聚偏氟乙烯平板膜处理反冲洗废水的实验研究
刘 强 姜嘉莉 刘冬雪
【摘 要】为解决给水厂反冲洗废水回用问题，对聚偏氟乙烯平板膜处理反冲洗废水进行了研究，实验测得最佳曝气量为 1 L/min，最佳膜通量为25 L/( m2·h)，此时膜反应装置处理效果较好，运行稳定。 【期刊名称】山西建筑 【年(卷),期】2015(000)032 【总页数】2
【关键词】反冲洗废水，平板膜，曝气量，跨膜压差
给水厂滤池要定期进行反冲洗，反冲洗废水量一般占给水厂处理水量的3%～10%，长期以来，这部分废水大多是被直接排放的。随着水资源的紧缺，滤池反冲洗废水回用技术逐渐被重视，回用反冲洗水能够节约淡水资源，具有保护环境的优点。给水厂反冲洗废水中含有大量有机物、部分重金属，若将反冲洗废水直接回用，会对水厂的正常运行产生冲击负荷，同时也可能会影响水厂的冲击负荷。所以，应将反冲洗废水先进行处理，然后再使其回用[1]。
膜滤用于回收滤池反冲洗废水是20世纪90年代才提出来的一项新技术，近30年来，膜技术发展迅速，在世界水处理范围内越来越得到重视，膜价格的降低及膜技术的进步，致使膜工程在饮用水处理中应用越来越广泛[2]。膜滤工艺相较于传统工艺处理滤池反冲洗废水的优势在于，它占地面积小、安全无副作用，因此，逐步将膜滤技术应用于反冲洗废水的处理是必然趋势。
1 实验
1.1 实验水质及检测方法
采自沈阳市某水厂反冲洗周期为5 d的滤池反冲洗废水。采用抽滤—烘干称量法测得原水SS值为748.5 mg/L；使用铂勒 SX823 便携式 pH 计测得原水pH值为7.1。
1.2 聚偏氟乙烯平板膜参数
实验所用平板膜是由宜兴希沃特膜环保有限公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜。在平板膜的内部设有集水竖管，膜上端设有集水管，蠕动泵与集水管相连，运行时蠕动泵起到抽吸作用，反冲洗废水由膜的两侧进入集水竖管，同时悬浮物等杂质被截留在膜的表面，处理后的水由与集水管相连的蠕动泵抽出(如图1所示)，聚偏氟乙烯平板膜各参数见表1。 1.3 实验装置及流程
实验装置及工艺流程图见图2。处理水量为0.5 L/h～2 L/h，利用鼓风机在反应槽底曝气。原水由进水水箱进入反应槽，通过平板膜过滤，由蠕动泵抽出，反冲洗时由反冲洗水泵从清水箱中抽水反洗平板膜，在反应槽底部设一放空管，同时可以检测浓原水。实验装置保持间歇运行，过滤10 min，反冲洗1 min，反冲洗水量为进水量的2倍。
2 结果与讨论
2.1 最佳曝气量
将实验条件定为膜通量：10 L/(m2·h)，曝气量：0 L/min，0.5 L/min，1 L/min，检测三种情况下平板膜的跨膜压差，其值变化如图3所示。
由图3可以看出，曝气量越大，跨膜压差越趋于稳定。曝气使平板膜两侧的液体呈不稳定状态，增大了增强反应槽内液体的流动性，气流和水流同时产生的冲击力，使水中悬浮物等污染物的聚集速度减缓，降低平板模表面的污染情况。
因此，装置运行时需要开启曝气，由实验测得的数据得出最佳曝气量为 1 L/min。 2.2 最佳膜通量
将平板膜在过滤反冲洗废水时的渗透能力定义为膜通量，膜通量越大，单位时间内平板膜能够处理的水量就越大，但由于处理的水量增多，膜受到的污染情况也就越大[3]。因此，在确定实验最佳膜通量前，需保证平板膜装置能够稳定运行。
在最佳曝气量为1 L/min的条件下，将膜通量分别定为10 L/(m2·h)，25 L/(m2·h)，40 L/(m2·h)，检测三种情况下平板膜的跨膜压差，其值变化如图4所示。
由图4可以看出，当膜通量较小，为10 L/(m2·h)，25 L/(m2·h)时，平板膜的跨膜压差较稳定，变化幅度较小，这时虽然悬浮物等污染物仍会粘结在平板膜表面，但可通过反冲洗作用得到一定程度的恢复，从而使平板膜装置可以继续正常运行。但膜通量为10 L/(m2·h) 时，处理水量较小，此时平板膜的过滤性能没有得到充分利用，造成浪费。当膜通量为40 L/(m2·h) 时，跨膜压差变化较大，说明该膜通量已经超过了平板膜所能承受的承载力，此时平板膜装置处于超负荷运行状态，大量悬浮物等污染物会聚集在平板膜表面，堵塞平板膜的滤孔，迅速污染平板膜表面，反冲洗已经不能使平板膜表面得到恢复，装置不能正常运行。因此，通过实验可确定最佳膜通量为25 L/(m2·h)。
3 结语
1)利用聚偏氟乙烯平板膜处理反冲洗废水最佳运行条件为: 最佳曝气量为 1 L/min，最优膜通量为25 L/(m2·h)。2)利用聚偏氟乙烯平板膜处理反冲洗废水，
聚偏氟乙烯平板膜处理反冲洗废水的实验研究
