1、曹楊污水處理廠工程共分三期工程，工程建設單位均為上海市城市排水管理處，其中第一期設計單位為上海市政工程設計研究院，第二、三期設計單位均為上海市城市建設設計院，工程施工單位為青浦水利工程公司。曹楊污水處理廠位于上海市西北角的曹楊新村內。污水廠第一期工程建于1954年，1955年正式投入使用，一期工程原設計日處理能力為5700m3,投資約115萬元，為當時曹楊地區約4萬人服務；1960年曝氣池的運行方式由傳統曝氣池改為吸附再生法，使處理能力達到8000m3/do隨著新村規模的不斷發展和人口的增加，設備的處理能力已日益跟不上污水量的增加，1976年開始籌建第二期工程，投資360萬元，增加處理能力1.

2、2萬m3/d,1980年正式投產。1984年又增建日處理量1萬m3/d的三期工程，1987年正式投產，工程投資約450萬元。三期擴建工程完成后，曹楊污水廠處理量達到3萬m3/d。廠所屬的污水輸送泵站有蘭溪路泵站、真如泵站、水塘泵站共3座泵站。工程設計進水水質為：BOD5200250mg/L,SS300350mg/L;設計出水水質為：BOD5<20mg/L,SS<30mg/L。主要設計參數：(1)曝氣沉砂池，設計停留時間101s,曝氣量80m3/h;(2)初沉池(斜板)：水力負荷4.17m3/(m2-h),停留時間0.58h;(3)曝氣池：設計污泥負荷0.220.35kgBOD5/(

3、kgMLSS7),曝氣強度5.56.2m3/(m2-h),水力停留時間6.38.9h,污泥回流比40%;(4)二沉池，一期(平流)水力負荷1.74m3/(m2h),停留時間0.96h;二期(斜板)水力負荷2.5m3/(m2h),停留時間1.14h;三期(豎流)水力負荷0.93m3/(m2-h),停留時間2.0h;(5)污泥濃縮池，停留時間1.8d。本工程中采用的設備均比較成熟，污水、污水的提升及輸送均采用立式離心泵，格柵、鼓風機等均為國內優質產品，其中大部分控制及調節閘閥及閘門均采用手動控制。曹楊污水廠實際運行中，進水BOD5為350400mg/L,SS320mg/L,出水BOD5<10

4、mg/L,SS<10mg/L,出水水質相當好。污水廠實際運行水量約為24000m3/d。工程實際運行電耗為0.33kWh/m3,運行費用為0.51元/m3,工廠運行管理污泥處理部分采用二班制，污水處理采用三班制。至1995年，引進阿法拉伐的離心脫水機對濕污泥池貯存的污泥進行濃縮脫水，脫水后的污泥外運至填埋場進行衛生填埋。狼山水廠工程設計由南京市政設計院負責，南通市自來水公司科研設計所、南通市市政設計院參與。設計規模30萬m3/d,1987年12月開工建設，1990年10月竣工。狼山水廠水源取自長江下游南通段黃泥山岸邊，采用開鑿自流隧道引水。取水工程包括：淹沒式取水頭部、自流式隧道、壓力井

5、、虹吸管、一級泵站及渾水管道。其中一級泵站在國內首次采用4臺PT3/645大型低揚程潛水泵(每臺流量為10萬m3/d)。節省了基建費用，沒有噪音污染，工作可靠，方便維修。在凈水廠總體設計方面，凈水廠區占地65000m2,水廠區占45000m2,分6條生產線，每組5萬m3/d。凈水工藝包括：(1)混合絮凝：采用管式內螺旋靜態混合器；8臺雙隔膜加藥泵(可變頻調速)投加三氯化鐵；網格絮凝池(反應時間為8min,反應室水頭損失為80mm)。(2)沉淀：采用斜管沉淀，單位面積負荷為7.7m3/(hm2);斜管沉淀池上升流速為2.5mm/s;總停留時間為41mino采用多次配水技術，即采用從池兩側底部廊道

6、，斜管下采用人字穩流板二次配水。排泥采用中心傳動刮泥機。池底設DN300mm排泥管，氣動蝶閥排泥。(3)過濾：采用泵吸式移動沖洗罩濾池，平面尺寸為25.5X14.04m,池高3.5m;中間廊道，上層為進水配水渠，下層為清水出水渠；濾格共42格，分列兩邊，左右各一臺沖洗桁車，每臺桁車沖洗21分格；每格有效面積為3.3m2;平均濾速8m/h;工作水頭為1.4m;沖洗強度為14.3L/(sm2)。(4)消毒：采用氯氣原水投加和濾后投加，選用型號為A2029-GST的真空柜式加氯機。(5)清水池：容量為2X10000m3;平面尺寸為59.6X39.6m,池深4.6m。采用大板拼裝池壁，無梁樓蓋底板結構

7、，設膠帶止水沉降縫一道。出水二級泵站選用型號為20LN26的離心泵機組，揚程54m,電機功率800kWo全廠采用從奧地利引進的PDS控制系統。該系統由中心控制室PD計算機系統和4套ELDAIC2000PLC裝置組成。可以對整個生產進行全過程自動控制。狼山水廠運行10年來，除控制系統根據技術發展自行進行了全面改造外，運行正常，保障了城市供水的可靠性，發揮了投資效益。一、概述浙江冠南針紡印染有限公司，在生產過程中有高色度的印染廢水產生，日排印染廢水約3000M3,為實行項目"三同時"，特委托上虞綠州水處理設備有限公司編制該廢水的治理工程設計方案。二、設計依據1、設計水量：根據廠

8、方提供日排廢水3000M3，三班制作業，污水站設計流量按150M3/h計。2、設計廢水水質：根據廠方提供水質指標如下：一、概述浙江冠南針紡印染有限公司，在生產過程中有高色度的印染廢水產生，日排印染廢水約3000M3,為實行項目"三同時"，特委托上虞綠州水處理設備有限公司編制該廢水的治理工程設計方案。二、設計依據1、設計水量：根據廠方提供日排廢水3000M3，三班制作業，污水站設計流量按150M3/h計。2、設計廢水水質：根據廠方提供水質指標如下：3、處理后廢水排放水質要求：達到紹興市污水入網排放要求，具體指為4、處理后廢水排放去向：排入污水管網。5、設計范圍：從污水進入污水

9、站到廢水出站（外排池出口）的工藝、管道及構筑物設計。三、設計處理工藝流程1、廢水處理工藝設計指導思想1.1、 盡量利用物化法，并選擇成熟可靠的工藝。1.2、 平面布置力求做到布局合理、整潔。1.3、 水處理工藝力求簡單、可靠、實用，減少勞動強度，提高自動化程度。1.4、 處理后廢水必須符合污水入網要求。2、工藝流程3、流程說明廢水經格柵去除大顆料雜質后，流入污水調節池，水質均化后。用泵提升到氣浮池，出水流入外排池,用泵送入污水管網。沉淀污泥排入污泥干化池。滲瀝水回調節池，干泥摻入煤中燒鍋爐或送磚瓦廠制磚。4、廢水處理效果預測四、主要構筑物設計及設備選型（一）、構筑物1、調節池地下式硅結構，有效

10、容積800M3,池頂標高+0.20m,池底標高±0.0m,平面尺寸22.5LmX12Bm2、污泥干化池地上式磚混結構，有效容積20M3,池頂標高+1.20m,池底標高±0.0m,平面尺寸20mx10m3、外排池半地上式硅結構，有效容積100M3,池頂標高+2.0m,池底標高-1.5m,平面尺寸6.5mx5.m。(二)設備選型1、格柵選取用16目不銹鋼絲網，面積6M2o2、行車式刮泥機選用跨度為3.6m鋼制行車式刮泥機1臺3、溶氣泵選用Q=45M3/hH=34mN=7.5KWIS80-65-160型清水泵2臺1開1備4、空壓機選用Q=0.17M3/minP=0.7MPaN=1

11、.5KW移動式空壓機1臺5、加藥裝置選用V=1000L帶攪拌、加藥泵加藥裝置2套6、氣浮池選用處理水量Q=150M3/h外型尺寸13LnX3.6Bm鋼制氣浮池1臺7、溶氣水罐選用1200mmH=3800mm內裝填料鋼制溶氣水罐1臺8、提升泵選用Q=150M3/hH=10mN=7.5KWIS125-100-200型離心泵2臺1開1備9、外排泵選用Q=150M3/hH=20mN=18.5KWIS150-125-250型離心泵2臺1開1備五、總面積設計1、廢水處理區平面布置廢水處理構筑物盡做到連體設計，各功能物分布條塊清晰，四周道路暢通，各構筑物間距合理。2、站區道路及管道布置站內所有工藝管道及廢水

12、管道根據標高、分明和暗管鋪設，可以鋪設暗管的盡量鋪設暗管，按美觀、實用、節約的原則布置，站區道路不混凝土路面。3、綠化站內道兩側設綠化帶，可按氣候和植物適應條件種植常綠喬木。構筑物四周種植草坪與花卉，以美化污水站區。4、人員編制廢水處理站人員定為4人。六、建設與結構設計1、建筑設計(1)砌體結構設計規范GBJ3-88。(2)建筑地基基礎設計按規范GBJ7-89。（3）混凝土結構設計按規范GBJ10-89o根據廢水站的工藝要求，站內建構筑物分廢水處理構筑物、污泥處理構筑物、輔助生產建筑物部分。2.結構設計廢水處理用的構筑物中，本設計采用鋼筋碎結構形式，底板及池體采用C20鋼筋碎，池體作抗滲處理。

13、各構筑物中設多道構造柱、梁，以增強池體的強度，降低工程造價。本設地承載力按100kpa,地下水位0.5M考慮。3、建筑材料和施工條件本地的磚、水泥、砂均可按要求標號供應，滿足一般要求即可。施工中，特別是在搗澆底板時應采用井底排水法施工。七、電所設計1、廢水處理站所需電氣設備如下表2、配電從變電所用埋地電纜引電至污水站低壓柜，進線重復接地，設備上電機采用二地控制八、投資估算（一）土建（二）設備（三）其它1、設計費0.8萬元2、安裝費0.5萬元3、調試費0.3萬元4、運費0.1萬元5、不可預見費0.6萬元小計2.5萬元（四）、工程總投資23.15+27.96+2.5=53.61萬元，其中設備投資2

14、7.96萬元。九、主要經濟技術指標（一）運行費用估算（1）電費：單耗0.20度/M3水，電價0.7元/度0.14元/M3污水（2）藥費：單耗A:0.10kg/M3水藥價1.8元/0.19元/M3污水B:0.06kg/M3水藥價0.9元/0.045元/M3污水（3）人工費：定員4人，月工資700元/人0.03元/M3污水（4）維修費：每年6000元計0.005元/M3污水小計0.419元/M3污水每處理1噸廢水約需運行費用0.419元。（二）主要經濟技術指標1、日處理水量：3000M32、廢水站占地面積：500M23、廢水站裝機容量：35.65KW4、廢水回用成本：0.419元/M3水5、勞動定

15、員：4人6、噸水投資：178.7元7、總投資：53.61萬元燕山石化公司是北京市的一個用水大戶，年新鮮水用量七千多萬噸。由于水資源日益緊張，工業污水的回用成為迫切需求。燕化公司部分煉油廢水，原來經西區污水廠進行二級生化處理后外排。在綜合考慮了節水、環保和經濟性等因素后，燕化公司先擇了"超濾-反滲透”的雙膜工藝，將原來外排的廢水進行深度處理后，作為鍋爐補給水。該項目采用了親水性好、壽命長、過濾精度極高的OMEXELLTM超濾作為反滲透的前處理，能夠高效地去除懸浮物、膠體等，有效保障反滲透的可靠運行。而反滲透則可以去除98%的鹽離子，獲得純水。 污水回用后，外排污水量每年減少320萬噸，

16、新鮮水取用比原來減少了400萬噸 污水回用做鍋爐補給水，噸水直接運行費用比原來用新鮮水降低約2元/噸，年節約運行費600萬元以上 污水回用系統的全部投資3年以內可以收回由于污染物成份復雜、含量高，煉油廢水的深度處理回用一直存在技術難題。該工程是我國首次采用先進的雙膜工藝處理煉油廢水，即是石化行業節水工作的典型示范工程，又是膜分離技術應用的里程碑。大唐高井發電廠循環排污水回用-應用全膜法工藝制備鍋爐補給水為了緩解北京地區水資源緊缺的狀況，并減少污水排放、改善環境，大唐高井電廠將原循環水排污水經全膜法工藝處理后，回用作為鍋爐補給水。該全膜法工藝由目前最先進的超濾、反滲透和EDI組成。工藝為：該工藝

17、的主要特點是： 整個流程采用以物理過程為主的膜法水處理技術，完全消除酸堿使用和酸堿廢水的排放，代表了高純水制備技術可靠、環保、經濟的先進發展方向； 預處理采用了耐氧化性、抗污染性極佳的PVDF超濾，能夠很好地適應原水水質，給下游反滲透膜提供最大限度的保護； 采用高效的抗污染反滲透膜進行預除鹽，降低運行費用； 采用最新科技的卷式EDI進行深度脫鹽，使得產水水質更穩定可靠。該工程選用的工藝和主要設備均在我國電力系統300MW以及600MW以上大型火力發電廠有廣泛業績，并在高井電廠現場經過6個月的實際運行考驗。該工程每年可以節約新水120萬噸以上，減少排污90萬噸。該開創性的工程不僅解決了廢水回用上

18、的諸多技術難題，也同時為我國大型火力發電廠的節水工作提供了良好的借鑒經驗。工程陶氏抗污染反滲透膜回收廢水裕廊島經驗名稱：發表2005-12-714:26:15瀏覽人次：3562時間：應用回收廢水領域：作者：EuHongGay1,C.Ravi2,Kai-UweHoehn3譯者：曾宏偉41運行經理，新加坡SUTSeraya有限公司2工程技術付總裁，美國Aquatech國際公司3高級工程專家，陶氏化學（澳大利亞）有限公司4技術服務代表，陶氏化學(中國)投資有限公司，北京100738摘要新加坡作為島國自然資源匱乏，水成為它的一項戰略資源。目前新加坡的飲用水有一半來自鄰國馬來西亞，但是它與馬來西亞僅有的

19、兩個供水協議將分別于2011年和2061年失效。隨著工業的繁榮，該國對水的需求也不斷增長。這種情況促使新加坡政府及其工業界不斷尋求創造性的供水辦法，使該國的水資源更多地自給自足。新加坡目前已建立起一個大型的反滲透工廠處理三級生化廢水，并將其轉化成適于蓬勃發展的石化工業使用的高級工業給水(HGIW)o該反滲透系統由美國Aquatech國際公司(AIC)供貨，并裝備了2184支陶氏化學公司的抗污染膜元件FILMTECaBW30-365FR2。該系統由SUTSeraya(SUT)公司-SembCorp公用事業公司的子公司一負責運營管理。整個系統為單級RO,共6歹U,單列產水量5000m3/d，總產水

20、量30,000m3/d。每列分3段，按28:16:8排列，使用52個壓力容器(7元件的容器)，配置BW30-365FR2元件364支。系統平均設計通量10GFD(17l/m2.h),設計給水TDS為1300mg/l。利用RO技術及30,000m3/d的容量帶來的規模經濟效應，SUT通過新加坡公用事業署不僅能將回收水出售給裕廊島用戶，而且其價格比目前的飲用水更便宜。SUT生產的高級工業給水，可進一步節省除鹽費用，因為其中的絕大多數溶解固體已通過反滲透膜除掉。為了使該工程經濟上更加合算，這要求系統回收率設計突破常規。所以，SUT對三級廢水以高達85%(常規為75%)的設計回收率，將其轉化成可回用的

21、高級工業用水。其中，Aquatech獨特的常規預處理工藝可以將生物活性廢水的SDI值降到正常值4以下。并且，SUT和Aquatech的工程師還發現：FILMTEC的抗污染膜非常容易清洗，常規化學藥品就足以滿足清洗的要求，這樣能夠保持清洗成本低廉。目錄：1 .工程概況2 .項目規劃及發展歷程3 .中型試驗及系統設計4 .系統布局及運行性能5 .結論及展望-保護稀缺的水資源1 .工程概況：1.1 裕廊島的形成1994年，當新加坡開始實施其雄心勃勃的計劃，準備在亞太地區建立世界級的化工中心時，它將其南部的7個小島通過填筑水域的辦法合并形成一個面積2650公頃的大島。這就是未&廊島(JI)。在

22、裕廊島規劃和發展的同時，SembCorp公用事業公司一通過它的子公司SUTSakra公司和SUTSeraya公司-實施了一項公用事業設施集中化”的概念方案。該方案可向預定建于裕廊島的眾多石化公司、化學公司及精煉公司提供一系列的公用設施，諸如蒸汽供應、廢水處理、除鹽水供應、冷卻水供應、產品貯存設施及終端設施，等等。1.2 水-戰略資源新加坡地域狹小，只有660平方公里，相對而言，人口則高達400萬，僅僅靠新加坡島的集水量遠不能滿足對水的全部需求。所以，新加坡有一半的給水需通過兩個供水協議（分別于2011年和2061年失效）從鄰國馬來西亞購買。基于戰略重要性，早在20世紀70年代，新加坡已經向裕廊

23、島工業區提供工業用水（IW）作為替代性的工業水源。這種工業用水主要是從UluPandan廢水回收廠排放的的經過三級處理的廢水（新加坡的污水需處理到符合標準20ppmBOD,30ppmSS）。工業用水（IW）的典型水質為BOD<3ppm,SS<5ppmandTDS<1300ppm,為了鼓勵回用它，其出售價格比飲用水便宜很多，因此，無論對直接的工業回用還是進一步深度處理均有很大的吸引力。由于化學和石化部門的用水主要是非飲用目的（占新加坡整個飲用水量的5%）,所以這促使SUT和政府開發創造性的水源以替代現有的飲用水源。2 .項目規劃及發展歷程2.1 為裕廊島規劃替代水源早在裕廊島規

24、劃階段，人們就已經設想將位于裕廊工業區的工業水網加以延伸，以滿足整個裕廊島的工業需要。利用供給裕廊島的工業用水，采用RO/EDR技術或相關技術進一步可將工業用水處理成高級工業用水（HGIW）,這被認為在經濟上是可行的。2.1.1 高級工業用水（HGIW）規范為了使廢水的回用對工業界更具吸引力，人們認為高級工業用水（HGIW）應該比公共事業署（PUB）提供的飲用水水質稍好一點。其目標電導率將控制小于250gS/cm,相比而言，PUB提供給裕廊地區的飲用水水質電導率為350-650VS/cm。1996年和1997年，通過對擬投資于新加坡裕廊島的石化公司、化學工司及精煉公司展開調查，預計飲用水級的工

25、業用水消耗量將達到50,000m3/do因此，我們規劃了一個日產30,000m3高級工業用水的工廠。在投產后，如果產品水以稍低一些的價格出售，那么將很容易取代PUB的飲用水。接下來，在1997年和1998年，SUT開始著手發展用工業用水（IW）作原料的替代水源。人們預計工業用水（IW）能夠進一步處理并制得可與飲用水相比的產品水，但只用于工業目的。這種水即被命名為高級工業用水（HGIW）,以與工業用水（IW）相區別，并通過單獨的給水系統賣給裕廊島的工業用戶。2.2 工業用水（IW）規范設計HGIW水廠的起點是工業用水水質。到目前為止，新加坡公用事業署（PUB）經營裕廊工業水網（JIWW-處理來自

26、UlaPandan廢水回收廠排放的三級廢水處理廠）已長達20年，并積累了豐富的工業用水（IW）水質數據。然而，就象其他許多下水道陳舊、地下水位高的海岸城市一樣，海水倒灌現象導致工業用水組分隨著潮位而急劇變化。氯化物水平從100mg/I可變化到500mg/l,但正常的范圍為250+100ppm。在相當長的時期內，我們觀察到工業用水（IW）的電導率從低達800mS/cm可波動到高達1800mS/cm,有時甚至高達2000mS/cm。因此，為謹慎起見，應該提供安全設計裕度。在設計RO時，原水規范采用相當于TDS1300mg/l的最大電導率。另外，考慮到RO膜的逐漸污堵和鹽通量隨時間的增加，我們也提供

27、了很高的安全設計裕度。2.3 技術招標及評估建設30,000m3/d的工業用水深度處理廠的項目在1997年初舉行招標，有10多家國際著名的水公司參與組織的投標。評標則基于每份標書的實際凈值進行（結合資金和長期運行成本的影響）,同時考慮采用當時最可靠的先進技術。提交的各種標書大概可以歸類成三種基本不同的工藝：a）EDR技術b）用微濾（MF）作預處理的反滲透（RO）技術c）用傳統雙介質過濾（DMF）作預處理的反滲透（RO）技術EDR技術和RO相比由于其達不到高脫鹽率而未被采納。MF膜作預處理工藝與傳統介質過濾相比經濟性上有兩個不足。其一，每隔5年MF組件必須更換；其二,MF膜只能提供90-95%的

28、系統回收率。相比而言，傳統雙介質過濾（DMF）不需要昂貴的介質更換費用（砂子和無煙煤相對便宜），更重要的是，DMF由于使用RO的濃水作反洗水而可將其回收率提高到99%。令SUT感到欣慰的是，位于印度Chennai的馬德拉斯肥料有限公司（MFL）,成功地將傳統雙介質過濾和標準陶氏RO膜結合使用多年，日產12,250m3產品水。因此，用傳統雙介質過濾（DMF）作預處理的反滲透（RO）方案被確定下來。2.4 系統回收率及項目經濟性由于公用事業署（PUB）對新加坡使用的每噸工業用水征收水費0.43新元，所以廢水回收廠只有采用最高的可行的回收率，方能使該項目經濟上可行。同時，消費者也盼望有一個具有競爭性

29、的水價。因此，篩選剩下的標書必須采用介質過濾作為RO的預處理，而且RO裝置的回收率高達86%,結合預處理部分99%的回收率，最后整個系統的回收率達到85%。3,中型試驗及系統設計設計和建設污水回用廠的合同最后被美國Aquatech國際公司(AIC)中標。在設計的最初階段，為了使SDI值達到RO膜要求的目標值(<4,0),工程公司決定采用兩級雙介質過濾DMF(初級：PDMF和次級：SDMF)作預處理。這就意味著為裕廊島將來可能出現的水質不穩定狀態提供了裕度。3.1 中型試驗為模擬兩級DMF,OEM建立了一套中試裝置，以篩選、優化混凝/絮凝工藝，同時優化介質層。3.1.1 混凝和絮凝的優化O

30、EM作了一系列容器試驗，測試了不同濃度的多種聚合物，并通過沉降性試驗、絮體形成試驗、濁度測量等方法確定每種聚合物的最佳效果。從該容器試驗中，篩選出兩種聚合物，作為進一步中試研究。中試主要測量不同濃度下的濁度和SDI值。基于測試結果，最后確定采用的聚合物和混凝劑。3.1.2 雙介質過濾器(DMF)-濾層優化由于中試中觀察到SDI穿透(>5),基于初級過濾器的最小泥沙帶出量，二級過濾器采用了細砂以增加SDI值的穩定性。(SDI的設計目標為<4)3.1.3 聚合物帶出試驗人們進行了聚合物帶出試驗，并發現帶出結果為零。3.1.4 預處理充分性及污堵性的研究確定化學藥品及過濾介質的優化配置之

31、后，建立了一套單獨的閉合循環的中試系統，以模擬RO系統的第3段的最后一支元件。該系統由單支陶氏FILMTECBW30-365FR2抗污染元件組成，運行回收率86%。該系統運行將近一月之后證明沒有任何污堵。接下來，回收率提高到90%,強制產生了一些污堵。但是，即使這樣也沒有產生嚴重的污堵。因此，證明預處理是充分的。這些試驗也有助于減少現場調試所需的時間。3.1.5 RO膜元件的特點及選擇SUT選擇FILMTEC的BW30-365FR2抗污染膜，既是基于該膜在凈化生物活性水方面的卓越性能得到實踐證明，也是基于陶氏可靠的技術服務和支持。陶氏在Chennai的馬德拉斯化肥廠的跟蹤記錄使SUT更加放心。

32、在將近10年中，陶氏標準膜成功地用于印度Chennai廠，以凈化有機物含量高的生物活性水。過去，膜技術因其污堵速度快而被認為不適合這種惡劣水質。FILMTECBW30-365FR2是卷式復合膜，具有很強的抗污染性能。FILMTECFR抗污染元件有著諸多性能優勢和經濟優勢：先進的自動卷膜技術使精度達到手工卷制望塵莫及的水平；增加膜片數縮短膜片長顯著減小了產水側的壓力損失，這樣效率更高，驅動壓更均勻，產水通量分布也更均勻。元件的給水通道寬34mil,比其他品牌產品寬10-20%，這使得清洗更容易。FILMTECFR抗污染膜證明抗細菌吸附，因而可大大延長清洗周期。FILMTECFR元件的生物累積和生

33、物污堵的速率很低，這樣平均給水壓力很低，從而顯著降了低能耗。3.2 AIC提供的獨特的系統設計特點3.2.1 高效的過濾器設計，以使SDI值始終保持低水平為維持SDI值，過濾器設計具有如下特點：a）雙室過濾器設計。通過將濾層分成兩室可提高空氣擦洗及反洗的效果。這種設計使我們可更好地控制整個過濾流通面上的通量。并增加過濾器的高度，以進一步增強流量分配的均勻性。初級過濾器主要為顆粒和污泥堆積提供空間，次級過濾器則作為精濾器。初級和次級過濾器始終有一個以上保持在線運行。這本SDI值的穩定性更好，因為任何時候過濾系統都沒有運行在新反洗的狀態。b）初級過濾和次級過濾交錯反洗設計上，初級和次級過濾器交錯反

34、洗，避免同步。由于初級過濾器的壓差超標比次級過濾器更為頻繁，故而其反洗頻率也更高。交錯的概念有助于確保過濾過程一直在壓實的濾床上進行。這一點有助于穩定SDI值。3.2.2 通過級間升壓泵節能為達到86%的系統回收率，RO的第一、二段設一臺高壓泵，第三段設一臺段間升壓泵，并在第一段的產品水管上設節流孔板以控制第二段的給水流量。這種設計允許第一、二段運行的同時，沖洗第三段。3.2.3 第三段沖洗的特點由于待處理水的本性及系統回收率高的特點，第三段RO濃水達到的飽和水平極高，極易導致污堵和結垢。由于產品水具有溶解性能，第三段用產品水定期進行污染物和沉淀物的沖洗，防止板結。每一運行班都要對第三段進行隔

35、離，用產品水沖洗，同時前兩段保持75%的回收率繼續制水。每次啟停系統都遵循上述沖洗規程。3.2.4 變頻驅動裝置（VFD）和節能AIC公司在該系統中采用變頻驅動裝置（VFD）作為節能設施。高壓泵設計的揚程很高，足以滿足膜污堵所需的高壓力，使膜元件充分達到其使用壽命。通過采用變頻驅動，高壓泵正好運行在使膜不產生污堵所需的壓頭下。因此，不必在泵的出口設置節流閥以控制多余的壓頭。這樣在最初幾年就能節省大量能源。VFD使軟啟停成為可能。這樣，馬達可以在較長的時間內逐漸加速或減速到期望值。這可防止水錘作用對膜的破壞，而水錘會使膜孔壓實，進而導致通量損失。同時，因元件在壓力容器內的移動導致的望遠鏡現象也可

36、避免。3.2.5 實現高回收率的方法AIC公司采用了下述方法減少水的損失，提高回收率：a）回收排污水過濾器反洗之前的排污水通過再循環管線送回人口回用。這個設計節約了相當可觀的水，否則這部分水將被浪費。b）用氯化消毒的RO濃水反洗雙介質過濾器將RO濃水用于反洗過濾器也取得了顯著的節水效果。反洗水箱由于濃水的不斷流過而始終處于攪拌狀態，這樣水箱就能夠保持滿水位，而且新鮮的濃水不斷更換原有的濃水。每次反洗工藝開始之前，對反洗用的濃水先進行氯化消毒，以避免過濾器的底部發生任何污染。c）過濾器正洗水循環使用正洗步驟需消耗相當可觀的水量。在正洗階段，先將過濾器底部的濃水置換排放，而后的所有正洗排水全部再循

37、環，送回入口水箱回用。這樣，可以延長正洗步驟，更好地壓實濾床，從而控制SDI值。4.系統布局及運行性能4.1. SUT設計的整個水處理廠的布局概況三級廢水（原工業用水IW）作為給水如圖1所示通過預處理工藝步驟進行深度處理。在系統中加入NaClO以盡可能控制生物及藻類的滋長處于低水平。在整個預處理階段，游離余氯和化合氯維持一定的水平。在給水進入RO膜之前，加入亞硫酸氫鈉（SBS）,確保沒有游離余氯接觸膜元件。為防止難溶鹽類結垢，RO的給水往往需要加入阻垢劑。對進入RO元件的經過預處理的給水，在線監測其氧化還原電位（ORP）。在RO元件的上游，每周一次加入非氧化性的殺生劑，以防止RO系統滋長微生物

38、。給水中氯胺的水平為0.5mg/loRO的給水壓力980kPa（9.8bar,140PSI）。圖1中稱作“MEMBRANE1-6”的RO裝置，共6歹U,規格一樣。新加坡SUT水處理工廠概圖4.2.RO系統的布局每列RO由3段組成，其布局如圖2所示。rtETA-OUFfi416Wf壓為害通ffff1門1-門中門，-用評戶新加坡SUT水處理工廠單列RO的配置概圖4.3. RO運行的注意事項、清洗及膜分析RO產品水水質始終符合高級工業用水(HGIW)的技術規范。見下表工業用水(IW)和高級工業用水(HGIW)的實際值及規范值的比較工裕廊工業用水(IW)和高級工業用水(HGIW)的實際值和設計規范值的

39、比較參數如無特別說明單位為mg/lIW規范IW實際值(min.-max.)運行范圍HGIW規范HGIW實際值(min.-max.)運行范圍PH6.57.0電導率(mS/cm)70022007002200<25066133總溶解固體(TDS)3501,3005001300<1503370濁度(NTU)0.52.00.41.7<TSS-總懸浮固體3.06.538354<0.50.070.13色度(HazenUnit)51513<5<5總硬度(asCaCO3)100250100160<6013總堿度(as

40、CaCO3)30804080<451622鈉65300150200<501012氯100500150500<55621硫酸根(asSO4)80145120160<30<7二氧化硅(asSiO2)1-10610<2.00.10.4氨-N(asN)318515<30.11.0磷酸鹽(asP)1-424<0.50.040.10嗅味U.O.U.O.U.O.U.O.BOD<5<5<3<1COD30602030<1024細菌CFU/100ml<0<1000<1000<1氟0.2-1.00.2-0.7<

41、;0.1<0.02錮N.M0.21N.M.N.M.鋼N.M0.010.1N.M.N.M.鋁0.090.03<1.0<0.1鐵0.090.020.09<0.040.020.04鎰0.06<0.05<0.05<0.05銅0.02<0.05<0.02<0.05，辛0.06<0.05<0.05<0.02As,Cd,Cr,Pb,Hg,Se<0.0250ppbmax.eachN.D.<0.0001氧化物&H2S<0.02N.D.N.D.CN-<0.01SDI-RO(DifLLI*八Ml>新加

42、坡SUT水處理工廠SDI值注：N.D.意思是探測不到，N.M.意思是未測，U.O.意思是無嗅味。原工業用水有時SDI彳1(>6)及TSS(6-6.5ppm)很高，這偶爾導致RO給水的SDI值超過4。當RO給水的SDI值長期超過4時，要求系統的回收率從86%降到75%。而且在2000年元月啟動及其后的幾個月中，該系統的回收率謹慎地控制在75%,而后在半年期間緩慢增加到86%。清洗周期預計，在86%的回收率下，每月一次。在4周的清洗間隔中，產品水流量標準化后會典型地下降15-20%o清洗后，標準化的產水量能恢復到原有水平。FILMTEC膜允許在很高的pH彳1(30°C時最高可到pH

43、12,35°C時最高可到pH11.5)下進行清洗，而不會對膜性能造成負面影響。這比市場上其他品牌的膜都要高得多。正常地，清洗就使用常用化學藥品(NaOH,Na-EDTA,HCl)即可。酸洗可用HCl在pH1-2下進行。運行1年后，進行了一次例行的膜解剖和膜分析，以測試結垢物和污堵物的成分，并檢查標準條件下的元件性能。正如所料，存在輕微生物污堵，并探測到少量Ca、Si、Fe,表明存在輕微膠體污堵。系統性能正如所預料的一樣，脫鹽率和流量均在技術規范之內。沒有任何跡象表明存在產品水惡化、通量損失、需要增加給水壓力等問題。5結論及展望-保護稀缺的淡水資源由于SUT,AIC及DOW勺緊密合作，

44、在工程各階段進行了大量審查工作，該項目得以按時調試，并且產品水水質超過設定的規范值。自2000年元月初次啟動以來，該RO系統運行良好，設計參數穩定。本項目開創的85%高回收率被視為三級廢水回用的工業標準。運行SUT和AIC的工程師發現FILMTEC的FR膜正如嚴格實施的設計和運行條件下的預計，效果良好。并發現普通化學藥品就足以滿足清洗要求，從而保持較低的清洗成本。與采用非抗污染膜的老系統相比，該系統顯著降低了運行成本。SUT提供的高級工業用水進一步節省了裕廊島用戶的除鹽費用，因為膜除去了廢水中的大多數溶解鹽類。結果是雙贏局面，不僅為工業界找到了廉價的水源，而且幫助新加坡保護了稀缺的淡水資源。R

45、O技術及FILMTEC的FR膜未來的潛力及意義已遠遠超出其帶給SUT及其裕廊島用戶的成功。RO是一項可行的且用戶用得起的技術，它不僅能從海水制取淡水，而且能使水回用，保護水資源。一套費用經濟的供水系統正在運行之中，其水質水量穩定，將為新加坡工業節省數百萬美元，并成為其他公司在此創業的重要因素。同樣地，該技術也可用于世界其他缺水地區循環回用廢水，從而保護重要的自然資源。工程名稱：發表時間：應用領域：西班牙加那利群島反滲透海水淡化新工藝2005-12-714:28:20瀏覽人次：13956海水淡化摘要Lanzarote是加那利群島中的一個島嶼，在西班牙各種大規模海水淡化系統方面居于開創性的地位，該

46、島上的某些老系統已經到了閑置淘汰的地步，遭閑置淘汰的原因不是能耗太高就是裝置已經到了使用壽命的末期，它們僅僅作為旅游旺季用水高峰期的備用，因而需要建造新的反滲透海水淡化系統，新建系統要求其回收率在50%左右時，產水含鹽量低（50mg/L）,而且能耗也要低。本文介紹了成功地滿足這一要求的新設計工藝，就是于1999年底開始建造并投運的Lanzarote四期海水淡化系統，在一級海水淡化部分采用了FILMTEC新型高產水量反滲透海水膜元件SW30-380（非高脫鹽率產品），在二級深度脫鹽部分采用了FILMTEC超低壓膜元件BW30LE-440本文給出了具體的操作參數，并且與傳統的反滲透海水淡化系統進行

47、了比較。工程介紹：關鍵詞：二級反滲透海水淡化工藝，FILMTEC膜元件，反滲透1 .引言西班牙加那利群島，是一個由七個主要島嶼組成的群島，位于北回歸線北緯28度的位置，由于地理位置及四季如春的氣候而被稱為“幸運島”。這里已經發展成為備受世界歡迎的旅游勝地，每年游客達1千多萬人次。伴隨旅館業、體育與其它相關行業及專業農業的發展，人口不斷增長，當地的生活水平亦不斷提高，而水資源匱乏的狀況卻在一天天加重，為了解決缺水的問題，以海水淡化為依據的基礎水設施建設得到了長足的發展。Lanzarote島以其火山景觀而名揚天下，它是西班牙最早安裝海水淡化系統的地方，一些建于20世紀70年代和80年代的老系統主要

48、采用多級閃蒸（MSF）和多效蒸錨（MED江藝。近期建造的6萬噸/天的海水淡化系統則采用了反滲透海水淡化工藝。從1997年左右起，部分海水淡化裝置遭閑置，有些是因為能耗太高，有些是因為系統已經到了使用壽命末期，這些系統僅在旅游旺季用水高峰時期使用，通常為夏季和圣誕節前后，作為常年運行的新建反滲透淡化廠的補充。另一方面淡化廠的規模需要增加，除了島上游客人數增加之外，伴隨著建筑業和旅游業的發展導致了島上永久居留人口數量的不斷增加。出于上述原因，決定公開投標新建一座2萬噸/天的反滲透海水淡化廠，以滿足對淡水的當前和今后幾年的需求。由于考慮到用戶的各種情況，包括因反滲透系統產水含鹽量比飲用水標準低，必須

49、讓其與高含鹽量的水進行混合，但仍必須滿足飲用水水質的規定，新建海水淡化反滲透產水含鹽量設定為50Ppm而不是常規的400Ppm=另一個要求是該系統即便是全部采用兩級反滲透工藝過程，仍必須與附近的傳統一級反滲透海水淡化系統的噸水單位能耗相當，這一要求只有采用新一代的海水淡化膜元件才能達到。2 .案例歷史：Lanzarote四期新的設計和操作工藝采用兩級反滲透海水淡化流程，基于新型高產水量FILMTECSW30-380海水元件和高產水量超低壓FILMTECBW30LE-44*咸水元件。1998年年中，INIMA,一家位于馬德里的工程公司獲準承建該項目，系統工藝路線基于兩級反滲透，第一級反滲透的淡水

50、含鹽量為7001000ppm,然后再全部作為二級反滲透的進水，使用超低壓低能耗的苦咸水膜元件進一步脫鹽，使產水含鹽量達到50Ppm左右，但二級反滲透應以極高的回收率運行（90%左右）。在兩級反滲透之間設置二級反滲透高壓泵可以實現上述工藝操作，這樣一級反滲透配備的膜元件可以在相對低的進水壓力下，以50%勺回收率制得合乎要求的一級產水；但也可以采取提高一級反滲透運行壓力，使一級反滲透產水壓力維持在914bar,以便直接驅動二級反滲透超低壓低能耗元件，這樣兩級反滲透間就不再需要設置二級反滲透高壓泵，這一工藝選擇必須在一級海水淡化部分選用FILMTECSW30-380高產水量反滲透元件，在二級反滲透部

51、分選用FILMTECBW30LE-44灰件。經過在德國Rhinecenter和FilmTec公司液體分離部的實驗室以及現場采用這兩種膜元件所進行的模擬試驗，印證了這一工藝的可行性，這一工藝僅使用一個高壓泵（HPP）和能量回收透平（ERT）,在Lanzarote四期中采用的這種配置允許膜在其使用壽命周期內所選擇的高壓泵和能量回收透平位于最適宜的操作點，并能使整個系統能量消耗降到最低。西班牙加那利群島海水淡化項目點擊此處查看全部新聞圖片2.1 膜元件型號與規格第一級的SW30-380元件比標準高脫鹽率海水元件SW30HR-380勺脫鹽率略低，但卻具有較高的膜本征值A值，因而僅需較低的操作壓力，并允

52、許在不同的反滲透產水壓力下工作，可以根據系統的使用年限和污染程度將一級產水壓力調節到合適值，提高產水壓力的概念也被用于二級反滲透部分的設計，以便節省輸送成品水到最終產品水水箱的成品水泵。二級反滲透部分選用的元件為在許多工業領域得到廣泛使用的超低壓苦咸水反滲透元件，該元件命名為FILMTECBW30LE-440BW奏示苦咸水的意思，LE表示低能耗的意思，440是膜元件的有效膜面積，以平方英尺計，表1列舉了兩種元件的主要性能規范。最新的膜產水量和脫鹽率性能分別提高到9000gpd,99.4%表1Lanzarote四期FILMTEC反滲透元件性能元件類型SW30-380BW30LE-440級12標準

53、產水量gpd(l/hr)8,000*(1,260)11,500(1,820)標準壓力(bar)5510.3典型脫鹽率，%99.1*99.0*2.2 系統規模和投運時間該海水淡化工廠設有4個系列，每個系列一級反滲透規模為5,600m3/d，產水目標含鹽量為1,000Ppm(mg/L),該一級產水然后進入二級反滲透，其產水量為5,000m3/d,最終目標產水含鹽量要求低于50ppm。其中三個系列于1999年9月11月之間投運，第四個系列于2000年1月投運，工廠的實際結果遠優于原設計預期值，實際產能也大于21,000m3/d,產水總含鹽量低于35mg/L。2.3 RO系統的構造每組系列原始設計采用

54、7芯元件的壓力外殼95支，后來減少為85支，原因是實際的膜元件平均產水量略高于最初的模擬試驗時的產水量。在投運初始階段決定每個系列僅安裝75支外殼，其理由是，元件經過測試后仍具有很高的產水量，而且最終用戶并不希望在投運初期操作壓力太低。二級反滲透采用二段排列組合24:8,也選用了含7支元件的壓力外殼。在投運初期，二級系統進水壓力9.910.2bar,由一級反滲透的產水壓力直接驅動，二級反滲透的段間沒有設置段間增壓泵，但同樣因為元件實際產水量比額定值高，現場決定將二級反滲透的排列組合降低至21:7,否則一級反滲透的操作壓力太低，能量回收透平的進水負荷會太高，當運行8個月后，二級反滲透的操作壓力達

55、到11.2bar，此時恢復了24:8的原設計排列方式。2.4比較在進水含鹽量和主要操作參數與Lanzarote很相似的其它反滲透海水淡化廠中，當回收率按45%運行時，產水含鹽量為310ppm,為了進行條件相同的對比，假設該含鹽量的90%的一級產水進入二級反滲透，按90%回收率運行，進一步脫鹽后再與未經二級反滲透處理的10%的一級產水混合，獲得5060Ppm的目標水質(與Lanzarote四期的最終水質相當)。這樣相似的兩個反滲透海水淡化系統相比，當采用高效率的高壓泵和能量回收裝置時，本體噸水單位能耗分別為4.32和4.5kwh/m3。表2Lanzarote四期，系列3,一級海水反滲透裝置主要操作系數(每支壓力外殼裝7支SW30-380)投運初期8個月之后a操作參數實際值設計軟件預測值實際值設計軟件預測值進水壓力(bar)65.366.168.268.8產水流量(m3/h)252248249.8248回收率(%)48464948進水TDS(mg/L)38,60038,60038,60038,600產水TDS(mg/L)標準化產水量(gpd)(l/h)進水溫度(C)標準化脫鹽率()污堵因子(FF)單位能耗(kWh/m3)6129,2001,45021.27(3.4)b6628,0001,26024(3.65)b6438,