TMF在垃圾滲濾液膜濾濃縮液處理上的應用研究

金祥福　王立江　盛浩

摘 要：通過采用管式微濾膜（TMF）對膜濃縮液進行預處理，考察了最適合的軟化藥劑種類、投加量和TMF對CODCr、總硬度的去除效果，研究了膜系統(tǒng)的運行特性。結(jié)果表明，NaOH適宜作為軟化藥劑，且pH應控制在11.5左右；TMF對納濾膜后濃縮液總硬度的去除效果較好，鈣鎂離子的去除率都能達到95%以上，降低后濃縮液處理膜結(jié)垢風險；長時間使用TMF，會使膜通量下降，化學清洗能很好地恢復膜通量。

關(guān)鍵詞：垃圾；滲濾液；膜濾濃縮液；TMF

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0144-02

隨著《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）的發(fā)布，以膜過濾（超濾+納濾+反滲透）為主的深度處理已成為滲濾液處理的重要工藝手段，然而膜工藝段產(chǎn)生的濃縮液能否妥善處理成為其中的關(guān)鍵。目前，處理膜濾濃縮液主要方法有回灌法、蒸發(fā)法和“膜深度處理+蒸發(fā)”法，其中，回灌法只是污染物轉(zhuǎn)移；蒸發(fā)法輔助設(shè)備多、投資大且運行費用高；“膜深度處理+蒸發(fā)”法主要采用高壓蝶管式反滲透（DTRO）進行再濃縮，以減少處理蒸發(fā)的投資和運營費用。

為了降低高壓蝶管式反滲透（DTRO）的處理膜濾濃縮液，增強其穩(wěn)定性和抗污染性，延長其使用壽命，本文通過管式微濾膜（TMF）技術(shù)對膜濾濃縮液進行預處理，確定合理的軟化藥劑選擇方案，并對TMF膜系統(tǒng)運行特性進行研究。

1 材料與方法

1.1 實驗裝置

實驗用管式微濾膜過濾裝置為自行設(shè)計組裝，由管式膜及其機架和空壓機組成，其中管式膜機架上包括原水泵、TMF濃縮槽、相關(guān)管路和控制盤。

濃縮液經(jīng)泵送往TMF濃縮槽，水位足夠后停止進水。然后投加藥劑，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，同時部分硅也形成沉淀。反應結(jié)束形成足夠懸浮物后，即可啟動TMF循環(huán)泵（在TMF機架上）抽取混合液，送往管式膜進行固液分離，透過水送往TMF產(chǎn)水箱供后端處理，濃縮液則回到濃縮槽內(nèi)。膜組件的性能指標見表1.

1.2 實驗用水

所用水樣為浙江某生活垃圾填埋場垃圾滲濾液經(jīng)管式超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)處理后的濃縮液，各水質(zhì)指標如表2所示。

1.3 實驗方法

1.3.1 軟化藥劑實驗

實驗分兩組進行，每組6個批次，每次取200 L的納濾膜濃液于TMF設(shè)備濃縮槽中。第一組投加NaOH，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，NaOH的投加濃度依次為1 250 mg/L、1 200 mg/L、1 150 mg/L、1 100 mg/L、1 050 mg/L、1 000 mg/L；第二組投加Ca（OH）2和Na2CO3，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，Ca（OH）2的投加量為2 000 mg/L，Na2CO3的投加量依次為1 150 mg/L、1 100 mg/L、10 50 mg/L、1 000 mg/L、950 mg/L、900 mg/L。確定最佳鈣鎂離子去除效果下的藥劑種類和投加量。

1.3.2 TMF運行性能實驗

考察穩(wěn)定運行狀態(tài)下TMF對膜濾濃縮液CODCr和總硬度的去除效果，膜通量特性和膜在線清洗狀況。膜清洗方法是，先使用1%的鹽酸循環(huán)0.5 h，再浸泡0.5 h，排掉清洗液，再用5%次氯酸鈉循環(huán)1 h，并隔夜浸泡。

1.4 測定項目及方法

溫度采用溫度計測定，pH值采用pH計測定，電導率采用電導率儀測定，CODCr采用重鉻酸鉀法測定，總硬度采用EDTA滴定法測定，鈣離子濃度采用EDTA滴定法測定，鎂離子濃度采用EDTA滴定法測定，堿度采用酸堿指示劑滴定法測定，氯離子采用硝酸銀滴定法測定，SS采用重量法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 TMF工藝軟化藥劑的選擇及最佳投加量的確定

2.1.1 投加NaOH作為軟化藥劑

投加NaOH作為軟化藥劑時，殘留鈣、鎂離子濃度隨NaOH投加濃度的變化如圖1所示。

從圖1可以看出，投加NaOH去除鈣離子效果較好，殘留鈣離子濃度全部在20 mg/L以下，并且隨著NaOH加藥濃度的逐步降低而逐漸升高，但升高趨勢不明顯；在合理濃度下（1 150～1 250 mg/L），NaOH加藥對鎂離子也有相當好的去除效果，殘留鎂離子濃度在10 mg/L以下；但是隨著NaOH加藥濃度的逐步降低，殘留鎂離子濃度則迅速升高，1 000 mg/L的NaOH加藥濃度下，殘留鎂離子約61 mg/L，該濃度容易導致反

從圖4中可看出，納濾膜濃液經(jīng)TMF膜系統(tǒng)處理后，總硬度從1 600 mg/L左右降到60 mg/L以下，去除率達到96%以上，鈣離子含量均在20 mg/L以下，鎂離子均在10 mg/L以下，去除效果非常理想。這些數(shù)值都在DTRO進水的合理范圍內(nèi)，大

大降低了DTRO膜系統(tǒng)的結(jié)垢風險，提高了DTRO系統(tǒng)的回收率，由于反滲透的回收率取決于易于結(jié)垢的二價離子（主要是鈣離子和鎂離子）和硅，這些離子濃度越低，則反滲透回收率越高，二次濃水排放量也越少。

2.3 TMF系統(tǒng)運行特性研究

2.3.1 TMF膜通量變化情況

管式膜通量是管式膜性能極為重要的一個指標，該參數(shù)的含義是指單位膜面積在單位時間內(nèi)的透過水量，也即產(chǎn)水量，其單位為L/（m2·h）。它的變化趨勢和變化幅度反映了運行的穩(wěn)定程度，決定著膜的清洗周期和使用壽命。在實際運行中，由于污堵結(jié)垢的緣故，膜的通量會隨時間呈下降趨勢。

本實驗對TMF系統(tǒng)的膜通量進行分析。TMF膜的設(shè)計膜通量為350 L/（m2·h），濃縮液造成的膜污染使TMF膜的膜通量發(fā)生變化，變化趨勢如圖5所示。

由圖5可知，在設(shè)備開始運行的一段時間內(nèi)，TMF膜系統(tǒng)的產(chǎn)水通量下降趨勢不明顯，說明此時膜內(nèi)的污染物不多。隨著設(shè)備運行時間的延長，TMF 膜系統(tǒng)內(nèi)的污染物逐漸增多，膜過濾阻力加大，且膜表面的有效孔徑變小，產(chǎn)水通量下降趨勢明顯。在設(shè)備運行15 d后，產(chǎn)水通量只有開始時的50%左右，說明TMF膜污堵結(jié)垢比較嚴重，需要進行化學清洗。

2.3.2 TMF膜化學清洗

本實驗中，TMF膜經(jīng)酸洗后膜通量恢復到92%，再經(jīng)次氯酸鈉清洗后恢復到97%.酸洗主要用于除去無機物類的污染物，次氯酸鈉清洗可以消除有機物和微生物對膜通量的影響。TMF膜經(jīng)化學清洗后，膜通量基本恢復初始狀態(tài)，但并不能完全恢復膜的性能，主要是因為膜孔吸附和淤堵的一些污染物形成了不可清洗的污染，清洗無法將其清除。隨著膜使用壽命的延長，不可清洗污染物累積到一定程度時，則需要更換新膜。

3 結(jié)束語

綜上所述，我們可以得到以下結(jié)論：①TMF預處理膜濾濃縮液時，化學軟化藥劑投加宜選用NaOH，反應pH應控制在11.5左右。②TMF膜系統(tǒng)可以有效去除滲濾液納濾膜濃液的鈣鎂離子和總硬度，去除率都在95%以上，可以夠達到DTRO的進水要求。此外，對色度和COD也有一定的去除效果。③TMF膜通量會隨著使用時間的延長而降低，15 d后降低為開始時的50%左右。經(jīng)過化學清洗后，TMF的膜通量能得到很好的恢復。

參考文獻

[1]Trebouet D.，Schlum J.P.，Jaouen P.，et al .Stabilized landfill leachate treatment by combined physicochemical-nanofiltration[J].wat.Res，2001（12）.

[2]環(huán)境保護部.HJ 564—2010 生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范（試行）[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2010.

[3]劉研萍，李秀金，王寶貞，等.滲濾液的反滲透濃縮液回灌研究[J].環(huán)境工程，2008（04）.

[4]岳東北，劉建國，聶永豐，等.蒸發(fā)法深度處理濃縮滲濾液的實驗研究[J].環(huán)境科學動態(tài)，2005（01）.

〔編輯：李玨〕endprint

摘 要：通過采用管式微濾膜（TMF）對膜濃縮液進行預處理，考察了最適合的軟化藥劑種類、投加量和TMF對CODCr、總硬度的去除效果，研究了膜系統(tǒng)的運行特性。結(jié)果表明，NaOH適宜作為軟化藥劑，且pH應控制在11.5左右；TMF對納濾膜后濃縮液總硬度的去除效果較好，鈣鎂離子的去除率都能達到95%以上，降低后濃縮液處理膜結(jié)垢風險；長時間使用TMF，會使膜通量下降，化學清洗能很好地恢復膜通量。

關(guān)鍵詞：垃圾；滲濾液；膜濾濃縮液；TMF

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0144-02

隨著《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）的發(fā)布，以膜過濾（超濾+納濾+反滲透）為主的深度處理已成為滲濾液處理的重要工藝手段，然而膜工藝段產(chǎn)生的濃縮液能否妥善處理成為其中的關(guān)鍵。目前，處理膜濾濃縮液主要方法有回灌法、蒸發(fā)法和“膜深度處理+蒸發(fā)”法，其中，回灌法只是污染物轉(zhuǎn)移；蒸發(fā)法輔助設(shè)備多、投資大且運行費用高；“膜深度處理+蒸發(fā)”法主要采用高壓蝶管式反滲透（DTRO）進行再濃縮，以減少處理蒸發(fā)的投資和運營費用。

為了降低高壓蝶管式反滲透（DTRO）的處理膜濾濃縮液，增強其穩(wěn)定性和抗污染性，延長其使用壽命，本文通過管式微濾膜（TMF）技術(shù)對膜濾濃縮液進行預處理，確定合理的軟化藥劑選擇方案，并對TMF膜系統(tǒng)運行特性進行研究。

1 材料與方法

1.1 實驗裝置

實驗用管式微濾膜過濾裝置為自行設(shè)計組裝，由管式膜及其機架和空壓機組成，其中管式膜機架上包括原水泵、TMF濃縮槽、相關(guān)管路和控制盤。

濃縮液經(jīng)泵送往TMF濃縮槽，水位足夠后停止進水。然后投加藥劑，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，同時部分硅也形成沉淀。反應結(jié)束形成足夠懸浮物后，即可啟動TMF循環(huán)泵（在TMF機架上）抽取混合液，送往管式膜進行固液分離，透過水送往TMF產(chǎn)水箱供后端處理，濃縮液則回到濃縮槽內(nèi)。膜組件的性能指標見表1.

1.2 實驗用水

所用水樣為浙江某生活垃圾填埋場垃圾滲濾液經(jīng)管式超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)處理后的濃縮液，各水質(zhì)指標如表2所示。

1.3 實驗方法

1.3.1 軟化藥劑實驗

實驗分兩組進行，每組6個批次，每次取200 L的納濾膜濃液于TMF設(shè)備濃縮槽中。第一組投加NaOH，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，NaOH的投加濃度依次為1 250 mg/L、1 200 mg/L、1 150 mg/L、1 100 mg/L、1 050 mg/L、1 000 mg/L；第二組投加Ca（OH）2和Na2CO3，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，Ca（OH）2的投加量為2 000 mg/L，Na2CO3的投加量依次為1 150 mg/L、1 100 mg/L、10 50 mg/L、1 000 mg/L、950 mg/L、900 mg/L。確定最佳鈣鎂離子去除效果下的藥劑種類和投加量。

1.3.2 TMF運行性能實驗

考察穩(wěn)定運行狀態(tài)下TMF對膜濾濃縮液CODCr和總硬度的去除效果，膜通量特性和膜在線清洗狀況。膜清洗方法是，先使用1%的鹽酸循環(huán)0.5 h，再浸泡0.5 h，排掉清洗液，再用5%次氯酸鈉循環(huán)1 h，并隔夜浸泡。

1.4 測定項目及方法

溫度采用溫度計測定，pH值采用pH計測定，電導率采用電導率儀測定，CODCr采用重鉻酸鉀法測定，總硬度采用EDTA滴定法測定，鈣離子濃度采用EDTA滴定法測定，鎂離子濃度采用EDTA滴定法測定，堿度采用酸堿指示劑滴定法測定，氯離子采用硝酸銀滴定法測定，SS采用重量法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 TMF工藝軟化藥劑的選擇及最佳投加量的確定

2.1.1 投加NaOH作為軟化藥劑

投加NaOH作為軟化藥劑時，殘留鈣、鎂離子濃度隨NaOH投加濃度的變化如圖1所示。

從圖1可以看出，投加NaOH去除鈣離子效果較好，殘留鈣離子濃度全部在20 mg/L以下，并且隨著NaOH加藥濃度的逐步降低而逐漸升高，但升高趨勢不明顯；在合理濃度下（1 150～1 250 mg/L），NaOH加藥對鎂離子也有相當好的去除效果，殘留鎂離子濃度在10 mg/L以下；但是隨著NaOH加藥濃度的逐步降低，殘留鎂離子濃度則迅速升高，1 000 mg/L的NaOH加藥濃度下，殘留鎂離子約61 mg/L，該濃度容易導致反

從圖4中可看出，納濾膜濃液經(jīng)TMF膜系統(tǒng)處理后，總硬度從1 600 mg/L左右降到60 mg/L以下，去除率達到96%以上，鈣離子含量均在20 mg/L以下，鎂離子均在10 mg/L以下，去除效果非常理想。這些數(shù)值都在DTRO進水的合理范圍內(nèi)，大

大降低了DTRO膜系統(tǒng)的結(jié)垢風險，提高了DTRO系統(tǒng)的回收率，由于反滲透的回收率取決于易于結(jié)垢的二價離子（主要是鈣離子和鎂離子）和硅，這些離子濃度越低，則反滲透回收率越高，二次濃水排放量也越少。

2.3 TMF系統(tǒng)運行特性研究

2.3.1 TMF膜通量變化情況

管式膜通量是管式膜性能極為重要的一個指標，該參數(shù)的含義是指單位膜面積在單位時間內(nèi)的透過水量，也即產(chǎn)水量，其單位為L/（m2·h）。它的變化趨勢和變化幅度反映了運行的穩(wěn)定程度，決定著膜的清洗周期和使用壽命。在實際運行中，由于污堵結(jié)垢的緣故，膜的通量會隨時間呈下降趨勢。

本實驗對TMF系統(tǒng)的膜通量進行分析。TMF膜的設(shè)計膜通量為350 L/（m2·h），濃縮液造成的膜污染使TMF膜的膜通量發(fā)生變化，變化趨勢如圖5所示。

由圖5可知，在設(shè)備開始運行的一段時間內(nèi)，TMF膜系統(tǒng)的產(chǎn)水通量下降趨勢不明顯，說明此時膜內(nèi)的污染物不多。隨著設(shè)備運行時間的延長，TMF 膜系統(tǒng)內(nèi)的污染物逐漸增多，膜過濾阻力加大，且膜表面的有效孔徑變小，產(chǎn)水通量下降趨勢明顯。在設(shè)備運行15 d后，產(chǎn)水通量只有開始時的50%左右，說明TMF膜污堵結(jié)垢比較嚴重，需要進行化學清洗。

2.3.2 TMF膜化學清洗

本實驗中，TMF膜經(jīng)酸洗后膜通量恢復到92%，再經(jīng)次氯酸鈉清洗后恢復到97%.酸洗主要用于除去無機物類的污染物，次氯酸鈉清洗可以消除有機物和微生物對膜通量的影響。TMF膜經(jīng)化學清洗后，膜通量基本恢復初始狀態(tài)，但并不能完全恢復膜的性能，主要是因為膜孔吸附和淤堵的一些污染物形成了不可清洗的污染，清洗無法將其清除。隨著膜使用壽命的延長，不可清洗污染物累積到一定程度時，則需要更換新膜。

3 結(jié)束語

綜上所述，我們可以得到以下結(jié)論：①TMF預處理膜濾濃縮液時，化學軟化藥劑投加宜選用NaOH，反應pH應控制在11.5左右。②TMF膜系統(tǒng)可以有效去除滲濾液納濾膜濃液的鈣鎂離子和總硬度，去除率都在95%以上，可以夠達到DTRO的進水要求。此外，對色度和COD也有一定的去除效果。③TMF膜通量會隨著使用時間的延長而降低，15 d后降低為開始時的50%左右。經(jīng)過化學清洗后，TMF的膜通量能得到很好的恢復。

參考文獻

[1]Trebouet D.，Schlum J.P.，Jaouen P.，et al .Stabilized landfill leachate treatment by combined physicochemical-nanofiltration[J].wat.Res，2001（12）.

[2]環(huán)境保護部.HJ 564—2010 生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范（試行）[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2010.

[3]劉研萍，李秀金，王寶貞，等.滲濾液的反滲透濃縮液回灌研究[J].環(huán)境工程，2008（04）.

[4]岳東北，劉建國，聶永豐，等.蒸發(fā)法深度處理濃縮滲濾液的實驗研究[J].環(huán)境科學動態(tài)，2005（01）.

〔編輯：李玨〕endprint

摘 要：通過采用管式微濾膜（TMF）對膜濃縮液進行預處理，考察了最適合的軟化藥劑種類、投加量和TMF對CODCr、總硬度的去除效果，研究了膜系統(tǒng)的運行特性。結(jié)果表明，NaOH適宜作為軟化藥劑，且pH應控制在11.5左右；TMF對納濾膜后濃縮液總硬度的去除效果較好，鈣鎂離子的去除率都能達到95%以上，降低后濃縮液處理膜結(jié)垢風險；長時間使用TMF，會使膜通量下降，化學清洗能很好地恢復膜通量。

關(guān)鍵詞：垃圾；滲濾液；膜濾濃縮液；TMF

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0144-02

隨著《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）的發(fā)布，以膜過濾（超濾+納濾+反滲透）為主的深度處理已成為滲濾液處理的重要工藝手段，然而膜工藝段產(chǎn)生的濃縮液能否妥善處理成為其中的關(guān)鍵。目前，處理膜濾濃縮液主要方法有回灌法、蒸發(fā)法和“膜深度處理+蒸發(fā)”法，其中，回灌法只是污染物轉(zhuǎn)移；蒸發(fā)法輔助設(shè)備多、投資大且運行費用高；“膜深度處理+蒸發(fā)”法主要采用高壓蝶管式反滲透（DTRO）進行再濃縮，以減少處理蒸發(fā)的投資和運營費用。

為了降低高壓蝶管式反滲透（DTRO）的處理膜濾濃縮液，增強其穩(wěn)定性和抗污染性，延長其使用壽命，本文通過管式微濾膜（TMF）技術(shù)對膜濾濃縮液進行預處理，確定合理的軟化藥劑選擇方案，并對TMF膜系統(tǒng)運行特性進行研究。

1 材料與方法

1.1 實驗裝置

實驗用管式微濾膜過濾裝置為自行設(shè)計組裝，由管式膜及其機架和空壓機組成，其中管式膜機架上包括原水泵、TMF濃縮槽、相關(guān)管路和控制盤。

濃縮液經(jīng)泵送往TMF濃縮槽，水位足夠后停止進水。然后投加藥劑，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，同時部分硅也形成沉淀。反應結(jié)束形成足夠懸浮物后，即可啟動TMF循環(huán)泵（在TMF機架上）抽取混合液，送往管式膜進行固液分離，透過水送往TMF產(chǎn)水箱供后端處理，濃縮液則回到濃縮槽內(nèi)。膜組件的性能指標見表1.

1.2 實驗用水

所用水樣為浙江某生活垃圾填埋場垃圾滲濾液經(jīng)管式超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)處理后的濃縮液，各水質(zhì)指標如表2所示。

1.3 實驗方法

1.3.1 軟化藥劑實驗

實驗分兩組進行，每組6個批次，每次取200 L的納濾膜濃液于TMF設(shè)備濃縮槽中。第一組投加NaOH，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，NaOH的投加濃度依次為1 250 mg/L、1 200 mg/L、1 150 mg/L、1 100 mg/L、1 050 mg/L、1 000 mg/L；第二組投加Ca（OH）2和Na2CO3，并監(jiān)控pH值，使水中鈣鎂離子形成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，測量產(chǎn)水鈣鎂離子濃度，Ca（OH）2的投加量為2 000 mg/L，Na2CO3的投加量依次為1 150 mg/L、1 100 mg/L、10 50 mg/L、1 000 mg/L、950 mg/L、900 mg/L。確定最佳鈣鎂離子去除效果下的藥劑種類和投加量。

1.3.2 TMF運行性能實驗

考察穩(wěn)定運行狀態(tài)下TMF對膜濾濃縮液CODCr和總硬度的去除效果，膜通量特性和膜在線清洗狀況。膜清洗方法是，先使用1%的鹽酸循環(huán)0.5 h，再浸泡0.5 h，排掉清洗液，再用5%次氯酸鈉循環(huán)1 h，并隔夜浸泡。

1.4 測定項目及方法

溫度采用溫度計測定，pH值采用pH計測定，電導率采用電導率儀測定，CODCr采用重鉻酸鉀法測定，總硬度采用EDTA滴定法測定，鈣離子濃度采用EDTA滴定法測定，鎂離子濃度采用EDTA滴定法測定，堿度采用酸堿指示劑滴定法測定，氯離子采用硝酸銀滴定法測定，SS采用重量法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 TMF工藝軟化藥劑的選擇及最佳投加量的確定

2.1.1 投加NaOH作為軟化藥劑

投加NaOH作為軟化藥劑時，殘留鈣、鎂離子濃度隨NaOH投加濃度的變化如圖1所示。

從圖1可以看出，投加NaOH去除鈣離子效果較好，殘留鈣離子濃度全部在20 mg/L以下，并且隨著NaOH加藥濃度的逐步降低而逐漸升高，但升高趨勢不明顯；在合理濃度下（1 150～1 250 mg/L），NaOH加藥對鎂離子也有相當好的去除效果，殘留鎂離子濃度在10 mg/L以下；但是隨著NaOH加藥濃度的逐步降低，殘留鎂離子濃度則迅速升高，1 000 mg/L的NaOH加藥濃度下，殘留鎂離子約61 mg/L，該濃度容易導致反

從圖4中可看出，納濾膜濃液經(jīng)TMF膜系統(tǒng)處理后，總硬度從1 600 mg/L左右降到60 mg/L以下，去除率達到96%以上，鈣離子含量均在20 mg/L以下，鎂離子均在10 mg/L以下，去除效果非常理想。這些數(shù)值都在DTRO進水的合理范圍內(nèi)，大

大降低了DTRO膜系統(tǒng)的結(jié)垢風險，提高了DTRO系統(tǒng)的回收率，由于反滲透的回收率取決于易于結(jié)垢的二價離子（主要是鈣離子和鎂離子）和硅，這些離子濃度越低，則反滲透回收率越高，二次濃水排放量也越少。

2.3 TMF系統(tǒng)運行特性研究

2.3.1 TMF膜通量變化情況

管式膜通量是管式膜性能極為重要的一個指標，該參數(shù)的含義是指單位膜面積在單位時間內(nèi)的透過水量，也即產(chǎn)水量，其單位為L/（m2·h）。它的變化趨勢和變化幅度反映了運行的穩(wěn)定程度，決定著膜的清洗周期和使用壽命。在實際運行中，由于污堵結(jié)垢的緣故，膜的通量會隨時間呈下降趨勢。

本實驗對TMF系統(tǒng)的膜通量進行分析。TMF膜的設(shè)計膜通量為350 L/（m2·h），濃縮液造成的膜污染使TMF膜的膜通量發(fā)生變化，變化趨勢如圖5所示。

由圖5可知，在設(shè)備開始運行的一段時間內(nèi)，TMF膜系統(tǒng)的產(chǎn)水通量下降趨勢不明顯，說明此時膜內(nèi)的污染物不多。隨著設(shè)備運行時間的延長，TMF 膜系統(tǒng)內(nèi)的污染物逐漸增多，膜過濾阻力加大，且膜表面的有效孔徑變小，產(chǎn)水通量下降趨勢明顯。在設(shè)備運行15 d后，產(chǎn)水通量只有開始時的50%左右，說明TMF膜污堵結(jié)垢比較嚴重，需要進行化學清洗。

2.3.2 TMF膜化學清洗

本實驗中，TMF膜經(jīng)酸洗后膜通量恢復到92%，再經(jīng)次氯酸鈉清洗后恢復到97%.酸洗主要用于除去無機物類的污染物，次氯酸鈉清洗可以消除有機物和微生物對膜通量的影響。TMF膜經(jīng)化學清洗后，膜通量基本恢復初始狀態(tài)，但并不能完全恢復膜的性能，主要是因為膜孔吸附和淤堵的一些污染物形成了不可清洗的污染，清洗無法將其清除。隨著膜使用壽命的延長，不可清洗污染物累積到一定程度時，則需要更換新膜。

3 結(jié)束語

綜上所述，我們可以得到以下結(jié)論：①TMF預處理膜濾濃縮液時，化學軟化藥劑投加宜選用NaOH，反應pH應控制在11.5左右。②TMF膜系統(tǒng)可以有效去除滲濾液納濾膜濃液的鈣鎂離子和總硬度，去除率都在95%以上，可以夠達到DTRO的進水要求。此外，對色度和COD也有一定的去除效果。③TMF膜通量會隨著使用時間的延長而降低，15 d后降低為開始時的50%左右。經(jīng)過化學清洗后，TMF的膜通量能得到很好的恢復。

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〔編輯：李玨〕endprint