太陽能廠膜法水處理設計和運行實例
水資源的緊缺、供水標準的提高、水源地的污染、傳統的沉淀、過濾工藝已經不能提供安全、優質的生產用水，而膜技術作為一門嶄新的跨學科實用技術，半個世紀以來，已在飲用水凈化、工業用水處理、食品加工、醫藥制造以及化學工業等領域得到廣泛應用，被公認為是當代最有前途的高新技術之一。
L新能源公司位于江蘇省啟東市，工業生產用水主要以水庫水和自來水為水源。近年來，隨著工業的興起和發展，水體內有機物含量明顯升高，水的供求矛盾日益嚴重，屬于典型的微污染水源。
1 水源介紹
L能源公司所用水源已經受到一定程度上的污染，屬于微污染水源，不能滿足生產用水水質標準，源水水質報告如表1。
表1 源水水質報告
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2 工程設計
2.1 需解決的問題
根據源水水質，制水工藝主要解決以下問題：
（1）降低源水中有機物的含量。
（2）降低氯化物的含量和溶解性固體。
（3）防止有機膠泥對反滲透系統造成的有機物堵塞。
（4）降低色度和濁度。
（5）系統本身不產生有毒有害物質。
2.2 工藝選擇
通過分析源水水質，采用超濾（UF）膜前處理工藝制水。
3 主要設計參數
UF系統的主要作用是去除水體中的高分子有機物、菌類、微粒和絮凝劑的膠體。主要的設計參數如表2。
表2 上海Z公司系統設計參數
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UF系統還包含殺菌劑添加系統、反洗系統、化學清洗系統等輔助系統。
4 調試與運行
4.1調試
膜系統是整個工藝的核心，在調試過程中先進行膜前處理系統調試。膜系統裝置為全自動運行，對自動化控制程度要求高，同時，應進行控制系統的空載運行，保證各輸入/出點正常、連鎖正確有效。檢查無誤后進料調試，調節各工藝控制點，使之達到額定的流量、壓力。同時，檢測UF產水的SDI值。
4.2 運行及對比情況
同時在L新能源有限公司運行的還有一套H公司的UF膜系統，其設計參數如表3.
表3 H公司UF膜系統設計參數
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經過近一年的運行，Z公司對UF膜系統運轉進行了持續的跟蹤考察記錄，并和H公司膜系統運轉數據進行比較。Z公司UF系統運行情況如圖1所示；H公司UF系統運行情況如圖2、圖3所示。
圖1 Z公司UF系統運行情況
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由圖1可以看出，經過30天的連續運行數據的分析，UF系統運行穩定。Z公司UF系統反沖洗周期為5H，但經過反沖洗后其通量可以很好的恢復到原來的水平上，跨膜壓差（TMP）變化很小，單向錯流過濾方式對降低UF膜污染起到了很好的保護作用。自運行開始至今，Z公司UF系統運行超過10個月跨膜壓差（TMP）仍然維持在較低的水平，無需藥洗。這充分說明上海浩濾特膜技術有限公司UF膜良好的抗污染能力和穩定的水通量。
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圖2 H公司UF系統調整前運行情況
由圖2可知，H公司UF系統在調整前設定反沖洗時間為60min，經過一個月的考察發現，UF系統經過反沖洗后未能恢復到原來的水平上，跨膜壓差（TMP）變化較大。運行1周后就需要進行藥洗。
圖3 H公司UF系統調整后運行情況
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由圖3可以看出，H公司UF系統調整反沖洗周期為20min，其運行情況有所改觀，跨膜壓差（TMP）變化較小，但反沖洗效果仍不能達到預期效果，經過一個月后仍然需要進行藥洗，不能長時間穩定運行，這也能說明H公司UF膜的抗污染能力以及整體性能仍稍遜于上海浩濾特公司的HORIMEM膜。
Z公司UF膜系統與H公司UF膜系統運行參數對比，如表4所示。
表4 膜系統運行參數對比情況
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以下問題在生產過程中應加以注意。
（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、隨時調整。
（2）膜系統要防止微生物的污染，UF要根據季節調整殺菌劑的投加量和反洗頻率。
（3）根據系統的流量、壓力的變化，及時做好化學清洗工作。
（4）由于膜系統是自動化運行，各種連鎖、保護較多，應做好儀表的校驗和程序的維護工作。
以上工程運行數據，能夠充分說明浩濾特公司的合金PAN膜相比其它材料的膜具有其良好的運行穩定性和抗污染性，必將在膜法水處理高科技產業中得以廣泛的推廣和應用。
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