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1.3 SDI的对比
RO预处理中采用污泥密度指数(SDI)来判断进水中胶体和颗粒物质的污染程度,这个方法比浊度测定更能反映水质情况,是反渗透预处理系统中必须检测的重要指标。东丽RO膜的设计要求是进水的SDI≤5。多介质过滤器和UF出水的SDI的对比如图5所示。可以看出,UF出水和多介质过滤器出水的SDI平均值分别为1.15和4.01,UF出水SDI要明显好于多介质过滤器出水,说明UF对水中的胶体和颗粒物质的截留能力要好于多介质过滤器。
1.4 微生物的处理效果
三磷酸腺苷( adenosine triphosphate,简称ATP)是高能磷酸化合物,存在于所有的有机体中,极易被储存和利用,是活细胞新陈代谢能量的源泉。ATP生物发光是一种快速的微生物检测方法,具有灵敏、快速、简便、稳定等优点。水中 ATP浓度的高低代表了水中微生物的量的多少。多介质过滤器和 UF出水的ATP浓度如图6所示。多介质过滤器和UF出水的ATP浓度分别为131pg/ml和19pg/ml。UF对微生物的截留效果要显著好于多介质过滤器,UF在控制RO膜生物污染方面具有明显的优势。
2 RO运行结果对比
2.1 RO连续运行标准化压差
一般认为 RO压差的增长主要由RO膜生物污染引起,微生物繁殖生长迅速,很快便可在RO膜表面形成生物膜层,导致RO系统进出水间压差迅速加大。如图7所示,UF-RO连续运行78天,标准化压差由9.8KPa上升至26.4KPa,多介质过滤器-RO压差增长剧烈,运行40天左右即由9.8KPa增长至80KPa以上,化学清洗后,运行第二阶段,多介质过滤器-RO压差增长仍然比较迅速。说明UF相对于多介质过滤器对于控制RO膜生物污染具有明显的优势。
2.2 RO连续运行标准化产水量
图8显示了UF-RO和多介质过滤器-RO连续运行标准化产水量的对比,标准化产水量可以反映RO膜的整体的污染程度,UF-RO连续运行78天后标准化产水量由0.13m3/h下降至0.10m3/h,衰减率约10%/月,多介质过滤器-RO的标准化产水量的衰减率约20%/月,说明UF-RO的运行性能比多介质过滤器-RO更加稳定。
2.3 RO运行性能小结
UF-RO和多介质过滤器-RO都发生了轻度的无机结垢,标准化脱盐率由99.2%下降至99.0%。多介质过滤器+RO发生了严重的生物污染,标准化产水量的衰减率为20%/月,而UF+RO标准化产水量的衰减率为10%/月。UF作为RO膜预处理在抑制RO生物污染方面的优势在中试得到验证,UF-RO的运行性能比多介质过滤器-RO更加稳定。
结论
多介质过滤器+RO和UF+RO回用城市污水处理厂二级出水的中试运行水质对比结果显示:主要营养物指标(NH3-N、TP),及影响RO有机污染程度的重要有机物指标(TOC、蛋白质、多糖类)的去除效果上,UF与多介质过滤器相当,无明显差异;但在与RO生物污染密切相关的一些指标(ATP),UF体现出显著的优势;同时,UF出水的SDI值也显著较低。因此,由水质结果的对比可以认为UF相比多介质过滤器,能更有效抑制RO生物污染趋势的发展。另一方面,根据两套中试的平行运行结果,对于主要反映 RO生物污染状况的膜压差增长趋势,相比以UF作为前处理的RO膜系统,以多介质过滤器作为前处理的RO膜系统的压差增长更为剧烈,RO产水能力的衰减速率也更高,即验证了UF相对于多介质过滤器在控制RO生物污染方面具备显著的优势。所以,相比于传统的多介质过滤器处理方式,UF作为RO膜预处理可以降低RO膜的清洗频率,保证RO膜的稳定运行。
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