超滤技术在污水处理回用中的研究和应用

超滤膜分离技术在污水处理与回用中的研究和应用诺卫环境安全工程技术（广州）有限公司诺卫环境安全工程技术（天津）有限公司公司简介公司简介•新加坡主板上市公司－－联合环境技术有限公司的全资子公司,专门从事水处理方面的技术开发及工程应用.•拥有世界一流的膜应用技术及丰富的工程应用经验;•主要业务领域：工业污水处理及回用、工业给水及生活给水处理、制药及食品行业的固液分离、QHSE管理咨询•已为几十家企业提供水处理及回用工程服务,已建成并投用目前亚洲最大的膜生物反应器（MBR）化工污水处理回用工程.公司架构图公司架构图联合环境技术有限公司（中国区)诺卫环境安全工程技术（广州）有限公司诺卫环境安全工程技术（天津）有限公司辽阳联合国桢水处理有限公司新泰联合环境水处理有限公司广州临海环境工程技术有限公司目录★膜材料简介★超滤膜过滤（UF）回用技术的特点、应用范围和条件简介★超滤膜过滤（UF）回用技术的工程业绩简介★超滤膜过滤（UF）回用技术在茂名、武汉、西安石化污水回用中试研究介绍膜材料简介0.01~0.2MPa0.1~75µm微滤膜（MF）0.5~1.5MPa1~10nm纳滤（NF）1~10MPa1nm反渗透（RO）0.1~0.6MPa操作压力10nm~0.1µm膜孔径超滤膜（UF）膜类型膜的类型•聚偏氟乙烯（PVDF）•聚乙烯（PE）•聚丙烯（PP）•聚醚砜（PES）•聚苯乙烯（PS）•聚丙烯腈（PAN）膜的材质BACKBACKPVDF中空纤维膜结构各种材料膜的耐氧化性比较强氧化条件ＰＶＤＦ中空纤维膜膜1．在强氧化条件下稳定2．可以在强氧化条件下清洗1．以膜丝形态进行评价2．在化学药剂清洗条件下比较（双氧水＝5,000ppm、FeSO4）结果00.51.0050100150200250PVDFPEPANPESCA浸泡时间(h)浸泡后拉伸强度／初期拉伸强度PVDF中空纤维膜的化学耐久性超滤膜过滤系统（UF）简介污水原水反渗透系统浓水氯化杀菌锅炉补水二沉池污水生化处理过程调节预处理设施污泥排放生化处理设施预处理设施中间水池中间水池超滤膜过滤脱出CO2一般UF+RO（双膜法）处理工艺冷却循环水补水污水深度处理回用过程1.自来水2.污水厂合格排水1.1.自来水自来水2.2.污水厂污水厂合格排水合格排水1.纯水2.饮用水或工业水1.1.纯纯水水2.2.饮用水或饮用水或工业水工业水超、微滤超、微滤系统系统反渗透系统反渗透系统UVUV58一般UF+RO（双膜法）处理工艺构成超滤膜过滤系统中常见的膜组件形式柱式膜组件膜分离过程的驱动力是压力差，通常应用泵作为动力，通过泵的加压，使污水在膜系统外快速循环，这也防止了膜的污染。故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口，当污水在膜丝外快速循环时，流体呈交叉错流状态，悬浮固体无法沉积于膜上，可以保证膜系统能够长期稳定运行。原液滤过液浓缩液BACKBACK中空纤维柱式外压膜结构给水流道产水有效分离层产水流道水流给水浓水浓水产水盐水密封圈卷式膜元件结构解剖反渗透膜元件反渗透膜元件采用塑料网作为给水通反渗透膜元件采用塑料网作为给水通道隔网，其目的是向给水提供一条尽道隔网，其目的是向给水提供一条尽量接近湍流的通路，使给水在卷式膜量接近湍流的通路，使给水在卷式膜片之间充分流动。以前市场上多数苦片之间充分流动。以前市场上多数苦咸水反渗透膜元件都是采用咸水反渗透膜元件都是采用0.028~0.0310.028~0.031英寸英寸(28~31(28~31密耳密耳))厚的金厚的金刚石形隔网。一些较新的反渗透膜元刚石形隔网。一些较新的反渗透膜元件使用了件使用了2626密耳密耳(0(0。。6666毫米毫米))隔网来增隔网来增加膜面积、产水量和元件中的给水与加膜面积、产水量和元件中的给水与浓水的压力降，而另一些元件采用了浓水的压力降，而另一些元件采用了31~3431~34密耳隔网，以减小膜面积、产密耳隔网，以减小膜面积、产水量和给水与浓水的压力降水量和给水与浓水的压力降超薄脱盐层(约:2000埃)刚性支撑层(约:50μm)支撑织物(约:110μm)¾全芳香高交联¾脱盐层无补丁¾脱盐层更厚更坚固¾流道更宽，膜叶更短¾性能更一致EFMQQ2Q1Q=Q1+Q2=1.05~1.5Q1Q3Q3=1.05~1.3Q1超滤膜过滤（UF）工作示意图电子超纯水制备的预处理生活饮用水的净化处理电厂的水质净化处理市政污水的回用处理工业污水的回用处理超滤膜过滤系统的技术发展过程★完全采用物理截流，可有效去除大于膜孔径的悬浮物质和胶体物质。但不能去除溶解性有机物和无机物（TA、无机盐等）；★过滤压力低，产水量大；★对进水数值要求较为严格，一般要求进水COD小于60毫克/升，SS小于30毫克/升；超滤膜过滤系统的技术特点★已建有较为完整的污水处理系统，且运行稳定，出水可以达到COD小于60毫克/升，SS小于30毫克/升；★污水中的无机盐类不存在结垢趋势；★污水中的矿物油含量要小于5毫克/升以下。超滤膜过滤技术在污水处理中的应用环境来水来水槽BAF进水槽UF膜组件装置排水滤后水槽回用NaclO进水泵反洗泵多介质过滤器化学清洗系统压缩空气超滤膜过滤（UF）工艺流程示意图诺卫公司超滤膜过滤＋反渗透系统技术特点★必要的预处理措施；★优质的膜材料；★有效的膜污染控制技术；★世界先进的专利膜清洗药剂；主要特点★中石化广州石化化工污水处理回用项目8400m3/d；★中石化茂名石化炼化污水处理回用项目5000m3/d★中石化武汉石化炼化污水处理回用项目5000m3/d★中石化西安石化炼化污水处理回用项目5000m3/d★中石油哈尔滨炼化污水处理回用项目3000m3/d★中石华石家庄炼化污水处理回用项目3000m3/d★新加坡裕廊岛SCU炼化废水回用项目5000m3/d★新加坡裕廊岛SUT炼化废水回用项目8800m3/d★山西临汾市政污水处理厂污水回用项目15000m3/d；★天津经济技术开发区泰达污水处理厂市政污水处理回用项目20000m3/d★陕西神木发电有限公司双膜法污水处理回用项目6000m3/d诺卫公司的部分双膜法（UF+RO）工程业绩新加坡裕廊岛SUT项目新加坡裕廊岛SCU项目58中石油哈尔滨炼化项目中石化广州石化项目中石化茂名石化项目华北制药集团污水处理与回用项目天津开发区泰达污水处理与回用项目陕西神木电厂项目中石化茂名分公司炼油分部回用水（超滤）项目现场中试•膜通量实验50~100L/m2.hr茂名石化0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.010-2010-2110-2210-2310-2410-2510-2610-2710-3111-111-211-311-412-312-412-5时间流量(m3/h)020406080100膜通量（LMH）过滤流量浓水流量膜通量茂名实验数据•COD去除率可以达到30%，绝大部分时间出水COD可小于60毫克/升茂名石化COD处理效果图0501001502002503003508:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:008:0012:0018:0011-111-211-311-411-511-611-711-811-911-1011-1111-1211-1311-1411-1511-1611-17时间COD(mg/L)二沉出水BAF出水超滤进水联合茂名实验数据•浊度（NTU）的去除效果非常明显茂名石化01234567891012-612-712-812-912-1012-1112-1212-1312-1412-1512-1612-1712-1812-1912-2012-2112-2212-2312-2412-2512-2612-27时间浊度（NTU）0102030405060708090100去除率（%）进水浊度出水浊度去除率中石化武汉分公司炼油废水回用（超滤）项目现场中试•膜通量实验50~90L/m2.hr武汉石化0.01.02.03.04.05.011-611-711-811-911-1011-1111-1211-1311-1411-1511-1611-1711-1811-1911-2011-2111-2211-23时间流量(m3/h)0102030405060708090膜通量（LMH）过滤流量浓水流量膜通量•运行压力（膜通量50L/m2.hr条件下）低于0.06Mpa武汉石化0.000.020.040.060.080.100.120.1412月1日12月2日12月3日12月4日12月5日12月6日12月7日12月8日12月9日12月10日12月11日12月12日12月13日12月14日12月15日12月16日12月17日12月18日12月19日12月20日12月21日12月22日12月23日12月24日12月25日12月26日12月27日12月28日时间运行压力（Mpa）0510152025303540温度(℃)运行压力进水温度•COD去除率可以达到30%，绝大部分时间出水COD可小于60毫克/升武汉石化0501001502002503003502005年12月1日2005年12月4日2005年12月7日2005年12月10日2005年12月13日2005年12月16日2005年12月19日2005年12月22日2005年12月25日2005年12月28日2005年12月31日2006年1月3日2006年1月6日2006年1月9日时间COD（mg/L）原水膜进水膜出水•浊度（NTU）的去除效果非常明显武汉石化05101520252005年12月1日2005年12月2日2005年12月3日2005年12月4日2005年12月5日2005年12月6日2005年12月7日2005年12月8日2005年12月9日2005年12月10日2005年12月11日2005年12月12日2005年12月13日2005年12月14日2005年12月15日2005年12月16日2005年12月17日2005年12月18日2005年12月19日2005年12月20日2005年12月21日2005年12月22日2005年12月23日2005年12月24日2005年12月25日2005年12月26日2005年12月27日2005年12月28日时间浊度（NTU）020406080100膜进水膜出水去除率中石化西安分公司炼油废水回用（超滤＋反渗透）项目现场中试•试验装置图片西安石化•产水对比图片西安石化•COD可达40mg/l以下西安石化0204060801001201401601802002006-5-232006-5-302006-6-62006-6-132006-6-202006-6-272006-7-42006-7-112006-7-182006-7-252006-8-12006-8-82006-8-162006-8-232006-8-30时间CODCr值(mg/L)原水接触氧化出水Baf出水诺卫UF产水诺卫RO产水•氨氮接近于0西安石化0204060801001201401602006-5-232006-5-302006-6-62006-6-132006-6-202006-6-272006-7-42006-7-112006-7-182006-7-252006-8-12006-8-82006-8-162006-8-232006-8-30时间氨氮(mg/L)原水接触氧化出水Baf出水UF出水RO出水•SS为0西安石化01002003004005006007002006-5-232006-5