超滤膜—活性炭工艺在清河再生水厂的应用

作者: 张文超  张建新  石磊  宫飞蓬  白宇  胡洪营

北京城市排水集团有限责任公司 清华大学环境科学与工程系

给水排水, Water & Wastewater Engineering, 2008年 02期 

关键词：再生水，污水再生处理，工艺，再生水厂，超滤膜-活性炭工艺 

        北京清河再生水厂规模为8万m³/d,是目前我国最大的以膜处理技术为核心的再生水厂,采用超滤膜—活性炭工艺处理城市污水处理厂二级出水,最终出水用于生活杂用及景观水体补水。

图1 清河再生水厂工艺流程

        该再生水厂位于海淀区,在清河北岸,占地面积2. 86hm² ,总投资约1亿元。水源为清河二期工程二沉池出水,处理规模8万m³/d ,其中6万m³ / d 将主要作为奥林匹克公园水面的景观水体补充水,另外2万m³/d 将向海淀区及朝阳部分区域提供市政杂用水。清河再生水厂主体工艺采用先进的超滤膜技术。

        其中，关键部分膜处理系统的设计参数及运行条件如下：

        膜池6列。每列膜池内为9组膜箱,膜系统设计进水量为87 471 m3/d,净产水量80 000 m3/d,每日最大废水排放量为7 471 m3/d,回收率91.3%。设计最高膜通量23 L/(m2·h)。膜组件主要由外压浸没式超滤膜构成,膜材料为聚偏氟乙烯(PVDF,亲水性)。超滤膜采用“由外至内”流动方式,经由孔径为0.02μm的中空纤维膜进行过滤。这种微小的孔径几乎可以去除水中所有悬浮物或胶状颗粒物,包括贾第鞭毛虫和隐孢子虫,同时还可去除相当一部分自由悬浮或附着在颗粒物上的病毒。
        超滤膜工作一定时间后采用气水联合反冲洗及化学清洗。设计每列膜池每次反冲洗持续时间约30 s,每天每列膜池反洗次数29次。反冲洗过程中透过液反向冲洗膜,同时从膜下方注入空气对膜丝外表面进行擦,空气擦洗产生垂直方向的混合搅动并在膜表面形成剪切力,有利于将污染物质冲离膜丝。化学清洗分为维护性清洗及恢复性清洗。维护性清洗设计每日1次,每次25 min;恢复性清洗设计每年12次,每列每次6 h。
        膜系统为模块式设计,易于增容,膜箱中的膜元件方便修补和更换,不会影响系统的正常运行。