जल आपूर्ति एवं जल निकासी|लघु प्रक्रिया+उच्च फ्लक्स+सिरेमिक झिल्ली+स्थिर संचालन

1.1 जल स्रोत का परीक्षण करें

इस परीक्षण के लिए कच्चा पानी यांग्त्ज़ी नदी डेल्टा के केंद्रीय शहरी क्षेत्र में एक बड़े जल संयंत्र से लिया गया है। यांग्त्ज़ी नदी के क्यू जलाशय से कच्चे पानी का उपयोग दैनिक जल स्रोत के रूप में किया जाता है, और ताइहू झील झील बेसिन के जे जलाशय का उपयोग आपातकालीन जल स्रोत के रूप में किया जाता है। प्रायोगिक अवधि लंबी है, जिसमें सर्दियों में पानी का तापमान 8-9 डिग्री और गर्मियों में पानी का तापमान 30-33 डिग्री होता है। दैनिक कच्चे पानी की गुणवत्ता कक्षा II-III पानी है, और आपातकालीन जल स्रोत समग्र रूप से कक्षा III है, कुछ संकेतक कक्षा IV हैं। इस प्रयोग में प्रयुक्त कच्चा पानी मुख्य रूप से वास्तविक समय यांग्त्ज़ी नदी का कच्चा पानी है।

1.2 प्रायोगिक उपकरण और संचालन पैरामीटर

(1) पायलट प्लांट। पायलट प्लांट की समग्र असेंबली में मुख्य रूप से एक फ्लोक्यूलेशन रिएक्शन टैंक, एक ओजोन फ्लैट सिरेमिक झिल्ली युग्मन प्रतिक्रिया टैंक झिल्ली टैंक, एक जल उत्पादन टैंक जो बैकवाश वॉटर टैंक, एक उपकरण नियंत्रण कक्ष, एक खुराक कक्ष, एक पाइपलाइन वाल्व के रूप में भी कार्य करता है प्रणाली, और एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली। यह प्रणाली 8 वर्ग मीटर के क्षेत्र को कवर करती है, 4.7 मीटर ऊंची है, और इसकी प्रसंस्करण क्षमता लगभग 60 वर्ग मीटर/दिन है। झिल्ली टैंक में मुख्य घटक ओजोन एरेटर, फ्लैट सिरेमिक झिल्ली मॉड्यूल और तरल स्तर सेंसर हैं; उपकरण कक्ष में ओजोन जनरेटर, पानी पंप, इनलेट पंप, बैकवाश पंप, फ्लो मीटर, ब्लोअर और दबाव सेंसर जैसे उपकरण शामिल हैं; खुराक कक्ष में कौयगुलांट खुराक पंप और खुराक टैंक, सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक पंप और खुराक टैंक, साइट्रिक एसिड खुराक पंप और खुराक टैंक शामिल हैं; पाइपलाइन वाल्व प्रणाली में कच्चे पानी के पाइप, उत्पादन पानी के पाइप, बैकवाश पाइप, सीवेज पाइप, अतिप्रवाह पाइप आदि शामिल हैं; स्व-नियंत्रण प्रणाली को टच स्क्रीन का उपयोग करके प्रदर्शित और संचालित किया जाता है, कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, और प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। ऑपरेटिंग मापदंडों को समायोजित किया जा सकता है और पैनल पर डेटा निर्यात किया जा सकता है।

(2) चलने की प्रक्रिया। कच्चे पानी को सिस्टम में पंप किया जाता है, और फ्लोक्यूलेशन प्रतिक्रिया टैंक में प्रवेश करने से पहले मिक्सर की कार्रवाई के तहत कौयगुलांट को कच्चे पानी के साथ जल्दी और अच्छी तरह मिलाया जाता है। फिर, यह झिल्ली टैंक के नीचे से ओजोन प्लेट सिरेमिक झिल्ली युग्मन प्रतिक्रिया टैंक में प्रवेश करता है, और टैंक में ओजोन एकाग्रता निरंतर वातन के माध्यम से बनाए रखा जाता है। सिस्टम एक आंतरायिक संचालन मोड को अपनाता है, जिसमें उत्पादित पानी को फ़िल्टर करना, हवा-पानी को वापस धोना और उत्पादित पानी को दैनिक निर्वहन के साथ फ़िल्टर करना शामिल है। फ़िल्टर किया गया पानी निरंतर प्रवाह निस्पंदन को अपनाता है, और प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक और विनियमन वाल्व निरंतर जल प्रवाह दर बनाए रखने के लिए निर्धारित जल प्रवाह दर के अनुसार वाल्व खोलने को स्वचालित रूप से समायोजित करता है। उत्पादन जल पंप झिल्ली टैंक में पानी को उत्पादन जल टैंक में फ़िल्टर करता है। उत्पादन जल टैंक एक अतिप्रवाह पाइप से सुसज्जित है, और उत्पादन जल टैंक के तरल स्तर को बनाए रखने और बैकवाश जल आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त पानी को अतिप्रवाह के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है।

(3) झिल्ली पैरामीटर। फ्लैट सिरेमिक झिल्ली मॉड्यूल का बाहरी आयाम 310 मिमी × 650 मिमी × 2450 मिमी है। यह एक घरेलू स्तर पर निर्मित झिल्ली है जिसमें एक सब माइक्रोन गोलाकार अल्फा एल्यूमिना फिल्म परत और 5 μ मीटर के पाउडर कण आकार के साथ एक सहायक परत होती है। झिल्ली मॉड्यूल में 8 परतें होती हैं, निचली परत में ओजोन और छिद्रित वातन परत होती है, और शीर्ष 7 परतें झिल्ली परत से बनी होती हैं। कुल प्रभावी झिल्ली क्षेत्र 24 वर्ग मीटर है, और सिरेमिक झिल्ली भरने का घनत्व 88.8 मीटर ²/मीटर ³ है, जो वर्तमान कृषि और पेयजल सिरेमिक झिल्ली परियोजना के भरने घनत्व से अधिक है (<80 m ²/m ³). Each membrane element has a size of 540 mm × 250 mm × 6 mm, a membrane pore size of 0.08~0.12 μ m, a pure water flux of ≥ 1600 L/(m ² · h · bar), a membrane thickness of 20~30 μ m, and a flexural strength of ≥ 40 MPa.

(4) फ़्लोक्यूलेशन की स्थिति। इस प्रयोग में फ़्लोक्यूलेशन टैंक दो कार्य स्थितियों का समर्थन करता है: "फ़्लोकुलेशन" और "माइक्रो फ़्लोक्यूलेशन"।

फ्लोक्यूलेशन: एल्यूमिनियम सल्फेट 20 मिलीग्राम/एल, फ्लोकुलेशन समय 30 मिनट, फ्लोकुलेशन टैंक के पहले चरण में जोड़ा गया; सूक्ष्म फ्लोक्यूलेशन: एल्युमीनियम सल्फेट 7.5 मिलीग्राम/लीटर, फ़्लोक्यूलेशन समय 15 मिनट, फ़्लोक्यूलेशन टैंक के दूसरे चरण में जोड़ा गया।

(5) ओजोन जनरेटर। प्रयोग ओजोन उपकरण को खोलकर और बंद करके ओजोन के योग को नियंत्रित कर सकता है। वायु स्रोत का उपयोग करके, सेवन प्रवाह दर को 12-15 एल/मिनट पर नियंत्रित किया जाता है, ओजोन उत्पादन 6 ग्राम/घंटा है, और मशीन की कुल शक्ति 180 डब्ल्यू है।

(6) झिल्लियों की सफाई और मरम्मत। सिरेमिक झिल्ली प्रणाली का बैकवाशिंग वायु-जल बैकवाशिंग को अपनाता है, जिसका अर्थ है कि झिल्ली को जल उत्पादन टैंक से जल उत्पादन पाइपलाइन के माध्यम से बैकवाश वॉटर पंप द्वारा पंप किया जाता है और वापस झिल्ली में इंजेक्ट किया जाता है। पानी झिल्ली की सतह से रिसता है और गंदगी को झिल्ली की सतह पर बहा देता है। गैस एक पंखे द्वारा प्रदान की जाती है और झिल्ली की सतह को फ्लश करने के लिए छिद्रित वातन ट्यूबों के माध्यम से बुलबुले उड़ाए जाते हैं। पानी से धोने के लिए डिज़ाइन की गई प्रवाह दर 300 एलएचएम है, और हवा से धोने के लिए डिज़ाइन की गई प्रवाह दर 90 m ³/(m ² · h) है, 30 सेकंड की अवधि और हर 30 मिनट में बैकवाशिंग के साथ।

सिरेमिक झिल्ली के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को बनाए रखने के लिए, रासायनिक रखरखाव सफाई का उपयोग तब किया जाता है जब ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 35 kPa तक बढ़ जाता है और परीक्षण चक्र समाप्त हो जाता है। जब निरंतर परीक्षण का समय लंबा हो (धारा 2.1, 2.3, 2.4), 1000 मिलीग्राम/लीटर सोडियम हाइपोक्लोराइट में 24 घंटे के लिए भिगोएँ (यदि आवश्यक हो, तो अच्छी तरह से धोएँ और फिर 24 घंटे के लिए 1000 मिलीग्राम/लीटर साइट्रिक एसिड में भिगोएँ), अच्छी तरह से धोएँ , और अगले परीक्षण चक्र के लिए अलग रख दें; जब निरंतर परीक्षण का समय 1 दिन (अध्याय 2.2) के भीतर हो, तो इसे 500 मिलीग्राम/लीटर सोडियम हाइपोक्लोराइट में 2 घंटे के लिए भिगोएँ, इसे साफ करें, और इसे अगले परीक्षण चक्र के लिए अलग रख दें। सिरेमिक झिल्ली की सफाई की सफाई का आकलन करने के लिए संकेतक यह है कि प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 15 kPa से अधिक नहीं है।

2.1 उच्च-थ्रूपुट और लघु प्रक्रिया का स्थिर संचालन

यह चक्र परीक्षण गर्मियों में आयोजित किया जाता है, जिसमें यांग्त्ज़ी नदी के कच्चे पानी और झिल्ली टैंक के पानी का तापमान 30.8 से 31.6 डिग्री तक होता है। झिल्ली जल उत्पादन प्रवाह 100 एलएचएम है, और कौयगुलांट की प्रभावी खुराक 7.5 मिलीग्राम/लीटर है। माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन प्रक्रिया अपनाई जाती है, और हर 30 मिनट में हवा-पानी का बैकवाश किया जाता है। झिल्ली टैंक की इनलेट टर्बिडिटी 8.94 ~ 13.53 एनटीयू है, और अपशिष्ट टर्बिडिटी 0.05 एनटीयू से कम है। प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 13.02 kPa था। प्रयोग के 6वें दिन, ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 28.66 केपीए तक बढ़ गया, और चक्र परीक्षण समाप्त हो गया। प्रयोग के दौरान, ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर ने चलने के समय के साथ एक रैखिक और समान ऊपर की ओर प्रवृत्ति दिखाई।

प्रायोगिक परिणाम बताते हैं कि फ्लैट सिरेमिक झिल्ली अच्छी परिचालन स्थिरता के साथ यांग्त्ज़ी नदी के कच्चे पानी के लिए माइक्रो फ्लोक्यूलेशन + सिरेमिक झिल्ली की जल शोधन प्रक्रिया को अपनाती है। यह 100 एलएचएम के उच्च थ्रूपुट पर रासायनिक रखरखाव सफाई के बिना कम से कम 6 दिनों तक काम कर सकता है, और ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर केवल 15.64 केपीए तक बढ़ता है, जो इंजीनियरिंग के लिए संभव है।

उपरोक्त चक्र परीक्षण के दौरान जल उत्पादन दर 94.6% से 97.5% तक पहुंच गई, और प्रवाह स्थिरता अच्छी थी।

2.2 ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर पर फ्लोक्यूलेशन स्थितियों का प्रभाव

यह चक्र परीक्षण सर्दियों में झिल्ली पूल के पानी के तापमान 8-9 डिग्री के साथ आयोजित किया जाता है। यह प्रयोग महत्वपूर्ण प्रवाह को खोजने के लिए फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन और माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन की तुलना करता है, और लगातार तीन राउंड दोहराता है। दो अलग-अलग प्रक्रियाओं के तहत, प्रयोग के लिए 60, 70, 80, 90 और 100 एलएचएम के पांच फ्लक्स मापदंडों का चयन किया गया था। पहला परीक्षण फ्लक्स 60 एलएचएम था, और वायु-जल बैकवाशिंग हर 30 मिनट में किया जाता था, और फ्लक्स को 100 एलएचएम तक पहुंचने तक एक स्तर तक बढ़ाया गया था। ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर तदनुसार दर्ज किया गया था।

परिणामों से पता चला कि झिल्ली प्रवाह में वृद्धि के साथ ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर बढ़ गया, जो झिल्ली फाउलिंग के ऑपरेटिंग कानून के अनुरूप है। 60-100 एलएचएम की प्रायोगिक फ्लक्स रेंज में कोई स्पष्ट फ्लक्स विभक्ति बिंदु नहीं था, लेकिन जब फ्लक्स 60 एलएचएम से 70 एलएचएम तक बढ़ गया तो ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर में वृद्धि सबसे बड़ी थी। 60 और 70 एलएचएम के फ्लक्स वाले प्रायोगिक समूहों ने "माइक्रो फ्लोक्यूलेशन" स्थिति के तहत झिल्ली निस्पंदन के आधे घंटे के बाद क्रमशः 18.77~24.34 केपीए और 21.63~32.06 केपीए के ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर दिखाया। "फ्लोक्यूलेशन" स्थिति के तहत झिल्ली निस्पंदन के 30 मिनट के बाद, ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर क्रमशः 14.2 ~ 18.61 केपीए और 18.49 ~ 25.20 केपीए थे। यह देखा जा सकता है कि जब झिल्ली प्रवाह 80 एलएचएम से नीचे होता है, तो फ्लोक्यूलेशन समय का विस्तार ऑपरेटिंग ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर को कम करने के लिए फायदेमंद होता है, जिसमें लगभग 5 केपीए की औसत कमी होती है।

जब झिल्ली प्रवाह 80 एलएचएम से अधिक होता है, तो फ्लोक्यूलेशन समय बढ़ाने से ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर में सुधार करने की सीमित क्षमता होती है। 100 एलएचएम के फ्लक्स के साथ "माइक्रो फ्लोक्यूलेशन" और "फ्लोकुलेशन" स्थितियों के तहत आधे घंटे के लिए झिल्ली निस्पंदन के बाद ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 27 है। क्रमशः, जो बहुत करीबी मूल्य हैं। जब झिल्ली प्रवाह कम होता है, तो झिल्ली दूषण पर फिल्टर केक परत का राहत प्रभाव महत्वपूर्ण होता है। जब झिल्ली का प्रवाह अधिक होता है, तो कौयगुलांट की खुराक बढ़ाने और फ्लोक्यूलेशन समय को बढ़ाने से झिल्ली के दूषण नियंत्रण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। यह अनुमान लगाया गया है कि सूक्ष्म फ़्लोक्यूलेशन और फ़्लोक्यूलेशन दोनों झिल्ली अवरोध को कम करने के लिए एक ढीली फ़िल्टर केक परत बना सकते हैं। गुओ जियानिंग के शोध से पता चलता है कि केवल छोटे फिटकरी के फूलों को सिरेमिक झिल्ली द्वारा अवरोधित करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, 80-100 एलएचएम के उच्च थ्रूपुट पर, इस प्रयोग के लिए अनुकूलित प्रक्रिया प्रवाह के रूप में माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन की एक छोटी प्रक्रिया को अपनाया गया था, ताकि कौयगुलांट की खुराक को उचित रूप से कम किया जा सके और फ्लोक्यूलेशन समय को कम किया जा सके, संदर्भ प्रदान किया गया इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए अनुभव।

2.3 लघु प्रक्रिया संचालन प्रौद्योगिकी पर सोडियम हाइपोक्लोराइट प्रीट्रीटमेंट का प्रभाव

यह चक्र परीक्षण गर्मियों में आयोजित किया जाता है, जिसमें मेम्ब्रेन पूल के पानी का तापमान 31.5-34.3 डिग्री होता है। जल उत्पादन प्रवाह 1{4}}0 एलएचएम है, और सोडियम हाइपोक्लोराइट प्रीट्रीटमेंट की खुराक 0.5 मिलीग्राम/लीटर है। सोडियम हाइपोक्लोराइट माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन प्रक्रिया अपनाई जाती है, और हर 30 मिनट में हवा-पानी का बैकवाश किया जाता है। मेम्ब्रेन टैंक की इनलेट टर्बिडिटी 12.3-15.74 NTU है, और प्रवाहित टर्बिडिटी 0.05 NTU से कम है। प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 11.14 केपीए था, और परीक्षण 4.6वें दिन (लगभग 110 घंटे) तक चला, जब ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर 33.54 केपीए तक बढ़ गया, और चक्र परीक्षण समाप्त हो गया।

प्रयोगात्मक परिणामों से संकेत मिलता है कि 0.5 मिलीग्राम/एल सोडियम हाइपोक्लोराइट के साथ पूर्व-उपचार, बिना किसी पूर्व-उपचार की तुलना में, केवल माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन प्रक्रिया का उपयोग करने से वास्तव में झिल्ली सफाई चक्र छोटा हो जाता है। परीक्षण स्थल पर अवलोकन से, यह पाया गया कि झिल्ली की सतह बैकवाशिंग के बाद पीले भूरे रंग की दिखाई देती है, फ्लॉक्स चिपचिपा महसूस होता है, और केंद्रित पानी काला था। यह अनुमान लगाया गया है कि चिपचिपा झुंड जेल परत प्रदूषण है। ऐसा हो सकता है कि सोडियम हाइपोक्लोराइट अधिमानतः हाइड्रोफिलिक ऑर्गेनिक्स के साथ जुड़ता है, जो पानी में स्थिरता को कम करता है, कोगुलेंट और कोलाइड के संयोजन को प्रभावित करता है, नकारात्मक बिजली के साथ हाइड्रोफोबिक मैक्रोमोलेक्यूल्स और कणों को ढीले फ्लॉक्स बनाता है, जो झिल्ली की सतह पर फ्लॉक्स के आसंजन को बढ़ाता है। , बैकवाशिंग प्रभाव को प्रभावित करता है, और रखरखाव सफाई चक्र को छोटा करता है। साथ ही, इस बात से इंकार नहीं किया जा सकता है कि सोडियम हाइपोक्लोराइट में शैवाल को मारने और कच्चे पानी में कोशिका क्षति का कारण बनने का प्रभाव होता है। पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन, ह्यूमिक एसिड और अन्य पदार्थ निकलते हैं और झिल्ली से चिपक जाते हैं, जो झिल्ली प्रदूषण को बढ़ा सकते हैं। हालाँकि, इस प्रयोग में इस घटना पर और अधिक अन्वेषण की कमी के कारण, इसके कारण का सटीक अनुमान लगाना असंभव है। केवल मौजूदा प्रायोगिक परिणामों के आधार पर, लघु प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का उपयोग करते समय सिरेमिक झिल्ली के लिए पूर्व-उपचार विधि के रूप में सोडियम हाइपोक्लोराइट का उपयोग करते समय सावधानी बरती जानी चाहिए।

साइट पर सोडियम हाइपोक्लोराइट प्रीट्रीटमेंट से पहले और बाद की तस्वीरें

2.4 झिल्लियों के स्थिर संचालन पर कच्चे पानी की गंदगी में उतार-चढ़ाव का प्रभाव

2.4.1 दैनिक कच्चे पानी का "माइक्रो फ्लोक्यूलेशन + झिल्ली निस्पंदन" उपचार (यांग्त्ज़ी नदी क्यू जलाशय)

यह चक्र प्रयोग सर्दियों में आयोजित किया जाता है, जिसमें 1{4}}0 एलएचएम के जल उत्पादन प्रवाह के साथ, माइक्रो फ्लोक्यूलेशन झिल्ली निस्पंदन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, और हर 30 मिनट में वायु-जल बैकवाशिंग का संचालन किया जाता है। प्रत्येक चक्र पूरा होने के बाद, अगले दौर में आगे बढ़ने के लिए रासायनिक रखरखाव सफाई की जाती है। परीक्षण के लगातार तीन दौर आयोजित किए जाते हैं। परीक्षण के तीन दौरों के दौरान, कच्चे पानी का तापमान (8.0 ± 1.2) डिग्री पर अपेक्षाकृत स्थिर रहा; पीएच बहुत स्थिर है, 8.53 ± 0.23 पर; हालाँकि, कच्चे पानी की गंदगी में काफी उतार-चढ़ाव होता है: प्रयोगों के पहले दौर में, कच्चे पानी की गंदगी (48.7 ± 3.9) एनटीयू थी; प्रयोगों के दूसरे दौर में कच्चे पानी की गंदलापन (14.47 ± 8) एनटीयू थी; प्रयोग के तीसरे दौर के पहले 5 दिनों में कच्चे पानी की गंदलापन (5.85 ± 1.43) एनटीयू थी, और अगले दो दिनों में, गंदलापन अचानक 30 एनटीयू से अधिक हो गया। परीक्षण के तीन दौरों में उत्पन्न पानी की गंदगी 0.05 एनटीयू से कम थी। परीक्षण के पहले, दूसरे और तीसरे दौर के लिए प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर क्रमशः 10.64, 11.07 और 10.37 kPa थे। परीक्षण 5वें, 5वें और 7वें दिन तक आयोजित किए गए, और ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर लगभग 35 केपीए तक बढ़ गया, जो चक्रीय परीक्षण के अंत को चिह्नित करता है।

प्रयोगात्मक परिणाम बताते हैं कि यद्यपि कच्चे पानी की गंदगी बहुत भिन्न होती है, फ्लैट सिरेमिक झिल्ली का संचालन अपेक्षाकृत स्थिर होता है, और यह 100 एलएचएम के प्रवाह पर रासायनिक रखरखाव सफाई के बिना 5-7 दिनों तक लगातार चल सकता है। प्रयोगों के तीसरे दौर में, कच्चे पानी की मैलापन सबसे कम थी, ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर में वृद्धि की ढलान सबसे कम थी, और यह 7 दिनों तक लगातार चल सकती थी, यह दर्शाता है कि कच्चे पानी की कम मैलापन विस्तार के लिए फायदेमंद है झिल्ली का निस्पंदन चक्र और झिल्ली के प्रदूषण कानून के अनुरूप है।

2.4.2 माइक्रो फ्लोक्यूलेशन ओजोन झिल्ली निस्पंदन द्वारा आपातकालीन कच्चे पानी का उपचार (ताइहु झील झील बेसिन में जे जलाशय)

यह चक्र परीक्षण शरद ऋतु और सर्दियों में कच्चे पानी के आपातकालीन स्विच के साथ आयोजित किया जाता है। क्यू कच्चे पानी की तुलना में, जे जलाशय के कच्चे पानी की मैलापन और कार्बनिक पदार्थ अपेक्षाकृत अधिक हैं। इस चक्र परीक्षण में ओजोन तकनीक को जोड़ा गया है। जल उत्पादन प्रवाह 100 एलएचएम है, और जोड़े गए ओजोन की सांद्रता 0.5 मिलीग्राम/लीटर है। माइक्रो फ्लोक्यूलेशन ओजोन झिल्ली निस्पंदन प्रक्रिया को अपनाया जाता है, और हवा-पानी का बैकवाश हर 30 मिनट में किया जाता है। प्रत्येक चक्र पूरा होने के बाद, अगले दौर में आगे बढ़ने के लिए रासायनिक रखरखाव सफाई की जाती है। परीक्षण के लगातार तीन दौर आयोजित किए जाते हैं। परीक्षण के तीन दौर के दौरान, कच्चे पानी के पानी के तापमान में महत्वपूर्ण अंतर थे। पहले दौर में पानी का तापमान (18.75 ± 1.{{33%)5) डिग्री था, दूसरे दौर में पानी का तापमान (11.05 ± 0.25) डिग्री था, और तीसरे दौर में पानी का तापमान (8.05 ± 0.45) था ) डिग्री (अंतिम दिन पानी के तापमान में अचानक वृद्धि शामिल नहीं थी); पीएच (8.20 ± 0.14) पर बहुत स्थिर है; कच्चे पानी की गंदगी में काफी उतार-चढ़ाव होता है: परीक्षण के पहले दौर में, कच्चे पानी की गंदगी (82.2 ± 8.8) एनटीयू थी; प्रयोगों के दूसरे दौर में कच्चे पानी की गंदलापन (119.35 ± 10.65) एनटीयू थी; प्रयोगों के तीसरे दौर में कच्चे पानी की गंदलापन (119.35 ± 10.65) एनटीयू थी। परीक्षण के तीन दौरों में उत्पन्न पानी की गंदगी 0.05 एनटीयू से कम थी। परीक्षण के पहले, दूसरे और तीसरे दौर के लिए प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर क्रमशः 4.5, 10.08 और 12.88 kPa थे। परीक्षण 7वें, 6वें और 7वें दिन तक आयोजित किए गए, और ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर लगभग 35 केपीए तक बढ़ गया, जो चक्रीय परीक्षण के अंत को चिह्नित करता है।

प्रयोगात्मक परिणामों से पता चलता है कि हालांकि कच्चे पानी की गंदगी बहुत भिन्न होती है, फ्लैट सिरेमिक झिल्ली युग्मित ओजोन प्रक्रिया अच्छी परिचालन स्थिरता के साथ, 100 एलएचएम के प्रवाह पर रासायनिक रखरखाव सफाई के बिना 6-7 दिनों तक लगातार काम कर सकती है। इसके अलावा, इस चक्र प्रयोग में, कच्चे पानी की गंदगी धारा 2.4.1 में दैनिक कच्चे पानी की तुलना में काफी अधिक थी, लेकिन निरंतर संचालन चक्र प्रभावित नहीं हुआ, यह दर्शाता है कि सिरेमिक झिल्ली प्रक्रिया उच्च गंदगी के अनुकूल हो सकती है स्थितियाँ। कच्चे पानी को बदलने के लिए छोटी खिड़की अवधि के कारण, आपातकालीन कच्चा पानी आदर्श नहीं है, और बाद के प्रयोग आगे के शोध के लिए आपातकालीन कच्चे पानी को प्राप्त करने में असमर्थ थे। वांग हाओ और अन्य के शोध परिणाम बताते हैं कि ओजोन पानी में कार्बनिक पदार्थों की प्रकृति को बदल देता है, झिल्ली की सतह पर जेल परत के गठन और इसके सोखने को कम कर देता है। ओजोन झिल्ली की सतह पर अवशोषित कार्बनिक पदार्थ के संपर्क ऑक्सीकरण के लिए भी अनुकूल है, जिससे यह अवशोषित हो जाता है, और झिल्ली प्रदूषण को कम करने पर अच्छा प्रभाव पड़ता है।

2.5 जल गुणवत्ता प्रभावशीलता पर अनुसंधान

100 एलएचएम के फ्लक्स पर माइक्रो फ्लॉक झिल्ली निस्पंदन जल शोधन प्रक्रिया का उपयोग करके, सिरेमिक झिल्ली {{10}} से नीचे की मैलापन को नियंत्रित कर सकती है।0 5 एनटीयू, और उत्पादित पानी की मैलापन स्थिर है और 1 से कम के नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकता को पूरा करता है। 0 एनटीयू; CODMn को हटाने की दर 49.9% है, और उत्पादित पानी में स्थिर CODMn 3 मिलीग्राम/लीटर से कम के नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकता को पूरा करता है; लौह आयनों को हटाने की दर 94.8% है, और उत्पादित पानी में लौह आयनों की स्थिरता नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकता को पूरा करती है, जो कि {{20}}.3 मिलीग्राम/लीटर से कम है; एल्युमीनियम आयनों को हटाने की दर 89.8% है, और उत्पादित पानी में एल्युमीनियम आयनों की स्थिरता नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकता को पूरा करती है 0.2 मिलीग्राम/लीटर से कम; कच्चे पानी में मैंगनीज आयन की मात्रा अपेक्षाकृत कम है, और यह नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकता को पूरा करती है, जो कि 0.1 मिलीग्राम/लीटर से कम है। सिरेमिक झिल्ली प्रक्रिया कच्चे पानी में मैंगनीज आयन सामग्री को 0.006 मिलीग्राम/लीटर से 0.002 मिलीग्राम/लीटर तक कम कर सकती है। सीओडीएमएन को हटाने के लिए लघु प्रक्रिया सिरेमिक झिल्ली प्रक्रिया में, हालांकि सिरेमिक झिल्ली सीधे घुलनशील सीओडीएमएन को नहीं हटा सकती है, वे छोटे कणों, निलंबित ठोस पदार्थों और कोलाइड्स को रोककर इन सूक्ष्म कणों द्वारा सोखने और ले जाने वाले सीओडीएमएन को सहक्रियात्मक रूप से हटा सकते हैं। इसलिए, कौयगुलांट जोड़ना एक महत्वपूर्ण कदम है, जो कार्बनिक पदार्थों को हटाने, ह्यूमिक एसिड और फुल्विक एसिड को कम करने, झिल्ली की गंदगी को कम करने और बैकवाशिंग दक्षता में सुधार करने की प्रक्रिया की क्षमता में काफी सुधार कर सकता है। इस प्रयोग में CODMn को हटाने की दर 49.9% थी, जो कि सिरेमिक झिल्ली की 0.25 .45 μm के छोटे कणों को हटाने की क्षमता से भी संबंधित हो सकती है (CODMn का पता 0.45 μm फ़िल्टर झिल्ली का उपयोग करके किया गया था) पूर्व-उपचार, और प्रयोगात्मक सिरेमिक झिल्ली छिद्र का आकार 0.08-0.12 μm) था।

झिल्ली अनुप्रयोगों में आर्थिक लाभ हमेशा एक अपरिहार्य प्रमुख मुद्दा रहा है, और झिल्ली प्रणालियों के लागत विश्लेषण में मुख्य रूप से झिल्ली परिशोधन लागत, बिजली लागत, दवा की खपत, श्रम लागत और अन्य खर्च शामिल हैं। हम 100000 m ³/d के पैमाने के साथ एक अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली कार्यशाला के लिए एकल प्रक्रिया का पूर्ण जीवनचक्र लागत विश्लेषण करने की योजना बना रहे हैं, जिसमें मुख्य रूप से 20 साल की परिचालन अवधि के साथ फ्लैट सिरेमिक झिल्ली और जलमग्न कार्बनिक झिल्ली शामिल हैं। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली कार्यशाला में झिल्ली घटक, झिल्ली टैंक सिविल इंजीनियरिंग, बिजली वितरण स्वचालन, रासायनिक खुराक प्रणाली, जल फ्लशिंग और वायु फ्लशिंग प्रणाली, जल निकासी टैंक और रिकवरी टैंक शामिल हैं, जिनमें से सभी 12 ग्रिड झिल्ली टैंक का उपयोग करते हैं। फ्लैट सिरेमिक झिल्ली की खरीद लागत 700 युआन/वर्ग मीटर पर गणना की गई है, जिसमें झिल्ली प्रवाह 80-100 एलएमएच (गणना किया गया प्रवाह छोटा मूल्य लेता है) और 20 साल का जीवनकाल है। जलमग्न कार्बनिक अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की खरीद लागत की गणना 150 युआन/मी² पर की जाती है, जिसमें 25-30 एलएमएच का सार्वभौमिक झिल्ली प्रवाह होता है (गणना किया गया प्रवाह छोटा मूल्य लेता है) और 8 साल का जीवनकाल होता है।

नतीजे बताते हैं कि विसर्जन तकनीक का उपयोग करते समय, सिरेमिक झिल्ली का जीवनकाल कार्बनिक झिल्ली की तुलना में 2-3 गुना होता है। यद्यपि मुख्य प्रक्रिया के रूप में फ्लैट सिरेमिक झिल्ली का उपयोग करके झिल्ली कार्यशालाओं के निर्माण में कुल निवेश विसर्जन कार्बनिक झिल्ली की तुलना में 15% अधिक है, प्रति टन सिरेमिक झिल्ली की कुल जल उपचार लागत वास्तव में कार्बनिक झिल्ली की तुलना में 6% कम हो जाती है। एक 20-वर्ष की संचालन अवधि। इसलिए, सिरेमिक झिल्ली प्रौद्योगिकी उच्च-थ्रूपुट स्थिर परिचालन स्थितियों के तहत किफायती है। आगे फ्लैट सिरेमिक झिल्ली की प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए, निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं: ① पैकिंग घनत्व में सुधार करने के लिए झिल्ली घटकों के संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करना, जो न केवल भूमि बचाता है बल्कि रसायनों की खपत को भी कम करता है। ② सिरेमिक झिल्ली तैयारी प्रक्रिया को विकसित करके, सामान्य फ्लशिंग और रासायनिक धुलाई आवृत्तियों को बनाए रखते हुए झिल्ली प्रवाह को बढ़ाना संभव है। सिरेमिक झिल्ली के इनलेट पानी की गुणवत्ता की विस्तृत श्रृंखला का लाभ उठाते हुए, प्रक्रिया प्रवाह को छोटा करने के लिए एक छोटी प्रक्रिया तकनीक अपनाई जाती है जल संयंत्र का.

(1) सर्दियों में, पूल बॉडी की बैकवॉशिंग पूरी होने के बाद, पूल बॉडी को खाली कर दिया जाता है। जो झिल्ली मूल रूप से पानी में डूबी हुई थी वह ठंडी हवा के सीधे संपर्क में आती है, और बड़े तापमान अंतर से झिल्ली प्रणाली के कनेक्शन में अस्थिरता पैदा हो सकती है। झिल्ली घटकों में तापमान अंतर के कमजोर बिंदुओं के लिए संबंधित नियंत्रण उपाय होने चाहिए।

(2) ऑपरेशन के दौरान स्थिर वैक्यूम बनाए रखना सिस्टम के स्थिर संचालन की कुंजी है। यदि वैक्यूम क्षतिग्रस्त है और पाइपलाइन में गैस जमा हो जाती है, तो कई खतरे हो सकते हैं: ① सक्शन पंप की आसान गुहिकायन का कारण; ② बैकवॉशिंग के दौरान झिल्ली छिद्रों में गैस की रुकावट; ③ ऑपरेशन के दौरान ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर डेटा की गलत माप से बैकवाशिंग और शटडाउन नियंत्रण संकेतों में गड़बड़ी होती है।

(3) झिल्ली घटकों का संरचनात्मक डिजाइन पैकिंग घनत्व में सुधार और सिरेमिक झिल्ली के निस्पंदन प्रदर्शन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, वातन डिजाइन और झिल्ली व्यवस्था का सिस्टम के स्थिर संचालन पर अच्छा सहक्रियात्मक प्रभाव पड़ता है।

(4) जलमग्न सिरेमिक झिल्ली टैंक के संचालन के दौरान, छायांकन पर ध्यान दिया जाना चाहिए, खासकर गर्मियों में शैवाल के प्रकोप के मौसम के दौरान।

(1) 60 m ³/d के पैमाने के साथ एक माइक्रो फ्लोक्यूलेशन फ्लैट सिरेमिक झिल्ली लघु प्रक्रिया जल शोधन उपकरण का उपयोग यांग्त्ज़ी नदी के कच्चे पानी के उपचार के लिए किया जाता है। यह लगभग 5-7 दिनों के रखरखाव सफाई चक्र के साथ, 100 एलएचएम उच्च-थ्रूपुट स्थितियों के तहत स्थिर रूप से काम कर सकता है। ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव अंतर समापन बिंदु को 35 kPa के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है। ओजोन प्रक्रिया के साथ युग्मित सिरेमिक झिल्ली का उपयोग 100 एलएचएम के प्रवाह के तहत रासायनिक रखरखाव सफाई के बिना 6-7 दिनों के लिए ताइहु झील झील बेसिन में जे जलाशय के कच्चे पानी के उपचार के लिए किया जा सकता है। शोध से पता चलता है कि सिरेमिक फ्लैट झिल्ली यांग्त्ज़ी नदी के कच्चे पानी और ताइहु झील झील बेसिन में जलाशय के अनुकूल हो सकती है, और कच्चे पानी की गंदगी के उतार-चढ़ाव का झिल्ली के स्थिर संचालन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

(2) माइक्रो फ्लोक्यूलेशन सिरेमिक फ्लैट झिल्ली क्रमशः सीओडीएमएन, लौह आयनों और एल्यूमीनियम आयनों के लिए 49.9%, 94.8% और 89.8% की निष्कासन दर के साथ, 0.05 एनटीयू से नीचे के प्रवाह की गंदगी को नियंत्रित कर सकती है। ये प्रवाह संकेतक सीधे अपशिष्ट के लिए नए राष्ट्रीय मानक की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

(3) माइक्रो फ्लोक्यूलेशन फ्लैट सिरेमिक झिल्ली की छोटी प्रक्रिया को अपनाते समय, सोडियम हाइपोक्लोराइट को पूर्व-उपचार विधि के रूप में सावधानीपूर्वक चुना जाना चाहिए। सोडियम हाइपोक्लोराइट जेल परत के गठन को बढ़ा सकता है और बैकवाशिंग प्रभाव को प्रभावित कर सकता है।

(4) छह महीने के प्रयोग के दौरान, कोई जल उत्पादन क्षीणन नहीं पाया गया, और जल उत्पादन 95% पर स्थिर रहा। यह विभिन्न कच्चे पानी की स्विचिंग स्थितियों के अनुकूल हो सकता है और इसमें उत्कृष्ट प्रवाह गुणवत्ता है, जो नगरपालिका इंजीनियरिंग में सिरेमिक झिल्ली के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करता है।

(5) चक्र के रूप में 20- वर्ष की परिचालन अवधि के साथ, प्रति टन उच्च-थ्रूपुट फ्लैट सिरेमिक झिल्ली की कुल जल उपचार लागत वास्तव में जलमग्न कार्बनिक झिल्ली की तुलना में 6% कम है, जो किफायती है।

बड़े पैमाने पर नगरपालिका पेयजल बाजार में सिरेमिक झिल्ली प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग में निम्नलिखित प्रमुख संभावनाएं हैं:

(1) सिरेमिक झिल्लियों की विशेषताओं के आधार पर, संपूर्ण जीवनचक्र की आर्थिक दक्षता बढ़ाने के लिए उच्च-थ्रूपुट सिरेमिक झिल्लियों के लिए उपयुक्त लघु प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों का पता लगाएं।

(2) सिरेमिक झिल्ली के प्रदर्शन में सुधार करें, यूनिट घटक लोडिंग वॉल्यूम की प्रसंस्करण क्षमता को बढ़ाने के लिए लोडिंग विधि का अनुकूलन करें और भूमि गहनता प्राप्त करें।

(3) पूर्व-उपचार और फ्लशिंग मापदंडों को अनुकूलित करें, उचित छिद्र आकार का चयन करें, झिल्ली की सतह की चिकनाई, हाइड्रोफिलिसिटी में सुधार करें, और सिरेमिक झिल्ली की गंदगी को कम करने और परिचालन कठिनाई को कम करने के लिए अन्य तरीकों में सुधार करें।

(4) घरेलू सिरेमिक झिल्ली जल आपूर्ति प्रौद्योगिकी मानकों और संचालन और रखरखाव योजनाओं पर विशेष अनुसंधान करना।