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近几年，超滤膜别离技术作为再生水处置，工艺越来越成熟，它具有膜别离过程物质不发作相变、别离系数较大、在室温下操作和节能高效等特性，是处理环境污染等问题的重要新技术。但在水厂运转管理中，也会呈现各类问题，本次总结北京市昌平区再生水厂运转管理经历，并应用到再生水厂的工艺优化改造计划中。
1、水厂概略
昌平再生水厂是在二级出水的根底上新建工业污水处理水厂，为了使污水二级处置系统和再生水系统别离，污水处置不受膜设备稳定性的影响，再生水厂能够依据回用水请求灵敏调整运转方式，减少运转本钱；因而该再生水厂主要采用超滤膜系统，能够有效去除悬浮颗粒物、浊度与大分子有机物等。二级污水厂主要处置工艺为卡鲁塞尔氧化沟工艺，后接沉淀池，有较好的脱氮除磷、去除有机物的效果。沉淀池出水进入再生水厂，沉淀池出水水质契合GB18918—2002《城镇污水处置厂污染物排放规范》一级B规范，再生水厂主要进水水质指标如表1。从表1看出，二级出水水质满足超滤系统进水水质请求。
2、工艺引见
再生水厂处置范围为2万m3/d，处置单元主要包括混凝剂投加安装、自清洗过滤器、超滤膜组件、超滤安装清洗系统和反冲洗系统等。来水经过投加混凝剂，进入自清洗过滤器，去除来水中大的悬浮颗粒，维护超滤系统运转，作为超滤的维护处置手腕，自清洗过滤器采用过滤精度为100μm，2套安装(1用1备)，单套最大处置水量为1100m3/h，在进水压力满足状况下可自动反清洗。超滤膜组件为外置内压超滤膜，每个膜组件长1.5m，膜丝内径0.8mm，外径1.2mm，采用了4套超滤设备，方式为卧式超滤膜，总膜组件数量为368支，详细技术参数如表2。再生水厂处置工艺如图1。
3、存在问题及缘由剖析
该再生水厂运转至第5年，呈现运转负荷低、产水量降低、自清洗过滤器或超滤膜梗塞及产水浊渡过高等问题，详细如下。
(1)再生水资源糜费。
设计出水回用于上游景观，但水厂建成运转后，由于配套回用水管线未建好，处置出水直接排入河道，未能回用，形成再生水资源糜费。
(2)系统产水才能缺乏。
①由于二沉池出水不平均，水量动摇较大，并且集水池容积较小，未能起到调理水量的作用。再生水厂进水动摇较大，白昼，超滤系统供水量充足，能够持续产水;夜间，水量严重缺乏，该段时间超滤膜低负荷运转;因而超滤膜系统最大产水量约为1.3万m3/d，仅能到达设计水量的65%;
②由于二级处置采用活性污泥法，二沉池池面偶然会有上浮污泥，招致二级出水浊度瞬时升高，出水直接进入自清洗过滤器，自清洗过滤器无法全部滤清，超滤系统开机后跨膜压差过高，致使产水流量快速降低，无法到达产水量请求。
(3)自清洗过滤器和超滤膜系统污堵严重。
①由于夜间再生水厂的来水量较少，集水池内水力停留时间较长，滋生大量的微生物，而微生物的滋生形成了后续设备的梗塞;
②二沉池瞬时来水浊度高，致使自清洗过滤器连续工作，过滤器滤芯快速梗塞，设备自动清洗程序无法及时清洗滤芯，距离2～3d还需将滤芯抽出人工清洗，设备毛病率高;
③由于自清洗过滤器经常梗塞，进入超滤系统的水质浊度高，超滤膜短时间内跨膜压差升高，增加了超滤膜的反洗次数，增加了运转费用，减少了超滤膜的运用寿命。同时，该超滤系统为内压式超滤膜，关于进水瞬时浊度较高的水质状况，极易梗塞，在同等状况下，内压式超滤膜与外压式超滤膜相比拟，产水透过率低、反洗频次高与反洗周期短，均匀跨膜压差上升速度快。
(4)对4套超滤膜系统的运转状况停止完好性检测及剖析，发现如下几个问题：
①4套超滤膜丝呈现严重老化，断丝状况已接近产品公司超滤膜的允许断丝率;
②超滤膜安装上的排气阀质量较差，长期运转后排气作用失效，不能有效排气，增加了超滤膜断丝的频率;
③运转多年后的超滤膜发作不可逆的污堵，招致透膜压差升高，产水量不能满足请求。
4、处理计划
针对呈现的问题及缘由，对该再生水厂停止改造，经过比照剖析，肯定如下改造计划，新增提升泵及细格栅，改换自清洗过滤器滤芯，改换超滤膜组件。改造后工艺流程如图2。
(1)随着市政污水管线的不时接入水厂，市政来水量增加，白昼夜间水量能够保证超滤膜系统的正常运转，确保再生水厂处置水量的充足。
(2)为降低对自清洗过滤器及膜系统的污堵，采取如下措施。
①为了避免集水池内微生物生长，超滤进水坚持0.2～0.5mg/L以上的余氯，设置进水加氯安装，加氯量为2～3mg/L，投加点在集水池;
②在进水前端增加1.0mm细格栅及提升泵，用来对二沉池出水停止过滤，去除较大的悬浮物;
③改换自清洗过滤器滤网，保证后续处置的稳定性。
(3)改造超滤系统。改造后的超滤膜为外压式中空纤维膜，正常运转压差30～60kPa，清洗触发压差小于150kPa，超滤过滤工艺采用全流量运转(死端过滤)工艺，以俭省运转能耗。当到达设定的过滤时间时，系统自动开启气水结合反洗工艺过程，高效的气水结合反洗工艺是坚持外压式超滤长期稳定运转最重要的物理清洗方式。改造后的超滤膜组件技术参数如表2。
5、运转现状
目前改造工程已完成，工程获得较好效果。设备运转正常，毛病率低，产水量大幅进步。
(1)工艺前端膜格栅有效去除悬浮物，集水池内投加氯，有效抑止了微生物的滋生，降低了自清洗过滤器和超滤系统的污堵，保证了后续的稳定运转。自清洗过滤器运转正常，到达设定压力自动停止反冲洗，运转稳定，效果较好。
(2)系统产水量由设计值的65%增加到90%。水质也有所进步。
图3为改造前后一个月的水质变化图，改造前水量根本上在0.9万~1.3万m3/d，改造后，随着调试运转，水量由0.8万m3/d上升到1.8万m3/d，并坚持稳定，处置水量大幅上升。
改造前后出水水质如表3。从表3能够看出，超滤系统对BOD5、COD以及SS有一定的处置效果，改造后BOD5、COD以及SS去除率分别进步6%、12%和22%。
(3)依据水质水量以及运转状况，系统设定目前每组膜大约每40min停止空气擦洗30s/次，气水结合反洗45s/次，次氯酸钠清洗1次/d、酸洗1次(/60d)以及氯酸钠清洗+酸洗1次(/90d)，详细化学清洗参数如表4。每组膜最大产水量为230m3/h，同时定期做好超滤膜系统维护颐养工作，最大产水量1.8万m3/d，到达设计水量的90%。处置出水契合GBT18921—2002《城市污水再生应用—景观环境用水》规范，出水进入人工湿地，回用于上游景观。
6、结论与倡议
(1)结论。
超滤膜工艺运转处置效果明显，出水水质高，运转稳定，但在运转中存在产水量缺乏、滤膜梗塞、产水浊度高、滤膜老化和断丝等一系列问题，经过增加细格栅、投加氯、改换设备及组件等改造措施和做好系统组件的维护颐养工作，有效地改善了运转情况。
(2)倡议。
关于老旧水厂的提标改造，在设计阶段要充沛思索实践运转中存在的问题、新旧工艺的衔接等问题，才干提出更实在可行的改造计划。同时在运转过程中，做好设备的维护颐养，增加设备的运用寿命，才干保证后续顺利运转。
