膜技术灵活且经济的水处理方法

　　膜技术是一项可以灵活使用的新技术，本文介绍了2个膜技术在实际工程中应用的案例。California州Carmichael市给水部门采用MEMCOR®连续微滤系统处理反冲洗废水一方面提高了水的回收率，另一方面减少了最终废水排放量；Georgia州Oconee县污水处理厂引进MemJet™膜-生物反应器极大地提高了其处理能力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　- Stratton Tragellis and Ed Jordan

　　众多社区现大多依靠膜过滤水处理系统来解决当前的水处理问题。在下文中讨论的就是这种使用灵活的新技术——膜技术应用的案例。

　　第1个案例在California州Carmichael市。当地给水管理部门使用MEMCOR®微滤系统处理河水以及反冲洗废水以提高水的回收率同时减少废水排放。

　　第2个案例在Georgia州Oconee县。该县的污水处理厂在扩建时采用MemJetTM膜-生物反应器作为水处理中的核心单元对废水进行处理。

　　案例1 California州的严格标准

　　Carmichael市（California州）给水部门是政府所有并运营的机构，负责提供Sacramento县郊区约39,000居民的生活用水。供水厂的进水中大约75％来自American河，不足部分则取地下水作为补充。

　　然而，California州政府命令该部门强化其对American河进水的处理过程。为此，当地给水部门需要找到一种周全的处理方法，一方面要达到公众卫生安全的严格标准，另一方面则要确保该河附近河床良好的环境状况。此外，处理方案的提议还必须得到公众的同意。

　　在当地设计工程咨询公司-Montgomery Watson Harza与公众顾问团协助下，给水部门评测了众多传统与非传统的过滤方法，最后选择了膜处理技术，并在Bajamont Way水处理厂安装施行。

　　此决定基于以下几个方面的因素：

　　MEMCOR®微滤技术的中试结果良好 MEMCOR®系统对整体密合度的测试能力 MEMCOR®的供应商USFilter公司极具竞争力的装备价格 USFilter公司具有污水处理厂实际工程经验

　　有效的解决方案

　　American河的原水经人造Ranney井收集后在重力作用下流经河床下预埋的管道进入膜处理厂，然后通过进水分配箱进入膜处理系统。MEMCOR®连续微滤系统安装在一栋单层的居民住宅式的建筑内。该建筑占地1.6英亩，其建筑风格与周围社区一致。该厂址先前曾经用于放置给水设施维护设备。

　　整套过滤系统共有12套微滤模块，而每个微滤模块含有90个膜组件。整套设备运行时的平均流量是9百万加仑/天 （约34065立方米/天），峰值流量达到17百万加仑/天（约64345 立方米/天）。为了维持稳定的水流流量，系统同时在线运行微滤模块共11个，剩下的1个模块则接受化学清洗。

　　微滤系统的反冲洗废水则通过另一套二级微滤系统进行处理。该系统含有2套微滤模块共含96个膜组件，能够处理并恢复90％的反冲洗水，总量约60万加仑/天。在一级和二级微滤系统作用下，该厂能够将t face="宋体" size="2">　　根据California州健康服务部门规范，二级处理滤出水必?送回水厂源头重新进行处理。

　　在2002年后期，新增的三级处理系统——包含2个连续微滤模块共12个膜组件——被用于处理二级微滤的反冲洗水。此后整个水厂的水回收率提高至99.96％。

　　膜技术应用成效良好

　　Bajamont Way污水处理厂安装使用MEMCOR®连续微滤系统后，出水水质获得大幅的改善。水厂出水浊度一直低于0.05NTU；另外操作人员使用全自动与灵敏的综合测试系统验证，病源微生物减少达到4个对数数量级 （4-log）。这使该体系很容易满足现在与未来饮用水的供水标准。

　　Carmichael市安装连续微滤系统后，不但提高了供水水质，而且通过反冲洗水回收体系将废水排放降至最低水平。这?措施保护了American河的外观，生物与环境质量。

　　自从安装新的处理系统后，系统的沉积物排出量减少80％。而系统整体密合度的在线监控功能和较低的机械维持费用，使系统操作费用与工资费用都得到大幅度下降。

　　案例2 膜系统用于污水厂扩建

　　Calls Creek污水处理厂的服务区包括Georgia州Watkinsville市与Oconee县的偏远地区。为了保护水资源以满足商业需求，该地区长期以来有一政策，限制将处理后的废水用于居民生活。

　　污水处理厂之前采用USFilter公司的Envirex OrbalTM生物处理工艺，此工艺核心是一个三通道环流活性污泥处理系统。在中试过程中，USFilter公司将MemJetTM膜-生物反应器作为三级处理工艺与之前的生物环流式 （OrbalTM）处理设施相结合。

　　提出解决方案

　　中试成功之后，USFilter公司安装了产量为1百万加仑/天的MemJetTM膜-生物反应器来达到更高水平的生物处理，同时UV系统的处理能力因为水的透光率提高而得以提高。该厂还装备了两个平均孔径为250微米的超细筛，所有来自生物环流式 （OrbalTM）处理系统的进水与膜系统之间的回流水都需经过此筛以去除水中的惰性固体物质后才能进入膜系统。除此之外，USFilter公司还在微米超细筛收集污水坑内设有进一步去除惰性沉淀物的边流处理器。

　　生物处理的最后步骤是在Ultrair消化器进行污泥的生物减量化。此过程可以去处活性污泥混合液体内的垃圾和其他惰性物质，所以可以提高膜-生物反应器的处理能力。

　　扩建后，Calls Creek污水处理厂的处理能力将从40万加仑/天 （约1514立方米/天）提高到67万加仑/天 （约2536立方米/天）以上。随着经济的发展，工厂可以再安装1套膜处理系统使处理能力再提高到1百万加仑/天以满足未来的需求，甚至服务于别的地区。

　　在安装微米超细筛和沉淀物边流处理器，以及Ultrair生物反应器的共同作用下，生物污泥的产量减少了一半以上，工厂最后的污泥排放量也因而大大减少。