再生水廠工藝改造試驗及運行效果研究

□文 /唐福倉

1 再生水廠簡介

再生水廠水源為污水處理廠出水，工藝流程見圖1。

圖1 再生水廠工藝流程

2 再生水廠運行現狀

運行多年以來，再生水廠運行穩定，出水滿足相關標準要求。再生水廣泛用于居民沖廁、沖車、澆灌綠地、景觀水體補水并用于園林綠化、建筑施工、道路噴灑等方面，安全的水質、經濟的價格深得用戶的好評，取得了良好的經濟效益及社會效益。

3 再生水廠改造

隨著再生水的進一步推廣利用，用戶逐漸增加，再生水用量呈現逐年增長的趨勢，因此擬對該再生水廠進行改造工程，以擴大生產規模，提高出水水質。

3.1 改造工藝選擇

由于是在原有水廠內進行改造，因此工程實施中盡量使用現有設施，以減少土建工程量，同時保證水廠不間斷對外供水服務。

在明確了改造原則及限制條件的基礎上，對砂濾工藝系統改造方案進行了詳細的經濟及技術論證，采用浸沒式微濾膜工藝（CMF-S）對現有設施結構變動較少，故將現有砂濾池改造為浸沒式微濾膜濾池。

由于自動化程度高等原因，微濾膜在許多行業得到了廣泛的應用。常規使用的膜都是通過泵將濾液打入膜元件，對膜的一側加壓使濾液透過面膜面進行過濾操作。近年來出現的浸沒式微濾膜是將膜元件浸沒在濾液中，利用泵的抽吸作用使濾液透過膜面，將透過液從膜元件中抽出的新的操作方式。隨著膜技術進入越來越多的處理領域，世界上主要膜公司都在致力于完善和推廣浸沒抽吸式膜技術。

選用浸沒式微濾膜工藝對砂濾工藝進行改造主要有以下幾個原因。

1）CMF-S是一種能耗低的膜過濾新技術。與常規膜技術相比而言，浸沒式膜過濾操作壓力更低，耗能也較低。同時，由于可以將許多膜元件放在一個體系內，在單位空間內裝更多膜，使系統控制操作大大簡化。雖然在土建等方面需要稍多的一次性投資，但從常年運行費用來看，浸沒抽吸式技術的優勢是明顯的。

2）采用CMF-S工藝能盡可能減少對原有設施的改動。現狀砂濾工藝中有6組砂濾池，見圖2，浸沒式微濾膜濾池與砂濾池結構有相似之處，見圖3。改造中能充分利用現有管路、反洗泵等設備設施并盡可能減少對原有設施的改造。

圖2 再生水廠現狀砂濾池

圖3 浸沒式微濾膜池

3）CMF-S能夠滿足改造工藝要求。改造中需增加反滲透（RO）工藝，CMF-S出水水質較好，能夠最為合格的反滲透系統進水，滿足改造工藝要求。

4）采用CMF-S工藝能夠增加再生水廠產水規模。由于CMF-S膜柱裝填密度大，因此能夠在現狀設施的基礎上大大提高產水規模，滿足再生水用戶需求。現狀單側3組砂濾池原設計規模1.6萬t/d，可改造為4.5萬t/d的微濾膜池。

3.2 相關試驗研究

為驗證浸沒式微濾膜工藝在再生水廠改造中應用的可行性，針對水廠現狀進行了不同規模相關工藝的試驗研究。通過一系列針對性的試驗對系統設備的性能和運行成本進行優化。

1）設備結構試驗。設備結構對工藝的運行有較大的影響，例如，膜組件結構、布氣結構對設備反洗效果，耗氣量、均勻程度及運行成本影響較大。依據試驗結果對設備結構進行了相應調整，使工藝運行更為有效、穩定。

2）設備運行試驗。新生產的微濾膜由于膜絲附著的污染物較少，因此運行初期通量大、產水量高，單支膜產水最高可達到2.6 t/h。運行初期，膜表面附著的污染物能夠通過普通氣水反洗去除。

在恒流量運行階段，將單支膜產水量調整為2.1 t/h，設備運行穩定，針對反洗頻率，加藥反洗頻率及藥劑濃度進行試驗。試驗發現，加藥反洗頻率越高，產水壓力恢復越穩定；進水中細菌數對加藥反洗效果影響較大，應根據進水中微生物密度調整藥劑濃度。

3）污染物去除效果。對試驗的進出水水質進行了檢測，結果顯示浸沒式微濾膜工藝對進水濁度、SS和細菌數等指標有較好的去除效果，去除率可達到91%以上，對CODCr也有一定的去除效果，見表1。

表1 浸沒式微濾膜試驗進出水水質及污染物去除率 %

4 結論

通過近1 a時間的試驗研究，結果證明，浸沒式微濾膜現場試驗運行穩定，出水合格。結合現場實際情況，對設備及運行參數進行了一系列調整后，浸沒式微濾膜工藝基本滿足對砂濾池的改造條件，出水水質良好。