88 膜科学与技术 第28卷 2.7~3.5范围内波动,平均值为3.0 时,属压力控制区,故随着跨膜压差的增大,稳定渗 2.3“絮凝沉降+陶瓷膜”预处理工艺 透通量也增大;而当跨膜压差大于0.08MPa时,进 改变工艺条件,以“絮凝沉降+陶瓷膜”作为反入传质控制区,稳定通量不再随跨膜压差的增大而 渗透膜的预处理工艺,“絮凝沉降+超滤膜”的工艺增大,故导致相反结果121 在有机膜法预处理中已有报道.0.絮凝沉降可以2.3.2连续运行实验 有效地去除海水中的悬浮物、有机胶体及细菌微生 根据优化后的操作条件,进行连续运行实验,设 物等,尽而达到降低陶瓷膜污染的目的1,其工艺置跨膜压差为0.08MPa,考察渗透通量及经陶瓷膜 路线如下所示 预处理后的产水水质随过滤时间的变化趋势,实验 絮凝剂、助凝剂 结果见图8 海水一原水罐离心泵一絮凝沉降罐 陶瓷膜过滤装置 MP=0. 08 MPa 2.3.1跨膜压差对过滤性能的影响 分别选择跨膜压差为0.05MPa、0.08MPa及 300 0.IMPa,比较渗透通量随过滤时间的变化趋势.每 个条件下的实验进行22h,实验结果如图6所示跨 膜压差对稳定渗透通量的影响见图7 时间h TMP/MPa 图8渗透通量随时间的变化趋势图 0.10 Fig8 Variation of Flux with time TMP=O 08 MPa 时间h 图6渗透通量随时间的变化趋势图 Fig 6 Variation of flux with time l00 时间/h 图9产水SD15值随时间的变化趋势图 Fig 9 Variation of SDI15 with time 210 由图8可以看出,在开始过滤的10h中,渗透 l80 通量由最初的550L/(m2)下降至390L/(m2 380400600010012 h),后期通量的衰减速度比较缓慢经过一周的运 TMP/MPa 行通量值稳定在162L/(m2h)左右,不需要进行 膜再生在实验过程中,平均渗透通量为220L/(m2 图7跨膜压差对稳定通量的影响 h),产水回收率大于90%产水SD1s值在2.4~ Fig 7 Effect of TMP on flux 28之间波动,平均值为2.6,并且不受原海水水质 由图6可以看出,随着跨膜压差的增大,渗透通的影响 量的衰减速度增加,图7表明在0.05~0.1MPa的 与“砂滤+陶瓷膜”预处理工艺相比较,该工艺 跨膜压差范围内稳定渗透通量存在极大值.这主要条件延长了膜再生周期,并且其平均渗透通量提高 是因为当跨膜压差升高时,一方面使过滤推动力增了61%,产水回收率及产水SDI1值也优于前者 大,通量增加;另一方面,引起凝胶层的压实,使过滤2.4水质分析 阻力增大,通量下降当跨膜压差小于0.08MPa 原海水及经陶瓷膜预处理后的产水水质情况见 201904-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net2. 7～3. 5 范围内波动 ,平均值为 3. 0. 2. 3 “絮凝沉降 + 陶瓷膜”预处理工艺 改变工艺条件 ,以“絮凝沉降 + 陶瓷膜”作为反 渗透膜的预处理工艺“, 絮凝沉降 + 超滤膜”的工艺 在有机膜法预处理中已有报道[9 ,10 ] . 絮凝沉降可以 有效地去除海水中的悬浮物、有机胶体及细菌微生 物等 ,尽而达到降低陶瓷膜污染的目的[11 ] ,其工艺 路线如下所示. 海水 原水罐 絮凝剂、助凝剂 离心泵 絮凝沉降罐 陶瓷膜过滤装置 2. 3. 1 跨膜压差对过滤性能的影响 分别选择跨膜压差为 0. 05 MPa、0. 08 MPa 及 0. 1 MPa ,比较渗透通量随过滤时间的变化趋势. 每 个条件下的实验进行 22 h ,实验结果如图 6 所示 ,跨 膜压差对稳定渗透通量的影响见图 7. 图 6 渗透通量随时间的变化趋势图 Fig. 6 Variation of flux with time 图 7 跨膜压差对稳定通量的影响 Fig. 7 Effect of TMP on flux 由图 6 可以看出 ,随着跨膜压差的增大 ,渗透通 量的衰减速度增加 ,图 7 表明在 0. 05～0. 1 MPa 的 跨膜压差范围内稳定渗透通量存在极大值. 这主要 是因为当跨膜压差升高时 ,一方面使过滤推动力增 大 ,通量增加 ;另一方面 ,引起凝胶层的压实 ,使过滤 阻力增大 ,通量下降. 当跨膜压差小于 0. 08 MPa 时 ,属压力控制区 ,故随着跨膜压差的增大 ,稳定渗 透通量也增大 ;而当跨膜压差大于 0. 08 MPa 时 ,进 入传质控制区 ,稳定通量不再随跨膜压差的增大而 增大 ,故导致相反结果[12 ] . 2. 3. 2 连续运行实验 根据优化后的操作条件 ,进行连续运行实验 ,设 置跨膜压差为 0. 08 MPa ,考察渗透通量及经陶瓷膜 预处理后的产水水质随过滤时间的变化趋势 ,实验 结果见图 8. 图 8 渗透通量随时间的变化趋势图 Fig. 8 Variation of Flux with time 图 9 产水 SDI15 值随时间的变化趋势图 Fig. 9 Variation of SDI15 with time 由图 8 可以看出 ,在开始过滤的 10 h 中 ,渗透 通量由最初的 550 L/ (m 2·h) 下降至 390 L/ ( m 2· h) ,后期通量的衰减速度比较缓慢. 经过一周的运 行 ,通量值稳定在 162 L/ (m 2·h) 左右 ,不需要进行 膜再生. 在实验过程中 ,平均渗透通量为 220 L/ (m 2 ·h) ,产水回收率大于 90 %. 产水 SDI15值在 2. 4～ 218 之间波动 ,平均值为 2. 6 ,并且不受原海水水质 的影响. 与“砂滤 + 陶瓷膜”预处理工艺相比较 ,该工艺 条件延长了膜再生周期 ,并且其平均渗透通量提高 了 61 % ,产水回收率及产水 SDI15值也优于前者. 2. 4 水质分析 原海水及经陶瓷膜预处理后的产水水质情况见 ·88 · 膜 科 学 与 技 术 第 28 卷