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浸没式超滤膜在饮用水处理中的应用
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浸没式超滤水处理技术
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&&1 技术原理
浸没式超滤技术是压力式超滤技术的改进,其原理图见图1。整个超滤装置是由多根中空纤维膜组成1个膜柱;并根据制水量的不同,由多个膜柱组成1套膜过滤装置。中空纤维的孔径为0.04mm。整个装置浸没在要处理的原水或废水中,产品水的出口通过管道与水泵相接,由水泵的抽吸作用使中空纤维膜中心内部形成负压。
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影响浸没式超滤膜处理地表水膜污染的运行条件
在浸没式超滤膜处理苏州内河水的中试试验中，间歇曝气和连续曝气均能有效缓解膜污染，但在实际应用过程中应选择合理的曝气强度，因为曝气强度过大会导致能耗升高，并且对膜污染不能起到更好的缓解作用。间歇曝气和间歇过滤相结合可以较好地控制膜污染。混凝预处理可有效降低膜运行的TMP，其与曝气和反洗方式相结合可以更好地缓解膜污染。在膜技术实际应用中应考虑将适当的预处理与合理的曝气反洗方式相结合，以维持膜系统的长期稳定运行。
超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术，是重要的膜分离技术之一。通过超滤技术处理过的水质较好，可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求，因此，超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可，其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要，适合的操作参数可以很好地控制膜污染。提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。桶装水设备价格对于长期运行的膜过程，膜运行条件的选择十分重要，应尽量减少膜污染，从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。通过中试试验，系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响，以优化膜系统的运行条件。
材料与方法　　
1.1 原水水质　　试验用原水取自苏州内河的一条支流，由于受生活污水影响，该原水受到一定污染。
1.2 试验材料与装置　　
聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数：类型为中空纤维，过滤方式为外压，截留相对分子质量100，接触角67°，内径0.85m m，外径1.45mm。该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置，可实现气洗和水洗的自动控制，膜池进水为原水或沉淀池出水，出水方式为泵抽吸，通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。该装置的设计处理水量为5m3/h，混凝反应池分为4格，可以调节混凝时间，平流沉淀池水力停留时间约1.5h。浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm，按照长度方向平均分为5格。浸没式PVC中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内，膜丝有效长度1.36m，单帘膜面积约8.03m2，一个膜组件中装有3帘膜，膜面积约为24.1m2。　
1.3 运行条件　　
运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗，分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。在用超滤膜直接过滤原水，考察混凝预处理对膜污染影响的试验中，混凝剂采用聚合氯化铝，投加量为10～15mg/L。膜通量均采用20L/ (m2·h)。采取的运行方式中，间歇曝气为曝气1min，停止9间歇过滤为过滤9min，停止1min，不曝气;间歇过滤间歇曝气则为膜过滤9min，停止1min，间歇曝气采用曝气1min，停止9min的方式，1min的曝气正好在膜停止过滤的时段进行。水力反洗为每24h对浸没式超滤膜反洗1次，每次反洗5min，反冲强度为60L/(h·m2)。
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