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        基于低水溫條件下超濾膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用

        2017-03-08 20:09:11王德亮
        中國新通信 2016年24期
        關(guān)鍵詞:超濾膜技術(shù)處理飲用水

        王德亮

        【摘要】 飲用水的水質(zhì)安全目前已經(jīng)成為現(xiàn)代研究領(lǐng)域的重點課題,處理技術(shù)與處理手段也在不斷出現(xiàn)與得到優(yōu)化,超濾膜技術(shù)作為提升飲用水水質(zhì)的關(guān)鍵性手段,在低水溫條件下如何應(yīng)用并發(fā)揮出良好的效果是本次研究的重點。對于我國高緯度地區(qū)(低水溫)超濾膜技術(shù)的應(yīng)用相對匱乏,本研究則是從低水溫條件下對超濾膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用展開具體分析。

        【關(guān)鍵詞】 低水溫條件 超濾膜技術(shù) 飲用水 處理

        前言:伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,膜性能得到全面提升并且成本有所下降,這就使得膜技術(shù)的應(yīng)用范圍與應(yīng)用空間得到全面拓展。以超濾膜為代表的膜技術(shù)已經(jīng)在飲用水處理工藝當(dāng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。雖然超濾膜技術(shù)已經(jīng)在飲用水處理當(dāng)中有所應(yīng)用,但基于低水溫條件下的研究尚不全面,無工程案例可以借鑒。

        一、試驗要求與測定方法

        1、試驗要求。試驗裝置在確定的過程中運用標(biāo)準(zhǔn)化的配置設(shè)計方式,得出工藝儀表配置情況如圖1 所示:

        2、 測定方法。為確保水質(zhì)參數(shù)得到更好測定,所涉及到的水質(zhì)參數(shù)(包括水溫、進(jìn)出水濁度、跨膜壓差、出水顆粒物濃度等)都是通過在線儀表完成整個檢測過程,所得數(shù)據(jù)計入到計算機(jī)當(dāng)中。在線水溫儀PT100一體化溫度變送器;臺式濁度儀HACH2100AN;壓力傳感器為E+HPMC71;顆粒計數(shù)儀HACH Anatel UP100[2]。試驗用超濾膜與具體運行參數(shù)如表1所示。

        二、結(jié)果與分析

        1、膜過濾出水濁度。膜過濾出水濁度的檢驗過程中,為避免由于所使用的測定儀器出現(xiàn)誤差,在整個試驗的全過程采用統(tǒng)一的臺式濁度儀對進(jìn)出水濁度進(jìn)行測定,不同試驗裝置使用砂濾池濾后水作為統(tǒng)一的進(jìn)水。經(jīng)過具體檢驗,得出以上三種裝置通過膜濾后的濁度分別為(0.10±0.03)NTU、(0.11±0.04)NTU、(0.11±0.04)NTU。不同膜材質(zhì)的超濾膜出水濁度在整體上來看差別較小,多數(shù)集中在0.10-0.12NTU的區(qū)間范圍內(nèi),這是超濾膜在對飲用水處理之后所能夠達(dá)到的基本水平。超濾膜所表現(xiàn)的出的則是出水濁度十分穩(wěn)定,并且出水濁度受進(jìn)水濁度影響較小[3]。

        2、膜過濾出水顆粒物數(shù)。膜過濾出水顆粒物直接是反應(yīng)膜過濾的重要指標(biāo),通常狀況下,飲用水在完成過濾之后要求微米級的顆粒數(shù)需要小于100個/mL。在本次試驗的過程中所采用的顆粒計數(shù)儀為3μm、5μm兩個通道,經(jīng)過具體實驗得出三種試驗裝置的膜過濾出水顆粒物數(shù)存在較大差異。其中A裝置膜過濾出水大多數(shù)時間段內(nèi)顆粒物數(shù)量為1.8-25個/mL,膜過濾性能最佳;B裝置膜過濾出水大多數(shù)時間段內(nèi)顆粒物數(shù)量為78-680個/mL,膜過濾性能較差;C裝置膜過濾出水大多數(shù)時間段內(nèi)顆粒物數(shù)量為857個/mL,膜過濾性能較差。

        3、低溫條件下的膜通量。水溫處于低溫狀態(tài)時,由于水的粘度較大,維持設(shè)定的膜過濾通量對膜系統(tǒng)是一個巨大的挑戰(zhàn)。選擇測試的時間段為4月10日,平均水溫1.9℃和5月20日,平均水溫16.8℃,進(jìn)行比較,最終得出A、B、C三組過濾壓力分別為:0.05MPa、0.04MPa、0.07MPa。結(jié)果表明,裝置A與裝置B運行過程中所表現(xiàn)出的膜通量較為合理,具備維持低溫條件下膜通量的基本能力。

        4、膜絲完整性檢驗。1)系統(tǒng)停機(jī),系統(tǒng)完成一次物理清洗之后停止運行;2)膜組件排空,打開系統(tǒng)排水及排水閥,排空膜腔內(nèi)殘留的水與空氣,關(guān)閉排空閥門;3)取下膜組件端蓋。移除膜組件產(chǎn)水端的緊固件,如果出現(xiàn)零部件破損的情況需要做好及時更換處理;4)膜絲充水浸潤,在對膜絲的處理過程中,保證膜組件處于水面以下;5)膜組件充氣,保證管路內(nèi)的氣壓處于0.1MPa時關(guān)閉出口閥門。膜絲的完整性檢驗?zāi)軌蛴行П苊鈹嘟z率的產(chǎn)生,斷絲率僅為千分之五。

        結(jié)論:基于低水溫條件下的超濾膜技術(shù)在飲用水處理當(dāng)中的應(yīng)用,需要確定不同的裝置方案。在本次所研究與展開試驗的三組裝置中,A裝置表現(xiàn)良好,值得在后續(xù)的飲用水處理當(dāng)中進(jìn)行廣泛應(yīng)用,持續(xù)發(fā)揮效用,確保用水安全。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]楊曉峰,王玉國,劉文君,等.低水溫條件下飲用水處理工藝超濾膜中試研究[J].給水排水,2014,02:16-21.

        [2]高東輝,曲敬波,蘇偉義.超濾膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用和研究進(jìn)展[J].北方環(huán)境,2013,10:71-78.

        [3]付宛宜,吳啟龍,張錫輝,等.超濾膜及其組合工藝在飲用水處理中的應(yīng)用[J].中國給水排水,2013,22:1-6.

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