一體化地埋式生活污水處理系統(tǒng)設(shè)備
供水水質(zhì)調(diào)整
【供水溫度的調(diào)整】
超濾膜透水性能的發(fā)揮與溫度高低有直接的關(guān)系,超濾膜組件標(biāo)定的透水速率一般是用純水在25℃條件下測試的,超濾膜的透水速率與溫度成正比,溫度系數(shù)約為0.02/1℃,即溫度每升高1℃,透水速率約相應(yīng)增加2.0%。因此當(dāng)供水溫度較低時(如<5℃),可采用某種升溫措施,使其在較高溫度下運(yùn)行,以提高工作效率。但當(dāng)溫度過高時,同樣對膜不利,會導(dǎo)致膜性能的變化,對此,可采用冷卻措施,降低供水溫度。
【供水PH值的調(diào)整】
用不同材料制成的超濾膜對PH值的適應(yīng)范圍不同,例如醋酸纖維素適合pH=4~6,PAN和PVDF等膜,可在PH=2~12的范圍內(nèi)使用,如果進(jìn)水超過使用范圍,需要加以調(diào)整,目前常用的PH調(diào)節(jié)劑主要有酸(HCl和H2SO4)等和堿(NaOH等)。
由于溶液中無機(jī)鹽可以透過超濾膜,不存在無機(jī)鹽的濃度極化和結(jié)垢問題,因此在預(yù)處理水質(zhì)調(diào)整過程中一般不考慮它們對膜的影響,而重點(diǎn)防范的是膠質(zhì)層的生成、膜污染和堵塞的問題。
2 操作參數(shù)正確的掌握和執(zhí)行操作參數(shù)對超濾系統(tǒng)的長期和穩(wěn)定運(yùn)行是極為重要的,操作參數(shù)一般主要包括:流速、壓力、壓力降、濃水排放量、回收比和溫度。
A、流速:
流速是指原液(供給水)在膜表面上的流動的線速度,是超濾系統(tǒng)中的超濾一項(xiàng)重要操作參數(shù)。流速較大時,不但造成能量的浪費(fèi)和產(chǎn)生過大的壓力降而且加速超濾膜分裂性能的衰退。反之,如果流速較小,截留物在膜表面形成的邊界層厚度增大,引起濃度極化現(xiàn)象,既影響了透水速率,又影響了透水質(zhì)量。流速是根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定的。
一體化地埋式生活污水處理系統(tǒng)設(shè)備中空纖維超濾膜,在進(jìn)水壓力維持在0.2MPa以下時,內(nèi)壓膜的流速僅為0.1m/s,該流速的流型處在*層流狀態(tài)。外壓膜可獲得較大的流速。毛細(xì)管型超濾膜,當(dāng)毛細(xì)管直徑達(dá) 3mm時,其流速可適當(dāng)提高,對減少濃縮邊界層有利。
必須指出兩方面問題,其一是流速不能任意確定,由進(jìn)口壓力與原液流量有關(guān),其二是對于中空纖維或毛細(xì)管膜而言,流速在進(jìn)口端是不一致的,當(dāng)濃縮水流量為原液的10%時,出口端流速近似為進(jìn)口端的10%,此外提高壓力增加了透過水量,對流速的提高供獻(xiàn)極微。因此增加毛細(xì)管直徑,適當(dāng)提高濃縮水排量(回流量),可以使流速獲得提高,特別是在超濾濃縮過程中,如電泳漆的回收時可有效提高其超濾速率。
在允許的壓力范圍內(nèi),提高供給水量,選擇流速,有利于中空纖維超濾膜性能的保證。
B、壓力和壓力降:
中空纖維超濾膜的工作壓力范圍為0.1~0.6MPa,是泛指在超濾的定義域內(nèi),處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質(zhì),需要選用相應(yīng)截留分子量的超濾膜,則操作壓力也有所不同。一般塑殼中空纖維內(nèi)壓膜,外殼耐壓強(qiáng)度小于0.3MPa,中空纖維耐壓強(qiáng)度一般也低于0.3MPa,因而工作壓力應(yīng)低于0.2MPa,而膜的兩側(cè)壓差應(yīng)不大于0.1MPa。外壓中空纖維超濾膜耐壓強(qiáng)度可達(dá)0.6MPa,但對于塑殼外壓膜組件,其工作壓力亦為0.2MPa。必須指出,由于內(nèi)壓膜直徑較大,當(dāng)用作外壓膜時,易于壓扁并在粘結(jié)處切斷,引起損壞,因此內(nèi)外壓膜不能通用。
當(dāng)需要超濾液具有一定壓力以供下一工序使用時,應(yīng)采用不銹鋼外殼超濾膜組件,該中空纖維超濾膜組件,使用壓力達(dá)到0.6MPa,而提供超濾液的壓力可達(dá)30m水柱,即0.3MPa壓強(qiáng),但必須保持中空纖維超濾膜內(nèi)外兩側(cè)壓差不大于0.3MPa。
在選擇工作壓力時除根據(jù)膜及外殼耐壓強(qiáng)度為依據(jù)外,必須考慮膜的壓密性,及膜的耐污染能力,壓力越高透水量越大,相應(yīng)被截留的物質(zhì)在膜表面積聚越多,阻力越大,會引起透水速率的衰減。此外進(jìn)入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道??傊诳赡艿那闆r下,選擇較低工作壓力,對膜性能的充分發(fā)揮是有利的。
中空纖維超濾膜組件的壓力降,是指原液進(jìn)口處壓力與濃縮液出口處壓力之差。壓力降與供水量,流速及濃縮水排放量有密切關(guān)系。特別對于內(nèi)壓型中空纖維或毛細(xì)管型超濾膜,沿著水流方向膜表面的流速及壓力是逐漸變化的。供水量,流速及濃縮水排量越大,則壓力降越大,形成下游膜表面的壓力不能達(dá)到所需的工作壓力。膜組件的總的產(chǎn)水量會受到一定影響。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)盡量控制壓力降值不要過大,隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時間延長,由于污垢積累而增加了水流的阻力,使壓力降增大,當(dāng)壓力降高出初始值0.05MPa 時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗,疏通水路。