn)行超濾膜過(guò)濾的試驗(yàn)，原水取自長(zhǎng)江。用HACH FT660激光濁度儀監(jiān)測(cè)膜出水水質(zhì)，監(jiān)測(cè)通量、跨膜壓差用以表征膜污染的情況。其中水力反洗時(shí)均不加氯。
2．3試驗(yàn)結(jié)果與分析
為了具有可比性，將所有的跨膜壓差換算成20℃時(shí)的等效值(簡(jiǎn)稱為TMP20)，為研究方便，將實(shí)際負(fù)值的TMP20轉(zhuǎn)化為其絕對(duì)值。根據(jù)HACH FT660激光濁度儀監(jiān)測(cè)膜出水濁度的結(jié)果，膜出水濁度基本穩(wěn)定在0．05 NTU以下。
2．3．1 PVC膜過(guò)濾性能的研究
最初，由于對(duì)超濾膜技術(shù)了解并不深入，因此首先采用了一套小型由內(nèi)壓柱式超濾膜組件組成的超濾膜試驗(yàn)裝置進(jìn)行超濾膜直接過(guò)濾長(zhǎng)江原水的試驗(yàn)。在長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月的試驗(yàn)中，除了對(duì)超濾膜進(jìn)行例行的物理清洗外并未進(jìn)行任何化學(xué)清洗。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。
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通過(guò)圖1，可以看出TMP20從26．23 kPa增長(zhǎng)到36．39 kPa，增長(zhǎng)率為39％。如果采取預(yù)處理措施(如混凝，投加高錳酸鉀和粉末活性炭)，并選擇良好清洗的方式，超濾膜的過(guò)濾性能應(yīng)該會(huì)有較大的提升。
2．3．2 PVC膜過(guò)濾沉后水和絮凝后水的效果對(duì)比為了進(jìn)一步測(cè)試超濾膜性能，考慮到要利用水廠原有工藝構(gòu)筑物和工作水頭，因此又設(shè)計(jì)了2套采用浸沒(méi)式超濾膜組件的試驗(yàn)裝置，分別用沉后水和絮凝后水作為進(jìn)水進(jìn)行平行試驗(yàn)。在試驗(yàn)期間，兩套超濾膜裝置除了進(jìn)行例行的物理清洗外均未進(jìn)行任何化學(xué)清洗。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2和圖3。
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從圖2和圖3中可以看出以沉后水為進(jìn)水的超濾膜單元TMP20從19．03 kPa增長(zhǎng)到23．78 kPa，增長(zhǎng)率為24．96％。而以絮凝后水為進(jìn)水的超濾膜單元的TMP20從18．74 kPa增長(zhǎng)到21．99 kPa，增長(zhǎng)率為17．34％。兩組平行試驗(yàn)的結(jié)果表明：沉淀池出水(約5 NTU)并不比絮凝池出水(約100NTU)作為膜進(jìn)水的運(yùn)行效果好，相反的是用沉后水作為進(jìn)水比用絮凝后水作為進(jìn)水的膜污染更快。
3工程設(shè)計(jì)
對(duì)原有兩組工藝構(gòu)筑物中的一組先行改造，兩組丁藝出水勾兌后，出水水質(zhì)提升達(dá)標(biāo)。由于廠區(qū)內(nèi)無(wú)閑置場(chǎng)地，因此要充分利用原有構(gòu)筑物和原有工作水頭，盡可能降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用。在工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選用方面力求做到技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠、設(shè)置合理、性能優(yōu)越、占地面積小、操作簡(jiǎn)單和維護(hù)方便。
3．1原有工藝及存在的問(wèn)題
蘆涇水廠設(shè)有2組2．5萬(wàn)m3／d的凈水構(gòu)筑物，原凈水工藝流程見(jiàn)圖4，當(dāng)初是按出廠水不大于5 NTU的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。
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2000年以來(lái)，蘆涇水廠全年處于滿負(fù)荷甚至是超負(fù)荷的工作狀態(tài)。2003年對(duì)沉淀池、虹吸濾池進(jìn)行了恢復(fù)性大修，但凈水工藝、運(yùn)行參數(shù)未改變，斜管沉淀池跑礬花現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，沉后水濁度相對(duì)較高，而虹吸濾池存在著反沖洗強(qiáng)度不夠、沖洗不徹底、初濾水不能外排的問(wèn)題，出水水質(zhì)僅能滿足原國(guó)標(biāo)3 NTU的要求。
3．2改造方案的選擇
蘆涇水廠原有工藝主要存在的問(wèn)題是出水濁度難以達(dá)到新國(guó)標(biāo)的要求，而超濾膜技術(shù)與傳統(tǒng)水處理工藝相比，能有效截留雜質(zhì)、細(xì)菌和病原菌，從而降低后續(xù)消毒加氯量，減少消毒副產(chǎn)物的生成量。由于水廠無(wú)改造用地，需利用原有工藝構(gòu)筑物，因此考慮采用以浸沒(méi)式超濾膜為核心的改造工藝。浸沒(méi)式超濾膜具有產(chǎn)水量高、能耗低、便于與其他工藝相結(jié)合等優(yōu)勢(shì)而受到廣泛重視。因?yàn)榭衫玫乃^有限(3．2～4 mH2O)，而且希望盡可能節(jié)約能耗、減輕膜污染，所以選擇了低通量低跨膜壓差的運(yùn)行方式。
采用以浸沒(méi)式超濾膜為核心的丁藝進(jìn)行改造的方案有3種：混凝-超濾；混凝-沉淀-超濾；混凝-沉淀-砂濾-超濾。因?yàn)榛炷?沉淀-砂濾-超濾的改造方案需額外占地和二次提升，而水廠不能提供改造用地，因此第三種方案未作考慮；炷-超濾和混凝-沉淀-超濾的改造方案對(duì)比見(jiàn)表2。
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經(jīng)方案對(duì)比，確定了利用原有斜管沉淀池進(jìn)行改造的方案。方案中將水廠原有一組斜管沉淀池改造為集絮凝、沉淀、超濾膜過(guò)濾、反洗水同收、污泥濃縮為一體的短流程處理構(gòu)筑物。待以后再將原有的虹吸濾池改造成為應(yīng)對(duì)突發(fā)性原水水質(zhì)事故的應(yīng)急處理構(gòu)筑物。
改造后的凈水工藝流程見(jiàn)圖5。
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3．3改造系統(tǒng)組成
3．3．1預(yù)處理系統(tǒng)
因?yàn)樵泄艿罒o(wú)法加裝自清洗過(guò)濾器，原有丁藝構(gòu)筑物無(wú)法加裝自動(dòng)格柵，因此只能在絮凝池出口自制2套半自動(dòng)格柵。格柵孔徑為5 mm，雖然可以有效去除原水中較大漂浮物而保護(hù)膜絲，但極小的魚(yú)蝦或魚(yú)蝦的卵依然可以穿透該孔徑的格柵，并在膜池中生長(zhǎng)，帶來(lái)膜絲破損的風(fēng)險(xiǎn)，需要在生產(chǎn)中采取其他措施進(jìn)行控制。
3．3．2產(chǎn)水系統(tǒng)
超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)水能力為2．5萬(wàn)m3／d，分為10組，為方便檢修起吊，每組分為2個(gè)膜單元，每個(gè)膜單元由52簾海南立升公司的LJ1E-2000一v160型PVC超濾膜組件組成，每個(gè)膜組件的有效過(guò)濾面積為35 m2，超濾膜組件規(guī)格參數(shù)見(jiàn)表3。膜的設(shè)計(jì)通量為32 L／(m2·h)，過(guò)濾周期為1～3 h。為了利用膜池與清水池最高水位之間3．2 m的水頭，在膜池旁邊增設(shè)容積為50 m3產(chǎn)水渠，一年中的大部分時(shí)間都可以虹吸出水。產(chǎn)水渠中超濾后的水，通過(guò)管道經(jīng)加氯消毒自流到清水池中。并且，在產(chǎn)水渠中安裝了2臺(tái)流量為1 250 ITl3／h的變頻潛水軸流泵，在水溫極低的條件下，可以保證產(chǎn)水量。
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3．3．3物理清洗系統(tǒng)
由于膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積污染物造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過(guò)流量與分離特征的不可逆變化現(xiàn)象？刂颇の廴緦(duì)于膜的使用是非常重要的。物理清洗如水力反洗，是控制膜污染的有效方式。因此超濾膜每運(yùn)行一段時(shí)間需進(jìn)行反洗，阻止膜污染的進(jìn)一步加劇。該系統(tǒng)設(shè)置了3臺(tái)(2用1備)流量為160 m3／h的潛水泵，2臺(tái)(1用1備)流量為387 Nm3／h的羅茨風(fēng)機(jī)。實(shí)踐表明氣水反洗的物理清洗方式，對(duì)于減輕膜污染具有良好的效果。
3．3．4化學(xué)清洗系統(tǒng)
控制物理性不可逆污染，對(duì)降低長(zhǎng)期運(yùn)行膜水廠的運(yùn)行成本特別重要。物理性不可逆污染采用物理陛清洗的方法無(wú)法去除，只能采用化學(xué)性清洗的方法。在該系統(tǒng)中，根據(jù)清洗藥劑、方式的不同，化學(xué)清洗又分為維護(hù)性化學(xué)清洗和恢復(fù)性化學(xué)清洗兩種。
3．3．4．1維護(hù)性化學(xué)清洗系統(tǒng)
維護(hù)性化學(xué)清洗是為了延緩超濾膜的深層污染，延長(zhǎng)恢復(fù)性化學(xué)清洗周期。根據(jù)設(shè)計(jì)，超濾膜在運(yùn)行過(guò)程中(7～14 d)應(yīng)進(jìn)行維護(hù)性清洗。因此，設(shè)置了2臺(tái)35 m3／h的變頻離心泵，1臺(tái)次氯酸鈉加藥泵，并在水管和藥管上均設(shè)置了流量計(jì)，根據(jù)膜污染情況對(duì)加藥濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3．3．4．2恢復(fù)性化學(xué)清洗系統(tǒng)
超濾膜運(yùn)行一段時(shí)間(3～6月)后，單純的曝氣、水力反洗和維護(hù)性化學(xué)清洗已經(jīng)很難清除污染物，需要進(jìn)行恢復(fù)性化學(xué)清洗，為了避免恢復(fù)性化學(xué)清洗造成短時(shí)產(chǎn)水量的大幅下降，系統(tǒng)采用離線化學(xué)清洗。即化學(xué)清洗時(shí)，將需要化學(xué)清洗的膜單元移至離線化學(xué)清洗池，用備用膜單元替換進(jìn)行產(chǎn)水，基本不影響正常生產(chǎn)。
化學(xué)清洗由鹽酸清洗、氫氧化鈉和次氯酸鈉清洗兩個(gè)過(guò)程組成。系統(tǒng)設(shè)離線化學(xué)清洗池4座，根據(jù)三種藥劑酸、堿、次氯酸鈉分別配置3個(gè)儲(chǔ)藥罐和3臺(tái)加藥泵。為了提高恢復(fù)性化學(xué)清洗效果，還設(shè)置耐酸堿循環(huán)泵2臺(tái)，化學(xué)清洗時(shí)進(jìn)行藥液循環(huán)。
為了盡可能充分利用化學(xué)藥劑，減少化學(xué)藥劑的排放，該系統(tǒng)還有2臺(tái)轉(zhuǎn)移泵，可將酸或堿的溶液轉(zhuǎn)移到其他池子，重復(fù)利用？紤]到化學(xué)清洗的時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行過(guò)程較復(fù)雜，恢復(fù)性化學(xué)清洗系統(tǒng)使用了70余個(gè)氣動(dòng)閥門，通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)清洗。
3．3．5完整性檢測(cè)系統(tǒng)
為了使膜成為隔離病原體和其他顆粒物質(zhì)的一道有效屏障，超濾膜系統(tǒng)必須具有完整性。在運(yùn)行過(guò)程中，證明這道屏障的完整性尤為關(guān)鍵。膜完整性測(cè)試方法分為直接測(cè)試和間接測(cè)試，其中直接法以壓力衰減測(cè)試，間接法以濁度監(jiān)測(cè)和顆粒計(jì)數(shù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用最廣[3]。在該系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了以泡點(diǎn)原理為基礎(chǔ)的壓力直接完整性測(cè)試系統(tǒng)和以HACHPCX2000顆粒計(jì)數(shù)儀、HACH FT660激光濁度儀為基礎(chǔ)的間接性完整測(cè)試系統(tǒng)。運(yùn)行中，例行監(jiān)測(cè)出水濁度和顆粒數(shù)組合判斷膜的完整性，另外周期性地進(jìn)行壓力衰減法的直接完整性檢測(cè)，如果壓力衰減值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則通過(guò)氣泡法對(duì)破損位置進(jìn)行定位，及時(shí)修補(bǔ)。
3．3．6在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由10臺(tái)產(chǎn)水流量計(jì)，1臺(tái)水洗流量計(jì)，1臺(tái)曝氣流量計(jì)，16個(gè)壓力變送器。2臺(tái)水位儀，1臺(tái)溫度傳感器，l臺(tái)顆粒計(jì)數(shù)儀，1臺(tái)激光濁度儀組成。為了降低工程造價(jià)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了對(duì)lo組超濾膜分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)的巡檢系統(tǒng)，將水樣送入顆粒計(jì)數(shù)儀、激光濁度儀中，監(jiān)測(cè)膜系統(tǒng)出水水質(zhì)。
3．3．7自動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)化系統(tǒng)是以“SIEMENS S7～300”過(guò)程控制為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)？刂凭W(wǎng)絡(luò)采用基于IEE 802．3標(biāo)準(zhǔn)的全雙工100 Mbps快速光纖以太環(huán)網(wǎng)，傳輸介質(zhì)采用多模光纜。監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件選用美國(guó)Wonderware公司的InTouch 9．0軟件。自控系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程工藝儀表采集到的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)中設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)和電氣數(shù)據(jù)以及化驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他信息等，協(xié)調(diào)和管理全廠生產(chǎn)運(yùn)行，打印生產(chǎn)報(bào)表、繪制趨勢(shì)曲線圖，報(bào)警及事件記錄。監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件生成生產(chǎn)工藝流程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖，給生產(chǎn)值班人員提供清晰、友善的人機(jī)界面，生動(dòng)形象地反映生產(chǎn)工藝流程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢(shì)曲線的存儲(chǔ)、顯示和查詢。生成各類生產(chǎn)運(yùn)行管理的班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)表。
4 改造后的運(yùn)行情況
蘆涇水廠提標(biāo)改造膜丁程2009年6月開(kāi)工，邊生產(chǎn)邊改造，僅用15天時(shí)間停水對(duì)接，12月投產(chǎn)運(yùn)行，與另一組常規(guī)工藝勾兌出水，出水水質(zhì)達(dá)到新國(guó)標(biāo)要求，出廠水濁度在0．6 NTU以下，達(dá)到了改造的預(yù)期目標(biāo)。超濾膜系統(tǒng)電耗為6 kW·h／103 m3，產(chǎn)水率達(dá)98％以上，每2周一次的維護(hù)性清洗效果較好，未進(jìn)行化學(xué)清洗，采用虹吸出水，TMP20小于26kPa(見(jiàn)圖6)，距極限值還有較大余量，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為2．5萬(wàn)m3／d，扣除反洗水量后的實(shí)際產(chǎn)水量超過(guò)2．5萬(wàn)m3／d(見(jiàn)圖7)。
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4．1 超濾工藝的出水水質(zhì)
超濾工藝出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其中出水濁度＜0.05NTU（見(jiàn)圖8），顆粒數(shù)＜20/mL(見(jiàn)圖9）。其他主要出水指標(biāo)見(jiàn)表4。
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4．2 運(yùn)行成本分析
該提標(biāo)改造工程運(yùn)行以后，對(duì)該系統(tǒng)增加的費(fèi)用進(jìn)行了測(cè)算。超濾膜系統(tǒng)單位水運(yùn)行成本僅增加0．12元／m3(電費(fèi)按0．7元／(kW·h)計(jì)算)，即電費(fèi)(主要是反洗和曝氣的電耗，利用原有T藝3 m工作水頭的電耗未計(jì)入)0．004元／m3，設(shè)備折舊0．11元／m3(包括超濾膜的5年更新費(fèi)用)，藥劑費(fèi)(維護(hù)性和恢復(fù)性化學(xué)清洗用藥)0．005元／m3。如果使用抽吸泵，運(yùn)行成本還將會(huì)增加0．02元／m3，但該系統(tǒng)投人運(yùn)行至今約6個(gè)月，尚未使用抽吸泵。
5改造工程特點(diǎn)
5．1工藝特點(diǎn)
采用混凝一超濾的短流程工藝，簡(jiǎn)化了工藝流程；超濾膜采用低通量、低跨膜壓差的運(yùn)行方式，減輕了膜污染；同一膜池內(nèi)分單元運(yùn)行的方式具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，不但減輕了膜污染，而且在不增加構(gòu)筑物和設(shè)備的情況下運(yùn)行中的膜回收了膜反洗水，整套系統(tǒng)具有較高的產(chǎn)水率(98％以上)。
5．2運(yùn)行特點(diǎn)
利用成熟的自控技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)水、反洗、化學(xué)清洗和完整性檢測(cè)等運(yùn)行過(guò)程的全自動(dòng)，有效減輕值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；工藝運(yùn)行參數(shù)可在InTouch 9．0軟件中設(shè)定，生產(chǎn)報(bào)表、運(yùn)行數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)記錄并輸出，方便對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和管理；短流程處理工藝使用的設(shè)備相對(duì)較少，維護(hù)保養(yǎng)工作量也相對(duì)較輕。
5．3經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)
遵循價(jià)值T程理念，以水廠提標(biāo)改造功能需求為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)所需的功能進(jìn)行分析，系統(tǒng)地研究了功能與成本之間的關(guān)系，充分利用超濾膜的特性解決了實(shí)際的問(wèn)題。在改造工程中，充分利用原有工藝構(gòu)筑物和丁作水頭，占地面積少無(wú)征地成本，改造費(fèi)用(約400元／m3和運(yùn)行費(fèi)用(增加0．12元／m3)均較低。
6存在問(wèn)題及后續(xù)研究
改造工程運(yùn)行到現(xiàn)在已有半年時(shí)間，期間通過(guò)例行的反洗和兩周一次維護(hù)性清洗，并未進(jìn)行化學(xué)清洗，使超濾膜的污染程度維持在較低的水平，已經(jīng)取得了一定的突破。但是由于該類型的改造并無(wú)先例，且改造很大程度上受制于原有構(gòu)筑物和場(chǎng)地，該提標(biāo)改造1=程難免存在一些問(wèn)題，因此還將繼續(xù)開(kāi)展后續(xù)研究并提出對(duì)策。
(1)混凝一超濾的短流程工藝中，混凝的作用極其重要，研究最適用于長(zhǎng)江水源水質(zhì)條件和PVC超濾膜的混凝劑與最優(yōu)投加量對(duì)該工藝的應(yīng)用推廣具有重要的意義。
(2)膜污染程度在生產(chǎn)運(yùn)行中尤其值得重視。對(duì)于水廠來(lái)說(shuō)，這不僅關(guān)系到運(yùn)行成本，還關(guān)系到產(chǎn)水量。但膜污染是超濾膜運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法避免的，因此控制膜污染程度，進(jìn)而減少清洗尤其是化學(xué)清洗的頻率是十分重要的。研究膜污染的形成機(jī)理就成了控制和減少膜污染的一項(xiàng)重要課題。
(3)化學(xué)清洗是控制膜污染的必要手段。但是重復(fù)的化學(xué)清洗可能會(huì)減少膜的壽命，并且處理用過(guò)的化學(xué)藥劑是另一難題。因此研究化學(xué)清洗的最優(yōu)方法、最優(yōu)藥劑，甚至開(kāi)發(fā)新型藥劑均是后續(xù)研究中的重要組成部分。
(4)完整性檢測(cè)是保證水質(zhì)的一項(xiàng)重要措施。
雖然目前有很多完整性檢測(cè)的方法，但是在生產(chǎn)中運(yùn)用則需進(jìn)一步研究。
(5)超濾膜工藝運(yùn)行時(shí)物理清洗較常規(guī)工藝頻繁得多，對(duì)水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥門都有極高的要求，而且一旦物理清洗系統(tǒng)不能運(yùn)行，超濾膜系統(tǒng)就不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行(超過(guò)24 h都將是極大的考驗(yàn))，因此尤其需要重視各種電氣、自控、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。
(6)混凝一超濾的短流程工藝在處理長(zhǎng)江水時(shí)與傳統(tǒng)工藝相比具有較大優(yōu)越性，但對(duì)有機(jī)物的去除效果有限。為了更好地應(yīng)用超濾膜工藝，對(duì)短流程的超濾膜水廠來(lái)說(shuō)，應(yīng)該考慮開(kāi)展各種組合工藝去除有機(jī)物的研究。
(7)需繼續(xù)觀察長(zhǎng)期運(yùn)行中水生動(dòng)物對(duì)浸沒(méi)式超濾膜侵害的潛在危險(xiǎn)。
(8)由于超濾膜系統(tǒng)與常規(guī)工藝系統(tǒng)運(yùn)行有很大區(qū)別，運(yùn)行管理不僅復(fù)雜而且經(jīng)驗(yàn)不足，因此運(yùn)行管理維護(hù)規(guī)章制度的建立健全需進(jìn)一步深入研究。
7 結(jié)語(yǔ)
半年來(lái)，蘆涇水廠提標(biāo)改造膜丁程運(yùn)行簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)良。采用常規(guī)工藝與超濾膜工藝出水勾兌的方法，既達(dá)到了供水標(biāo)準(zhǔn)，又降低了運(yùn)行成本。低通量、低跨膜壓差、同一膜池內(nèi)分單元運(yùn)行的運(yùn)行方式對(duì)于減輕膜污染具有良好效果。適合于水廠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、低費(fèi)用的運(yùn)行。該技術(shù)不僅適用于新建水廠，而且特別適用于老水廠的提標(biāo)改造。但這只是一項(xiàng)新技術(shù)在工程中應(yīng)用的嘗試與創(chuàng)新，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的系統(tǒng)深入開(kāi)展后續(xù)研究，為今后其他大型水廠的提標(biāo)改造儲(chǔ)備技術(shù)和奠定基礎(chǔ)。
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