污水直接膜过滤中操作方式对膜通量的影响

第３３卷第５期２００７年５月

水处理技术

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＷＡＴＥＲＴＲＥＡＴＭＥＮＴ

Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．５Ｍａｙ．，２００７

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污水直接膜过滤中操作方式对膜通量的影响

２

李会海１，，郝晓地２，陈新华２，王

萍３

（１．北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心，北京１０００４４；

２．欧亚新水务（中国）有限公司，北京１０００８３；３．北京中联环工程股份有限公司，北京１０００３７）

摘

要：污水直接膜过滤可实现水、肥双成分农业资源化。膜组件运行操作方式对获得稳定的膜通量，延缓、降低膜污

料液温度以及采用低压恒通量操作的模式。染至关重要。通过试验，确定了针对城市污水直接膜过滤应选择的合适错流速度、关键词：污水资源化；膜过滤；膜通量；膜组件操作压力；错流速度；温度；气／液两相流中图分类号：ＴＱ０２８．８；Ｘ７０３．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００－３７７０（２００７）０５－０６７－０４

在使用膜技术直接过滤污水方面，获得满意的通

量，最大限度地降低膜污染，是膜技术应用的关键。在影响膜通量的众多因素中，操作方式是膜技术成功应用于污水直接膜过滤的关键。作为一种全新理念下的储备技术，在污水直接膜过滤成功地应用于灌溉农作物试验的基础上［１－２］，本试验旨在研究微滤陶瓷膜直接过滤生活污水的影响因素及最佳操作方式。

实现不同操作压力和错流速度。通过调整阀门的开启，可以在膜组件内形成气、水两相流。浓缩液返回到料液箱，产生的渗滤液收集后作为膜组件反冲洗用水。反冲洗水泵所提供的反冲洗压力为０．３ＭＰａ。

１试验装置与方法

１．１试验用膜

试验用膜为非对称式多孔道无机微孔陶瓷滤膜，型号为ＣＭＦ－Ｍ－２００，陶瓷膜材料为α－Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２，相关技术参数见表１。

表１

试验用膜基本技术参数

Ｔａｂｌｅ１Ｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ项目

数据８００（０．１ＭＰ）

２００１００００．２２１９３０４１～１４

图１试验装置示意图

２

ｈ）纯水通量（Ｌ／ｍ

膜表面孔径（ｎｍ）膜组件长度（ｍｍ）膜表面积（ｍ２）膜组件通道数（个）膜组件外径（ｍｍ）膜通道内径（ｍｍ）适用ｐＨ值范围

Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔ－ｕｐｗｉｔｈｃｅｒａｍｉｃｍｅｍｂｒａｎｅ

１．３试验方法

１．２试验装置

试验装置如图１所示。膜的操作方式为错流过滤（Ｃｒｏｓｓ－ｆｌｏｗ）开放系统。进料泵为膜组件提供所需的错流速度和操作压力。通过对阀门的调整，可以

试验用污水为北京某大学公寓生活污水．每次

进行污水过滤之前用清水测定膜的清水通量，作为膜的原始通量。试验初期，依据运行状况，每运行１０ｍｉｎ后进行３～１２０ｓ的反冲洗（使用过滤液或自来水），反冲洗压力为０．３ＭＰａ。每次试验结束后，再对膜进行清水通量测试，以判断其污染程度。若此时的清水通量大于过滤前清水通量的８０％，仅采用自来水反冲洗，不需化学清洗，否则需要采用化学清洗。化学清洗主要包括碱洗（次氯酸钠ＮａＯＣｌ，

收稿日期：２００６－０５－１２基金项目：北京市教委科学发展计划项目（ＫＭ２００３１００１６０７２）；北京市可持续水与废物循环利用技术“学术创新团队”项目（ＢＪＥ１００１６２００６１１）作者简介：李会海（１９７６－），男，硕士，主要从事污水处理技术研究开发；联系电话：０１０－８２６００３０９；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｅｅｈｕｉｈａｉ＠１６３．ｃｏｍ。联系作者：郝晓地，教授，博士；联系电话：０１０－６８３２２１２８；Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｏｘｉａｏｄｉ＠ｂｉｃｅａ．ｅｄｕ．ｃｎ。