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随着水环境污染的加剧和水质标准的提高，水厂常规处理工艺的局限性越来越明显。超滤工艺能有效去除水体中的悬浮物、胶体、细菌、病毒和大分子有机物，出水水质稳定，同时具有占地面积小、自动化程度高等特点，在老水厂升级改造和新水厂建设中得到越来越广泛的应用。其中，浸没式超滤膜因具有产水量高、能耗低、便于与其他工艺相结合等优势而受到广泛重视，成为替代水厂传统处理工艺的最佳技术选择之一。 宁波市江东水厂工程改造重点为过滤工艺，即在保留现状混凝沉淀工艺的基础上，将原有的虹吸滤池改造为浸没式膜滤池，改造完成后向外供水能力达到20×104m3/d。目前，超滤膜在我国大型水厂中的应用不多，尤其是10×104m3/d以上的大规模应用还比较少，20×104m3/d规模的浸没式膜滤池改造在全国属第一家。该工程在超滤工艺升级改造应用过程中积累了宝贵的经验，为国内水厂的工艺升级改造，特别是大型水厂的膜法处理建设提供了宝贵的经验。 宁波市江东水厂整个水厂原采用折板絮凝平流沉淀池＋虹吸滤池的制水工艺，建设规模为35×104 m3/d，分三期建设，一期、二期各10×104 m3/d，三期为15×104m3/d。根据宁波市中心城区给水专项规划，江东水厂制水规模由目前的35×104m3/d压缩至20×104 m3/d。 由于受现状制水工艺的限制，针对水库水低浊、低碱度特点，在压缩制水量后，出厂水相关指标虽然能达到现行国标要求，但离浙江省优质水标准还有一定的距离。为进一步提升水厂出水水质，解决江东水厂现状存在的主要问题，并使出厂水水质达到浙江省优质自来水标准，将原虹吸滤池改造为浸没式超滤膜池。 膜系统的运行工艺主要包含：抽真空、过滤、气水反洗、排污、维护性化学清洗、恢复性化学清洗、完整性检测和在线水质监测等。本次升级改造中选用了膜华iSMF-E2000-01TV533-W型中空纤维膜，该超滤膜组件基本参数见表1。 表1 超滤膜组件基本参数 超滤膜组件型号 iSMF-E2000-01TV533-W 膜材料形式 中空纤维膜 膜材料 热法PVDF 过滤孔径（μm） 0.05 膜丝外径（mm） 1.6 膜丝内径（mm） 1.0 有效过滤面积（m2） 38.5 膜丝抗拉强度（N） 8.5 耐受温度（oC） 1~45 运行pH值 6~9 最大抽吸压力（kPa） 40（膜池接管点） 图1 浸没式超滤运行步骤示意图 随着过滤的进行，待滤水中的胶体有机物、细菌和悬浮固体等逐渐累积在膜面或膜孔，形成可逆或不可逆膜污染。膜污染的出现增加了跨膜压差（TMP）值，膜通量出现下降。为了在合适的TMP值范围内保持膜的通量，膜系统可自动进行周期性的气水反洗，此过程包括产水反向通过膜同时空气擦洗膜纤维的外表面，气水反洗时间一般约为1min。本工艺中气反洗压力为35~50kPa，气反洗流量为1350~1925m³/h，水反洗流量为650~700m³/h，气擦洗时间和气水反洗时间各约30s。 维护性化学清洗又称化学加强反洗（CEB），是一种化学药剂强度较低的在线维护性清洗，加药时间一般为5 min，浸泡时间约为30 min，清洗周期一般为7~15天。恢复性化学清洗是一种强度更高的清洗方式，当跨膜压差（TMP）超过60kPa时需进行化学清洗，清洗周期一般为6 个月，包含碱洗和酸洗，先碱洗后酸洗。通过化学清洗泵，将化学清洗箱中配制的化学清洗溶液送入膜组件，采用循环回流至化学清洗箱及保持清洗溶液在膜组件内静置浸泡的操作方式。化学清洗的具体参数见表2。 表2 化学清洗参数 项目 化学清洗药液 周期 清洗时间 维护性化学清洗 200mg/L NaClO 7~15天 30 min 恢复性化学清洗 碱洗 0.04%NaOH+1000mg/L NaClO 6 个月 4~6h 酸洗 0.5%（W/W）盐酸（HCl）溶液 6 个月 4~6h 该工程改造完成应用后，出水水质优于《生活饮用水卫生标准》 （GB 5749—2006），出水浊度稳定在0.10 NTU以内，出水中检测不到细菌（包括大肠菌），保证了饮用水的生物安全性，并达到设计产水规模。 表3 进、出水浊度（NTU）对比 原水进水浊度 沉淀出水浊度 原工艺出水浊度 超滤工艺出水浊度 3.3 1.25 0.15 0.07 1.9 0.88 0.10 0.06 1.6 0.87 0.09 0.07 2.1 1.33 0.08 0.06 改造完成后水厂产水量为20×104m3/d，工程概算投资为18666.79万元。运行过程中，膜池的直接运行成本约为0.20元/m3，包括电费、药剂费、固定资产折旧费等，折旧按照工程实际招标价格估算。 超滤膜技术作为一种新兴的水处理技术，具有出水水质好、工艺流程短、占地面积少、建设周期短、自动化程度高等特点，它能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质，将出水浊度降至0.1 NTU以下，能将细菌、病毒、两虫、藻类水生生物几乎全部去除，提高出水水质安全性和生物稳定性。在工程设计中，要根据工程实际情况进行各种工艺设备的比较；工艺运行中，根据原水情况选择合适的运行参数；化学清洗中需做好防护措施，保证人身安全；及时监测系统的运行状况和进水水质的变化情况，出现问题及时停机处理。 随着经济发展水平的提高，以及膜技术的成熟和产品价格的降低，膜法饮用水处理技术的大规模应用成为可能。宁波市江东水厂升级改造工程一大亮点就是将二期虹吸滤池改造为浸没式膜滤池，20×104 m3/d规模的浸没式膜滤池改造在全国属第一家，可供借鉴的经验不多，改造难度很大。在本次工程建设及日常运行管理等方面积累的经验，可以为国内水厂的工艺升级改造，特别是大型水厂的膜法水处理建设提供宝贵的经验和借鉴。 作者简介：王秀芳（1968—），江苏盐城人，大学本科，高级工程师，主要从事市政给水排水处理技术研究和工程管理工作。 陕西珂沅环保在污水处理厂的备件、设备检测、设备维修、维修技术、专业人员等方面有独特的优势，专业维修卧螺离心机，粗、细格栅除污机，罗茨风机，压滤机，清理污泥池及管道维护，宝鸡西安曝气头曝气管设备维修曝气池清理服务，西安污水废水提升泵站离心泵维修维护保养，承接污水厂设备维修大包，水泵电机故障诊断，日常维护，包年维护，改装改造，配件修造，机械加工以及水泵等电气控制系统销售、安装的专业化污水处理设备维保服务。 提供专业的污水处理设施运营，污水处理工程设计，污水处理达标工艺，污水处理操作技术培训，污水处理设备维修，水样化验检测等服务。 公司资质 宝鸡西安曝气头曝气管设备维修曝气池清理服务选陕西珂沅环保就对了 更省钱 如您在工作中有废水处理工程的设计、施工、运营管理以及污水处理设备的设计，制造，安装，调试等服务需求，敬请来电。我们坚信“质量是企业生命，诚信服务是您我桥梁”的服务理念，为保障污水处理设施“安全运行、达标运行、经济运行”提供高性价比的服务。
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