VONTRON抗污染膜在大连热电集团中水回用工程中的应用.

VONTRON抗污染膜在大连热电集团中水回用工程中的应用

刘广庆张慧林王思亮吴宗策金焱

贵阳时代汇通膜科技有限公司550018

摘要：中水回用目前是解决城市缺水和工业企业节能减排问题的有效方法，反渗透膜尤其是抗污染膜在这一领域水的深度方面扮演越来越重要的角色。本文概述了VONTRON抗污染膜和抗氧化膜在大连热电集团中水回用项目上的处理工艺和应用情况。

中水目前是城市重要的水源之一，它具有水量大、稳定，就地可取，用水成本较低。因此，从现实和长远来看，在城市中有效地处理城市废水，搞好中水回用是缓解城市水荒、解决城市缺水问题和可持续性发展的战略性对策之一。

大连热电集团是大连市的用水大户，每年循环冷却水补水及锅炉补给水用户很大，近年来集团十分重视节水工作，使实际用水量大大降低，为继续压缩用水指标，于2007年投资了中水回用项目。

1 中水回用工艺

1.1水量及水质

中水回用处理站原水来自大连市春柳河污水处理厂二级出水，处理能力为13000 t/d。污水处理厂二级出水，即中水处理站的进水水质指标见表1。

表1 进水水质表

1.2工艺流程

鉴于上述水质特点，其主要处理对象是COD及悬浮物等，其处理工艺流程如图1所示。

图1 中水回用工艺流程图

首先通过生物曝气塔对二级废水进行好氧生物处理，达到降低废水COD的目的，沉淀池出水投加次氯酸钠进行杀菌，经过纤维束过滤和砂滤池去除悬浮物后进入反渗透原水池，原水池中保持0.2ppm左右的余氯浓度，以达到持续杀菌的效果。由于传统的聚酰胺复合反渗透膜元件对氧化性物质的耐受性很差，往往会造成膜元件的氧化破坏进而影响反渗透系统的产水水质，因此在进入反渗透系统前投加亚硫酸氢钠对进水中的余氯进行还原，并投加阻垢剂和非氧化性杀菌剂，抑制反渗透系统的结垢和微生物污染。

1.3运行情况

反渗透系统一共有4套反渗透膜堆，每个膜堆有25根7芯装8寸膜壳，采用2段式设计（17：8），共175根膜。初期安装了两个膜堆，分别选用时代汇通抗污染膜元件和国外某品牌抗污染膜元件进行对比运行，系统回收率为70%左右。两膜堆运行期间标准化产水量及标准化脱盐率变化情况如下图所示。

图2 产水量变化曲线

图3 脱盐率变化曲线

时代汇通抗污染膜具有低压、高通量及高脱盐等特点，增加了膜表面光滑度，膜表

面呈电中性，大大提高了抗污染能力。从图2中可以看出，在接近3个月的运行期间内，时代汇通抗污染膜元件在运行期间表现出了很强的抗污染性能，在未进行化学清洗的情况下，产水量一直维持在一个稳定的范围内，并且与国外某品牌抗污染膜元件的产水量在处于同一水平。

同时，在图3中可以看出，装有时代汇通抗污染膜元件的膜堆脱盐率一直保持在99%左右，明显高于装有国外某品牌抗污染膜元件的膜堆脱盐率。 2高耐受氧化性(HOR)膜元件中试 2.1 中试工艺

50.0

55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0 105.0 110.0 115.0

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84

运行时间（天）

产水量（t /h ）

96.0%

96.5%

97.0%

97.5%

98.0%

98.5%

99.0%

99.5%

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84

运行时间（天）

脱盐率

时代汇通高耐受氧化性(HOR)膜元件通过表面接枝改性，其耐氧化性能较传统的聚酰胺复合反渗透膜元件有很大的提高，在实际应用中允许一定量的氧化性物质（如次氯酸钠）进入膜系统，次氯酸钠可以降解进水中的有机物，同时可以有效抑制微生物污染，解决由污染引起膜性能明显下降、设备成本上升、产水质量下降等一系列问题，提高反渗透膜在应用中的使用性能和系统的寿命。

根据高耐受氧化性膜元件的特点，确定中试工艺为：在反渗透原水池余氯浓度在0.2ppm 左右的情况下，直接进入反渗透系统，不投加亚硫酸氢钠等还原剂，同时省去了非氧化性杀菌剂的投加，依靠进水中余氯对反渗透系统进行持续杀菌。中试反渗透系统共有3支2芯装4寸膜壳，采用2:1的排列方式，第一段的两个膜壳中分别安装时代汇通抗污染膜元件和普通膜元件进行对比试验，第二段的膜壳中安装时代汇通抗污染膜元件，系统回收率为30%。

2.2 运行情况

各支膜壳标准化产水量及标准化脱盐率变化曲线如下。

图4 产水量变化曲线

图5 脱盐率变化曲线

从上图中可以看出，在两个月的中试时间内，普通膜元件因被氧化很快出现的脱盐率下降的现象，后期通量也开始升高；而两支装有抗氧化膜元件的膜壳产水量和脱盐率始终很稳定，可以看出进水中0.2ppm的余氯很好的抑制了微生物污染，同时也可以看出抗氧化膜元件对余氯的耐受度很高，没有出现因膜表面被氧化而导致的通量升高和脱盐率下降的现象，可见时代汇通抗污染膜元件可以成功的应用于中水回用领域。

3结语

1) 时代汇通抗污染膜元件现场的工程应用中无论在初始水通量及脱盐率方面，还是在抗污

染性能方面都有优异的表现，并在脱盐率方面明显由于国外品牌同类膜元件，证明了其通过改性抗污染能力大大提高，同时具有很好的初始性能及性能的稳定性。

2) 时代汇通抗氧化膜元件在中试中证明其耐氧化性尤其对余氯的耐受能力得到了明显的提高，进水余氯的存在为抑制微生物污染提供了更好的解决办法，耐氧化膜元件的成功应用会有效的降低污染水源条件下反渗透系统的成本费用、运行费用及维护费用，优化反渗透系统设计，进一步拓宽反渗透膜的应用领域。