浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响

城铆供水

洲丈第七肠中国城妇水务发瓜国际研讨者七集

浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响张春雷,( L北京市

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杨扬,

陈克成‘

刘水康‘北京 10 0 8 4

自来集团有限责任公司水

:北京 1 0 0 3 1 2北京化工大学环境工程系 0

摘

要

:

文中研究和分析丁浸没式超滤膜断丝现象及其对工艺运行的影响、

,

发现便用一年的超滤膜。

丝出现丁材料疲劳老化

膜孔变形等现象、

,

甚荃出现丁断丝

,

并对出水水质产生丁影晌,

断丝显著

地降低了浸没式超滤膜对浊度

微颗粒及水中微生物等指标的控制效果

而出水浊度

、

跨膜压差的

变化相对迟钝

。

同时膜孔变形

、

断丝等原因也导致漫没式超滤膜同样存在初滤水现象,,,

。

诸多检测项

目中带颐和黔量的响户号为敏感与未断丝前相比日 0 0乃0,

5,中试规模试验条件下断丝率 2尹0 0月巧0 0 0 10 3

1

5/ 6

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四的颗粒数分别增加2 4倍3 n

9 8倍 2 3,

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9

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倍和 7艾9 2

倍

:

粒径闷四的颗较数量分别增加 1 2,

4 6倍

,

6龙

2 4 9 1 3倍和 1 6 0倍

总出水中> O四 2

的颖粒数的颖粒数分别平均增加压9 5降低到刃%左右。

; 7 1吕 3 6和 1 9 7倍对旅类去除效果从为断丝前的 1 0%, 3 5 3 4 0,

出现断丝时出水的浊度会相应增加。

尤其是初涟水

,

断丝率超过

5/ 8 0 0时出水

甚至不能满足国家标准的要求关键词:

试验条件下:

,

少且断丝对跨膜压差的影响不明显

浸没式超滤膜

:

微颗粒

断丝

:

跨膜压差

为了适应日益严格的饮用水水质标准尤其是满足包括贾第虫和隐抱子虫等微生物指标的要求、

.

,

提高饮用水的安全

,

却滩脾技术逐渐受到关注仆习其中浸没式超城唯因。

其能耗低易于现有工艺组合等特点成为替代水厂传统处理工艺或现有工艺改造升级的优选工艺之一水厂冈,,

目前己在新加坡 c c K水厂同,

,

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,

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关于

] 5浸没式超滤膜的适用性和应用性研究也大量见诸文献 1 1,

浸没式超滤膜系统中膜组件

的完整性无疑是确保其高效截留作用的保障当前有文献涉及到了实际运行过程中不可‘v]避免的膜组件破损或断丝现象l万 l然而却少见关于浸没式超

滤膜破损甚至断丝对浸没,

式超淡馗运行效果的研究和报道

,

虽然其对系统运行的重要竟义不言而喻,

当前国内大

多采用浸没式超油暄的自来水厂对实际运行中可容忍的最大断兹举章同样无章可循本文以浸没代超滩膜中试系统为研究对象结合膜处理车间实际生产分析了膜丝的破损或断裂对膜系统出水水质的影响.

,

基金项目

:

国家水体污染控制与治理科技童大专项一一南水北调受水区饮用水安全保眯共性技术研究与示范

(扣0 2印,乙仍刊2司训润3 ):南水北调京潭受水区供水安全保阿技术研究与示范 ( NO 2 0 2刀口润叫训润 2 ) 1

麟法水处理技术及其应用

,

材料和方法1 1

中试装置及

J水厂

膜车间工艺

表 1中试试验膜组件参数及运行条件项目

参数Z

膜组件过滤面书叮m膜丝长度, m亡水谧尹

4 20 2

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城铆供刁

第七层中国琦月沼水务发爪国际研讨会论文集

图l

中试试脸示愈图,

图 l是本次试验的浸没式超滤膜中试系统工艺简图部分运行参数如表 l。

2产水能力 1,

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玩

,

膜组件及

J水,

0厂膜车间项目于 2 0 1

年

8

月正式投产

设计能力 7万

采用国产浸没式超滤膜1 2

部分设计参数如表 2

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试验原水

中试试验原水均为项目参数1 3

J水厂反冲

洗回流水3PH H丘日 6介

,

部分水质参数见表 3

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中试试验原水水质

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、

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22

试验结果与讨论1

膜丝表面变化与断丝如图2、

3

,

使用一年的超滤膜的内外表面和新膜相比发生了较大的变化,,

。

旧膜内

表面除明显可见的絮状污染物外状变得不规则;

可见的膜孔明显较新膜多孔径也有所

增大。

,

部分形

而外表面电镜图显示旧膜的表面有裂痕出现,

图

3。

显示旧膜的外表面出

现明显的鱼鳞状折痕点,

并有个别较大的孔洞出现、

,

外力作用显著。

结合膜工艺的运行特

可能与材料老化以及气冲

水反洗过程中的反复弯折有关而这种损伤一定程度上

械钱供水2

哪七屁中圈城妇水务发吸国际研讨会丈集论

2

膜组件破损对出水水质的影响2 2 1

膜孔变形或材料老化对出水中颗粒的影响及初滤水现象反映了经检测未有断丝或明显破损的膜系统一个周期内出水中粒径> 2。

图

5

。

阿

的

颗粒数随运行时间的变化运行特点胀,,

初滤水 (1一 5而 n ),

中颗粒数明显偏多

。

根据漫没犷超油瞪的

即便是膜组件未有断丝,

反洗时超滤中空纤维膜丝由于内压作用而向外微膨因而初滤水中颖粒数的数量有一定程度的增加;而,.

导致膜孔一定程度上变形增大

,

随着运行的进行

超滤膜中空纤维膜丝在外压作用下膜孔逐渐恢复甚至被向内被挤压

出水中颗粒数逐渐减少直至大致稳定.州扭 ( 0二 E ‘白手< 2

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图5,

一个运行周期内出水中顺粗数变化,,。

随着使用时间的延长膜孔的形变加剧 (图 2 3 )其对出水水质的影响如图 6图‘演示了一组保持完整的膜组件在使用过程中初滤水 ( Zm n )中粒径》 2。脚颖粒数量的变化趋势表明即便没有大的破损初滤水中> 2。,,

膜系统初滤水的水质也在逐渐变差。

.

3

0 6天后

,

阿颗粒数量是初期的2三0,

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图 62卫2

漫没式超滤膜在往 J招过租中出水颐性绍的变化趋始

断丝对膜出水中颖粒数的影响7,

当系统有断丝出现时 (图的膜组件相比,,

以断丝率,

5/ 4

0 0为例)。

,

超滤膜出水中各个粒径大小.

的颖粒均随着运行时间而迅速减少

即一个运行周期内水质有较大的波动,

与没有断丝

波动更大初滤水现象更为明显原因是反洗水对断丝内的清洗使得恢,

复运行初期断丝截面变得通畅从而透水量更大

导致初滤水水质变差;而随着运行的

麟法水处理挂术及应用篇

3

结论 ) l (浸没式超滤膜膜组件在使用过程中会膜孔变形

孔径变大甚至破损等现象并、

,

影响到膜丝的完整性

,

从而对产水水质产生影响,。

) z (浸没式超滤膜在实际运行过程中同样存在初滤水现象过滤初期出水的水质相对更差/ 4 50

有断丝时初滤水现象更为明显,

。 3 ( )断丝对浸没式超滤膜系统出水中颗粒的数星肩显著影响与未断丝时比刀 5。。.

,

,

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断丝率时初滤水中粒径大于 2阿的颗粒数量分别增加7

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倍

,

3 2 0 8倍 9,

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倍和 7 2。

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1 3 1 6倍 6 7 3倍和 1 2 4 0倍;粒径大于 8 4 8 1 6 9

倍>

,

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,

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阿颗粒的数量分别是相对于未出现断丝的2

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,

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3 8

,

3

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4 7倍

,

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,

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1

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。 ) 4 (为保障超滤膜系统对水质安全的控制运行中断丝率不宜超过那。 0 (根 2,

腼过滤面积》.

) 5 (试验条件下断丝并不会降低系统的跨膜压差但对藻类去除效果随断丝量的,,

增加而降低

,

而出水的浊度也会相应增加.

,

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0

。时的初滤水

,

1

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时总出水甚

至不能满足国家标准的要求;

参考文献] l200 7.

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,

杨艳玲第三代城市伙用水净化工艺

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超谧为核心技术的组合工艺切

给水排水

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,

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,

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,

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,

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叫翻进浸没式滤腹完整性检测与膜丝修补方法探讨切超

给水排水

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l][ 6黄明珠

叶挺进李冬梅,

,

等关于浸没式超滤膜运行维护的几个值得注意的问翅闭

给水排水

,

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腹法水处理技术及其应用

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