膜技術(shù)靈活且經(jīng)濟(jì)的水處理方法

　　膜技術(shù)是一項(xiàng)可以靈活使用的新技術(shù)，本文介紹了2個膜技術(shù)在實(shí)際工程中應(yīng)用的案例。California州Carmichael市給水部門采用MEMCOR®連續(xù)微濾系統(tǒng)處理反沖洗廢水一方面提高了水的回收率，另一方面減少了最終廢水排放量；Georgia州Oconee縣污水處理廠引進(jìn)MemJet™膜-生物反應(yīng)器極大地提高了其處理能力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　- Stratton Tragellis and Ed Jordan

　　眾多社區(qū)現(xiàn)大多依靠膜過濾水處理系統(tǒng)來解決當(dāng)前的水處理問題。在下文中討論的就是這種使用靈活的新技術(shù)——膜技術(shù)應(yīng)用的案例。

　　第1個案例在California州Carmichael市。當(dāng)?shù)亟o水管理部門使用MEMCOR®微濾系統(tǒng)處理河水以及反沖洗廢水以提高水的回收率同時減少廢水排放。

　　第2個案例在Georgia州Oconee縣。該縣的污水處理廠在擴(kuò)建時采用MemJetTM膜-生物反應(yīng)器作為水處理中的核心單元對廢水進(jìn)行處理。

　　案例1 California州的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)

　　Carmichael市（California州）給水部門是政府所有并運(yùn)營的機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)提供Sacramento縣郊區(qū)約39,000居民的生活用水。供水廠的進(jìn)水中大約75％來自American河，不足部分則取地下水作為補(bǔ)充。

　　然而，California州政府命令該部門強(qiáng)化其對American河進(jìn)水的處理過程。為此，當(dāng)?shù)亟o水部門需要找到一種周全的處理方法，一方面要達(dá)到公眾衛(wèi)生安全的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，另一方面則要確保該河附近河床良好的環(huán)境狀況。此外，處理方案的提議還必須得到公眾的同意。

　　在當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)工程咨詢公司-Montgomery Watson Harza與公眾顧問團(tuán)協(xié)助下，給水部門評測了眾多傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)的過濾方法，最后選擇了膜處理技術(shù)，并在Bajamont Way水處理廠安裝施行。

　　此決定基于以下幾個方面的因素：

　　MEMCOR®微濾技術(shù)的中試結(jié)果良好 MEMCOR®系統(tǒng)對整體密合度的測試能力 MEMCOR®的供應(yīng)商USFilter公司極具競爭力的裝備價(jià)格 USFilter公司具有污水處理廠實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)

　　有效的解決方案

　　American河的原水經(jīng)人造Ranney井收集后在重力作用下流經(jīng)河床下預(yù)埋的管道進(jìn)入膜處理廠，然后通過進(jìn)水分配箱進(jìn)入膜處理系統(tǒng)。MEMCOR®連續(xù)微濾系統(tǒng)安裝在一棟單層的居民住宅式的建筑內(nèi)。該建筑占地1.6英畝，其建筑風(fēng)格與周圍社區(qū)一致。該廠址先前曾經(jīng)用于放置給水設(shè)施維護(hù)設(shè)備。

　　整套過濾系統(tǒng)共有12套微濾模塊，而每個微濾模塊含有90個膜組件。整套設(shè)備運(yùn)行時的平均流量是9百萬加侖/天 （約34065立方米/天），峰值流量達(dá)到17百萬加侖/天（約64345 立方米/天）。為了維持穩(wěn)定的水流流量，系統(tǒng)同時在線運(yùn)行微濾模塊共11個，剩下的1個模塊則接受化學(xué)清洗。

　　微濾系統(tǒng)的反沖洗廢水則通過另一套二級微濾系統(tǒng)進(jìn)行處理。該系統(tǒng)含有2套微濾模塊共含96個膜組件，能夠處理并恢復(fù)90％的反沖洗水，總量約60萬加侖/天。在一級和二級微濾系統(tǒng)作用下，該廠能夠?qū)�t face="宋體" size="2">　　根據(jù)California州健康服務(wù)部門規(guī)范，二級處理濾出水必?送回水廠源頭重新進(jìn)行處理。

　　在2002年后期，新增的三級處理系統(tǒng)——包含2個連續(xù)微濾模塊共12個膜組件——被用于處理二級微濾的反沖洗水。此后整個水廠的水回收率提高至99.96％。

　　膜技術(shù)應(yīng)用成效良好

　　Bajamont Way污水處理廠安裝使用MEMCOR®連續(xù)微濾系統(tǒng)后，出水水質(zhì)獲得大幅的改善。水廠出水濁度一直低于0.05NTU；另外操作人員使用全自動與靈敏的綜合測試系統(tǒng)驗(yàn)證，病源微生物減少達(dá)到4個對數(shù)數(shù)量級 （4-log）。這使該體系很容易滿足現(xiàn)在與未來飲用水的供水標(biāo)準(zhǔn)。

　　Carmichael市安裝連續(xù)微濾系統(tǒng)后，不但提高了供水水質(zhì)，而且通過反沖洗水回收體系將廢水排放降至最低水平。這?措施保護(hù)了American河的外觀，生物與環(huán)境質(zhì)量。

　　自從安裝新的處理系統(tǒng)后，系統(tǒng)的沉積物排出量減少80％。而系統(tǒng)整體密合度的在線監(jiān)控功能和較低的機(jī)械維持費(fèi)用，使系統(tǒng)操作費(fèi)用與工資費(fèi)用都得到大幅度下降。

　　案例2 膜系統(tǒng)用于污水廠擴(kuò)建

　　Calls Creek污水處理廠的服務(wù)區(qū)包括Georgia州Watkinsville市與Oconee縣的偏遠(yuǎn)地區(qū)。為了保護(hù)水資源以滿足商業(yè)需求，該地區(qū)長期以來有一政策，限制將處理后的廢水用于居民生活。

　　污水處理廠之前采用USFilter公司的Envirex OrbalTM生物處理工藝，此工藝核心是一個三通道環(huán)流活性污泥處理系統(tǒng)。在中試過程中，USFilter公司將MemJetTM膜-生物反應(yīng)器作為三級處理工藝與之前的生物環(huán)流式 （OrbalTM）處理設(shè)施相結(jié)合。

　　提出解決方案

　　中試成功之后，USFilter公司安裝了產(chǎn)量為1百萬加侖/天的MemJetTM膜-生物反應(yīng)器來達(dá)到更高水平的生物處理，同時UV系統(tǒng)的處理能力因?yàn)樗�的透光率提高而得以提高。該廠還裝備了兩個平均孔徑為250微米的超細(xì)篩，所有來自生物環(huán)流式 （OrbalTM）處理系統(tǒng)的進(jìn)水與膜系統(tǒng)之間的回流水都需經(jīng)過此篩以去除水中的惰性固體物質(zhì)后才能進(jìn)入膜系統(tǒng)。除此之外，USFilter公司還在微米超細(xì)篩收集污水坑內(nèi)設(shè)有進(jìn)一步去除惰性沉淀物的邊流處理器。

　　生物處理的最后步驟是在Ultrair消化器進(jìn)行污泥的生物減量化。此過程可以去處活性污泥混合液體內(nèi)的垃圾和其他惰性物質(zhì)，所以可以提高膜-生物反應(yīng)器的處理能力。

　　擴(kuò)建后，Calls Creek污水處理廠的處理能力將從40萬加侖/天 （約1514立方米/天）提高到67萬加侖/天 （約2536立方米/天）以上。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工廠可以再安裝1套膜處理系統(tǒng)使處理能力再提高到1百萬加侖/天以滿足未來的需求，甚至服務(wù)于別的地區(qū)。

　　在安裝微米超細(xì)篩和沉淀物邊流處理器，以及Ultrair生物反應(yīng)器的共同作用下，生物污泥的產(chǎn)量減少了一半以上，工廠最后的污泥排放量也因而大大減少。