超滤膜应用研究的思路

1、超滤膜应用研究的思路作者：何寿平来源：中国水网发表吋间：2010-11关键词：超滤供水超滤膜在城市供水净水工艺中的应用口益受到关注,特别是“以浸没式超滤膜为核心的 短流程净水工艺”（以卜简称“短流程”）的出现，经过一段时间的生产性实验的考察和不 断深化地研究，对超滤膜的应用有了一些新的思考，在此抛砖引土提岀来与诸位同仁商讨, 以求能够找到解决问题的路径。1、超滤前预处理的研究超滤以物理筛滤方式去除水体中的一定尺寸的颗粒物，无法去除溶解性的物质和小分子 量的有机物，因此有必要针对不同的原水采用不同的处理技术进行预处理。特别是遭到微污 染的水源，更应采取针对超滤膜过滤无法去除溶解性物质的这一局限性

2、的活性炭吸附技术、 氧化技术或生物处理技术。1. 1絮凝由于短流程弱化了沉淀功能，凝絮直接超滤运行，因此我们将“絮凝”也列入了 “预处 理”的范围，并研究絮凝对超滤膜的影响。药剂的选择：超滤不同于沉淀，当前我们的研究基本上还停帘在传统的沉淀概念上耍求 絮凝效果。其实，超滤属于物理筛滤方式，所以，凝絮的形成只要凝絮绒体与水的界面清晰 即可，不必拘泥绒体尺寸的大小。所以我们应该针超滤运行的特性来研究絮凝或其他预处理 方式如何來适应超滤的运行要求。例如，根据各个膜供应商不同的膜性能，充分了解各种膜 的化学、物理特性，观察膜表面所带电荷性质，膜污染的机理，针对性地选择相匹配的混凝剂、助凝剂、阻垢剂等等

3、。我们认为，正常悄况下药剂的选择应该通过现场试验进行选择。这方而的研究己请有关科研单位、膜供应商、水处理药剂供应商一起进行探索，希望用 新的思路能够找到针对不同水质的预处理“药剂”，以减轻水中小分了冇机物及溶解性污染 物等对超滤膜的深层污染，并使超滤膜农而形成的泥饼易于脱落卞沉。1.2对微污染物的预处理针对超滤膜难以处理小分子有机物和溶解性物质的局限性，对微污染物的处理更具有重 要意义。生化技术受到气温、水温、停留时间等因素的影响，处理效果还不尽如人意。而氧 化技术不受气温、水温的影响，且停留吋间短，有着较好的应用询景。但如何选収氧化工艺 条件、釆用何种催化剂筹等仍需深入研究。我们希望找到一-

4、种不受温度彩响，运行成本较低, 能够常态化运行，在突发性水质事故发生时，仅调整相关参数即可进行有效的应急处理方法。 这方面的研究已经起步，但还有一段探索的过程，但愿取得进展。2、超滤膜纽件的研究pvc合金超滤膜的诞生，推动了膜技术的进步，价格也人幅度下降，为净水工艺应用这 项技术捉供了美好的询景。但如何提高超滤膜的性能，降低膜组件的成木乃是必需继续研究 的课题。水网博客水业思想的集散地2. 1针対短流程将我们希望膜的通量与跨膜压差能够进一步优化。研究中空纤维的表面积 与丝径大小的关系，既有一定量的过滤面积，乂有较为宽松的过水“通道”，减少膜丝内部 的水头“损失”，使两者z间的匹配更为合理。2.

5、2针对短流程，我们希望膜丝的密度与泥饼分离下沉通道得到合理的分配。2.3从组件角度希望设计出更为合理的构造，排除价格昂贵的构件，使组件的制作工艺更 简便、高效，成品率更高，制作成本更低。通过这方面的深化探索，我相信比冃前价格更低 的膜组件不久将会投入市场。加上后而将要提到的工艺系统的优化,每立方米的建设费用（包 括预处理及超滤系统、浓水回收等）可以比同规模“常规处理深度处理”工艺的投资下 降很多。现在已经看到曙光，但愿能够实现这一fi标。3、超滤膜运行（包括清洗再牛）的研究3.1低通量、低跨膜压差是短流程运行的要点。优化后的预处理无疑将对超滤膜提供良好 的运行条件，使超滤的物理清洗周期延长，化

6、学维护性清洗、化学恢复性清洗周期更长。3.2我们正在协同有关科研单位进行膜污染机理和处理方法的探讨。希望通过微观机理的 研究，能够找到解决或减轻超滤膜深层污染的处理方法，使超滤运行的管理更为简便。3.3同时，深入进行物理性清洗各个参数的优化，也是寻求延长清洗周期的重要一环。3.4对于不同的原水水质我们希望找到一个科学的前期标准装豐和试验方法，以求得适应 当地水源水质的可靠运行参数。不希望将某个地方的运行参数到处套用，造成不良示果。4、超滤膜系统的研究4.1应根据超滤的特点和膜组件的构造，结合短流程的工艺，设置多个独立分格，可以单 独进行必要的在线化学清洗，此间将不会影响系统内英他分格的正常运行

7、。但短流程物理清 洗和回收反洗水的运行方式，仍必须与整个膜系统融合，因此，必需设直统-的进出水方式。4.2由于短流程肓接进入经过“预处理”的原水，它弱化了常规工艺的沉淀功能，通过超 滤完成固液分离，通过膜的清洗、回收、排泥，达到系统内的固液平衡。固液分离由超滤膜 完成后，分离出来的泥饼必需及吋清除排除，否则膜池内积累的污泥颗粒越来越浓，最终致 使整个净化过程受卩fl清洗脱落的泥饼应该给予合理的水力条件，能够依靠重力作用顺畅的 下沉到污泥浓缩室排出，这也是我们应该着重研究的内容。4.3超滤膜的特点表现在通量可高可低，弹性较大，只要设法调整相应的跨膜压差，即可 适应处理水虽的变化。水温对超滤膜运行

8、的影响，弓i起跨膜压差出现变化，造成能耗损失。 这涉及到运行成本，应该得到重视。因此对于超滤膜的系统研究除了应该重视膜池本身外, 还应扩人视野从净水厂全系统的和度研究相关联的问题才能获取运行能耗的效益。考虑到以 上的特点，我们在实际应川中如何川全局观点进行必要的系统调整,应该捉到议事li程上來。新建水厂根据运行屮跨膜压并变化的幅度，采取适当加深清水池高度，使其增加承担起 调节跨膜压差的功能。同吋，与处理水量匹配的一级泵应该考虑采用调速装置，适应水量的 变化，尽量保持清水池的高水位，达到节约能耗的目的。当夏季水温高水粘度低时，清水池可处于高水位运行，节省出厂二级泵的能耗。冬季水 温降低，水粘度变人时，采用降低清水池水位，捉高跨膜压差，保证正常的运行负荷。我们也可以通过调节清水池水位，调整跨膜压差來增加或减少超滤膜的通量，以较为灵 活的调度方式满足水厂运行负荷的变化，这是其他净水工艺难以做到的。不过同时我们还应 该对整个管路系统在设计时留有增容的能力，以适应