顾学林张晓敏
【摘要】黄河口地区城市污水厂的一级A出水与城市再生利用的水质标准相比，水中氯化物、溶解性总固体（TDS）、硫酸盐、总硬度四项指标不满足其回用水水质要求，采用浸没式超滤+反渗透组合进行中试，超滤回收率90%以上，反渗透回收率50%，进膜压力3MP时，运行成本07元/3，可使回用水指标达到所有回用水的水质要求。
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【关键词】黄河口地区；城市污水；再生水；超滤；反渗透
【Kyrds】YllRvrEsturyr；urbsttr；rustr；ultrfltrt；tsss
【中图分类号】X703【文献标志码】A【文章编号】673-069（208）04-094-03
引言
黄河口地处黄河入海口的三角洲地区，地下水较浅，且地下水矿化度较高，一般在5～20/L[]，容易渗入渠道收集的城市污水中，使城市污水的氯离子含量在000～5000/L之间。黄河口地区的污水处理工艺均为生化处理，难以去除水中氯离子，致使处理后水中氯离子含量偏高，限制了再生水的回用范围。黄河口地区某城市污水处理厂的出水水质：COD：2659/L、NH3-N：09/L、BOD：64/L、TN：263/L、TP：03/L、SS：58/L、浊度：09、大肠菌：800个/L、氯离子：222/L、硫酸盐：493/L、铁：<02/L、锰：<00/L、阴离子表面活性剂：<005/L、总溶解性固体：49/L、石油类：00/L，对照《城市污水再生利用绿地灌溉水质》（GB25499-200）、《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB8920-200）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB892-2002）、《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT9923-2005），只有氯离子和总溶解性固体超出了绿地灌溉水质、城市杂用水水质、工业用水水质的标准，限制了再生水的回用范围。目前，黄河口地区城市污水厂的再生水只能直接回用于景观用水，因此，需要对黄河口地区的城市污水厂的出水进一步处理，降低水中的盐类物质含量，使黄河口地区的再生水发挥更大更广泛的作用。
2城市污水的再生工艺概况
在黄河口地区某污水厂开展了再生回用工程试验项目，该地区城市污水厂处理工艺采用“曝气沉砂池+AAO生物反应池+二沉池+高密度沉淀池+V型滤池+紫外线消毒池”，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB898-2002）的一级A标准，再生处理后全面达到城市污水再生利用的各项水质标准。
2设计水质
黄河口地区城市污水厂的一级A出水与《城市污水再生利用绿地灌溉水质》（GB25499-200）、《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB8920-200）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB892-2002）、《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT9923-2005）进行对比，只有氯化物、溶解性总固体（TDS）、硫酸盐、总硬度四项指标不满足其回用水水质要求，如表所示。
22中试工艺设计
因为黄河口地区城市污水的再生回用工程的控制指标主要是一价、二价的盐类物质，所以，双膜法为再生水回用工程的首选工艺，其工艺流程如图所示。
22超滤系统
采用浸没式超滤系统，包括保安过滤器、进水泵、超滤膜池、清洗系统、產水泵及控制仪表六部分。
采用浸没式中空纤维超滤膜，外压式过滤，原水在膜丝内流动，滤后水经膜丝过滤后流至膜外，在膜丝内积存的污染物质通过较高流量和较高压力的水流带走，为保证膜的过滤性能，过滤同时进行空气擦洗，且系统30分钟进行一次气水联洗，反洗液由内向外反向清洗，45s气水洗45s水洗。每天进行一次化学清洗，化学清洗时投加3%的盐酸或0%的次氯酸钠。超滤系统产生的废水回到厂内污水管网。
主要设备参数：设置一组超滤膜池，膜池容积为63，正常运行液位为2，处理规模63/h，设有6支超滤单元，膜组件参数：外形尺寸？覫60×800，膜材料为聚偏氟乙烯（PVDF），膜丝内径/外径为07/2，膜丝平均孔径为003μ，设计通量为29L/2·h，膜面积为352。一台进水泵963/h；一台网格过滤器；一台产水泵兼作反洗水泵963/h；一台鼓风机753/h；两台加药泵50L/h，一台投加阻垢剂，一台根据进水ORP投加还原剂。在线监测仪表有超滤进水浊度计、出水浊度计、进水pH计、进水流量计、产水流量计。2个直径高的储水箱，一台50L/h回用供水泵。
222反渗透系统
反渗透系统采用级2段式工作模式，包括保安过滤器、高压泵、反渗透膜组、清洗系统及控制仪表五部分。
采用陶氏BW30-400反渗透膜，根据跨膜压差投加药剂进行化学清洗。反渗透系统产生的废水回厂内污水管网。
主要设备参数：设置3支反渗透单元，膜组件参数：外形尺寸？覬20×06，膜片采用聚酰胺复合膜，单支元件有效膜面积为372，产水量403/d，最高操作压力为4br，最高压降br，最大进水流量93/h，最大进水SDI为5，PH范围为2～。一台保安过滤器43/h、一台增压泵250L/、一台高压进水泵23/h、两台加药泵76L/h。在线监测仪表有进水氧化还原电位（ORP）、进水电导率、出水电导率、保安过滤器的压力、高压泵前压力、高压泵后压力、RO产水压力、浓水出水压力、产水流量计和浓水流量计。2个直径2米高2米的储水箱，一台33/h回用供水泵。
3中试运行结果
由于超滤对氯离子没有去除效果，而反渗透对氯离子的去除率非常高，远远高于回用标准，因此，为了减少运行成本，将超滤和反渗透的出水进行混合，使出水满足回用要求。
3超滤运行结果
超滤单元按最佳工况参数设计运行，工况参数如表2所示。
经过超滤膜处理后的出水水质如表3所示，出水氯离子和溶解性固体（TDS）基本没有变化，大肠菌可以降低到3000个/L，SDI和PH都达到反渗透膜的进水水质要求。
32反渗透运行结果
反渗透单元的运行工况如表4所示，产水电导率在00μS/以下，脱盐率大于98%，回收率为50%。
经过反渗透处理后的出水水质如表5所示，出水氯离子小于30/L，出水溶解性固体（TDS）小于20/L，大肠菌去除率00%，出水硫酸盐小于5/L，远优于表中回用水水质要求。
33运行成本
超滤工艺每天一次维护性化学清洗，间隔使用浓度0%的次氯酸钠和浓度3%的盐酸，次氯酸每天投量为052t，盐酸每天投量为269。反渗透工艺投加阻垢剂和亚硫酸氢钠还原剂，还原剂是使RO进水ORP维护在0～200范围内，中试工艺的RO进水ORP始终维持在29～65，没有投加还原剂；阻垢剂平均每天投量为259。药剂价格：盐酸4元/L，次氯酸钠28元/L，复合阻垢剂24元/L，单方水药费039元。单方水电耗09334Wh，电价066元/Wh，单方水电费为066元，每天运行费8885元。
4中试再生水的回用
4回用水质与水量
按氯离子最不利情况考虑，将RO出水与超滤出水按20：比例混合后，供厂内自用水。RO产水量为273/h，按20：的比例，与超滤出水023/h的量进行混合，合计供水量为2823/h。混合后的水质情况如表6所示，也可以达到表中回用水水质要求。
42回用工程
污水厂内有高密池助凝用PAM（-）和污泥脱水用PAM（+）需要将固体药粉配制成05‰和25‰的药液，由中试工程的20：的混合水取代自来水配药。
43回用效益
污水厂内有高密池助凝用PAM（-）的平均每天投加量為006t，用水量为32t。污泥脱水用PAM（+）平均每天投加量为0033t，用水量为3t。合计厂内每天配制这两种药剂的自用水量为45t，厂内自用水价格为47元/方，每天可节约22元水费。
5结论
黄河口地区的城市污水氯离子含量高，硫酸盐和溶解性固体浓度也超出城市杂用水和绿地灌溉用水的标准，采用浸没式超滤+反渗透组合进行中试，超滤回收率90%以上，反渗透回收率50%，进膜压力3MP时，运行成本07元/3，可使回用水指标达到所有回用水的水质要求。
【参考文献】
【】徐金平，初建，王思国黄河三角洲地区湿地生态变化与保护[J]华东科技：学术版，203（2）：46
文章来源于：中小企业管理与科技·上旬刊