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超滤膜市政供水厂升级改造工艺

作者:创始人 日期:2026-02-01 人气:11
根据搜索获取的最新技术资料和工程案例,我为您详细介绍超滤膜市政供水厂升级改造工艺

一、主流升级改造工艺路线

1. 臭氧-活性炭+超滤膜联合工艺 

这是目前大型水厂升级改造的主流方案,典型流程为:
  • 预处理:混凝→沉淀(或气浮)
  • 深度处理:臭氧接触氧化→生物活性炭浸没式超滤膜
  • 消毒:次氯酸钠或紫外线消毒
典型案例:浙江宏畔水厂技改工程采用此工艺,有效应对高藻、嗅味物质和新污染物,出水浊度<0.1 NTU,达到优质供水标准。

2. 超滤膜短流程工艺 

适用于新建或大规模改造项目,特点是将传统工艺简化为:
  • 直接过滤:混凝→超滤膜(省略沉淀和砂滤)
  • 设计参数:膜通量30-35 LMH(短期可达40 LMH),过滤周期60分钟
  • 优势:节约土建费用40-70万元/万m³,占地减少800-1200㎡/万m³

二、浸没式超滤膜关键技术参数

核心设计指标 

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参数典型值备注
膜通量30-50 LMHPVDF中空纤维膜,孔径0.03-0.1μm
运行跨膜压差(TMP)<0.15 bar正常过滤状态
出水浊度<0.1 NTU稳定达标
颗粒数<10 CNT/mL生物安全性高
产水率99%浓水可回用

运行优化策略(狼山水厂30万m³/d案例)

  • 温度自适应:水温<20℃维持原过滤周期,>20℃延长至4小时,可节水12%、节电12%
  • 清洗优化:每年1次恢复性清洗,盐酸(5000 mg/L)回用7次,节约药剂48%
  • 维护性清洗:延长浸泡时间,保障系统稳定性

三、改造工程实施要点

1. 预处理系统改造 

  • 砂滤池改造:升级为多层介质过滤器(石榴石+锰砂+无烟煤),截留粒径至10μm
  • 新增超滤单元:浸没式PVDF膜组,SDI15稳定≤2.5
  • 活性炭升级:更换挤压炭棒过滤器(5μm精度)+ UV254在线监测

2. 膜系统配置方案 

  • 利用现有池体:如将虹吸滤池改造为膜池,放置浸没式膜组件
  • 新建辅助设施:曝气系统、化学清洗池、中和水池、低压配电间
  • 管路优化:产水泵抽吸产水(空间受限时),优化产水管道位置降低占地

3. 自动化与智能化 

  • SCADA系统:实时监控跨膜压差、电导率、流量
  • AI算法:预测膜寿命(误差<10%),优化反洗频次
  • 在线仪表:浊度、颗粒计数、余氯、pH等关键参数连续监测

四、不同规模水厂改造方案

大型水厂(>10万m³/d)

  • 工艺:混凝沉淀+臭氧活性炭+浸没式超滤
  • 膜形式:中空纤维浸没式,膜池分组运行
  • 特点:需解决膜污染清洗、管路设置等工程经验不足问题

中小型水厂(<5万m³/d)

  • 模块化超滤设备:投资约700万元/厂,采用浸没式超滤工艺
  • 简化流程:原水直入膜系统,无需投加絮凝剂
  • 运行成本:吨水加药成本仅0.065元(较传统工艺0.1-0.15元大幅下降)

五、关键问题与对策

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问题技术对策
膜污染微絮凝预处理(PACI 0.2-5.0 mg/L),优化反洗程序(气水联合反洗)
藻类爆发高锰酸钾与氯联合预氧化,超滤前投加粉末活性炭
嗅味物质臭氧-活性炭深度处理,膜前氧化去除2-MIB和GSM
低温低浊采用聚铝(PACl)絮凝剂,延长絮凝时间
运行成本高优化过滤周期、药剂回用、能量回收装置

六、经济性分析

以3000m³/d规模改造为例
  • 总投资:约680万元(RO膜系统占42%)
  • 运行成本:1.95元/吨(较原工艺增加100%,但水质达到直饮水标准)
  • 投资回收期:3.8年(含政府补贴可缩短至2.5年)
  • 收益:年节水36万吨,直饮水附加费增收195万元/年

七、最新技术趋势 

  1. 双膜短流程:超滤+纳滤组合,应对新污染物(抗生素、微塑料)
  2. 陶瓷膜催化臭氧:短流程工艺,耐氧化、寿命长
  3. 超低压纳滤膜:在超滤后进一步去除有机物和硬度
  4. UV-H₂O₂高级氧化:针对难降解有机物和新兴污染物

总结:超滤膜升级改造需根据原水水质、现有设施条件和出水标准选择合适工艺。对于常规提标,推荐"臭氧-活性炭+浸没式超滤"组合;对于新建或大规模改造,可考虑超滤短流程工艺。运行中重点关注膜污染控制和参数优化,以降低全生命周期成本。


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