图3冲洗废水回用对出水TOC的影响
Fig.3EffectofwashingwaterrecycleonTOCremoval
如图3所示,其反映了超滤膜冲洗水回用对水中总体有机物去除情况的影响。随着回用比例的增加,混凝沉淀工艺对TOC的去除效果有所强化,但TOC去除率增加并不十分显著,回用比为8%时TOC的去除率仅比不回用上升了5.87%,这可能是由于冲洗废水中有机物含量较高所致。同时可以发现,随着回用比例的增加,超滤工艺对TOC的去除则呈现增加趋势,不回用时单独超滤工艺对TOC的去除率仅为10.02%,当回用比达到8%时,超滤工艺对TOC的去除率则可达18.64%。分析认为,通过对于混凝工艺的强化,从而使形成的絮体规律而均匀,部分絮体沉积在超滤膜表面,形成较为松散的滤饼层,其对水中的有机物具有一定的去除作用。
2.2.3对超滤膜出水消毒副产物前质的影响
饮用水消毒后产生三氯甲烷等消毒副产物一直是饮用水处理中应用预氯化处理和液氯消毒中不可避免的问题之一。在常规处理工艺中,有研究任务认为,生产废水回用会造成有机物的富集,从而使出水存在消毒副产物超标的风险。因此,本试验采用UFC方法分析冲洗废水回用对超滤膜出水消毒副产物前质的影响。

图4冲洗废水回用对超滤膜出水UFCTHMs的影响
Fig.4EffectofwashingwaterrecycleonUFCTHMs
如图4所示,超滤膜冲洗废水回用并不会对工艺出水消毒副产物前质产生较大的影响,出水三卤甲烷总量均控制在75μg·L以下,远低于国家标准。当回用比为5%时,THMs增加最大,仅比不回用时的增加了3.48%。由此可见,强化混凝对提高消毒副产物前质的去除效果能力有限,由于本试验原水中消毒副产物前质含量本身较低,因此不会冲洗废水回用不会造成消毒副产物超标现象。但对于水质较差、消毒副产物前质含量较高的水体,在冲洗废水回用时应通过吸附和氧化等手段防止消毒副产物超标。
2.2.4对超滤膜出水铝含量的影响
由于本试验采用的是铝盐混凝剂,冲洗废水中会引入铝离子,其回用不可避免的会增加水中铝离子的含量,一方面,过量残留铝会对人体造成毒害作用;另一方面,水中铝离子含量过高会增加超滤膜阻力,加速膜污染。为此,本试验中对超滤膜出水中的铝离子含量进行了检测。

图5冲洗废水回用对超滤膜出水残余铝的影响
Fig.5EffectofwashingwaterrecycleonAlconcentrationintheeffluent
如图5所示,与不回用时相比,冲洗废水回用时膜出水中铝离子均有所降低。当回流比为8%时,超滤膜出水中铝的含量仅为0.076mg·L,低于不回用时的0.099mg·L。这是由于在低温低浊条件下,生产废水回用使水中铝离子的增加,反而有利于促进絮凝,其经过絮凝形成絮体,在沉淀池中沉淀下来,通过沉淀池积泥的排出而排出,因而不会造成铝在处理系统中的富集过程。
2.3冲洗废水回用对超滤膜污染的影响
试验考察了超滤膜清洗废水不回用时以及回用比分别为5%和8%时超滤工艺连续运行4个周期跨膜压差(TMP)的变化情况,如图6所示。由图可以看出,在每个过滤周期内TMP随着过滤时间的增加,但增加速率却并不相同,随着冲洗废水回用比例的增高,TMP增加速率却逐渐降低,当回用比例为8%时,每个过滤周期的TMP平均增幅为不回用时的56.78%。这表明通过回用可有效降低超滤过程中超滤膜阻力的增长,延缓膜污染。同时,分析了不同回用比例时水力清洗前后TMP的变化情况。当不回用时,在4个过滤周期内水力清洗TMP的平均恢复率为78.35%,而回用比为5%和8%时TMP的平均恢复率分别为80.12%和84.18%。这表明通过冲洗废水回用可以增加膜污染中可逆污染的比例,降低不可逆污染部分,因此,其可以提高水力清洗的效率,降低化学清洗的频率,延长膜的使用寿命。

图6冲洗废水回用对跨膜压差的影响
Fig.6EffectofwashingwaterrecycleonTMP
2.4产水率分析
通过率2.2和2.3的分析比较当冲洗废水回用比为8%时,不仅可提高工艺出水水质,同时延缓的超滤膜污染。因此选定冲洗废水的回用比例为8%。
超滤系统产水率计算公式如下:

由此可以计算不回用时超滤系统的产水率为89.73%,当回用比为8%时,产水率则上升为97.30%。由此可见,冲洗废水回用可有效提高超滤系统的产水率,节约水资源。
3结论
(1)超滤膜冲洗废水中颗粒物和有机物总量高于原水,UV则略低于原水,这是由水中有机物组成所决定的。
(2)冲洗废水的回用对混凝沉淀工艺有较为明显的强化作用,可降低沉后水颗粒物及有机物的含量。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |