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新加坡NEWater水厂的运行升级

2016-2-19 16:54| 发布者: crystal| 查看: 1615| 评论: 0|来自: 中国水工业互联网

  本文将介绍NEWater在工艺优化方面开展的RO中试试验、不同种类膜的处理性能的对比研究、以及在实际生产中RO系统的性能优化。

  作为一个水资源季度有限的国家而言,新加坡成功的开发了“四源汇水”,“四源”包括本地水、从马来西亚进口的水、淡化海水、新生水(NEWater)。而新生水更是王冠上那颗最闪耀的宝石,成功的吸引了来自世界各地水业同行们的目光。

  NEWater起源于2003年,它的工艺主体是对污水(usedwater)进行严苛的净化和深度处理,结合了膜处理工艺(包括微滤或者超滤、以及反渗透)和紫外消毒工艺。产生的新生水主要用于工业生产,以及旱季作为对水库的补充水源,这其实就是一种间接的饮用水源。

  NEWater的生产流程如下:传统污水处理厂二级处理的出水将作为NEWater水厂的进水,首先经过精细格栅过滤,在进入微滤或者超滤工艺单元,主要去除细颗粒物,出水进入反渗透工艺单元,去除细菌、病毒以及大部分溶解盐。反渗透出水进行紫外消毒,最终净化为“NEWater”。

  1、针对NEWater工艺优化开展的RO中试试验

  迄今为止,新加坡已经拥有4座NEWater水厂,总处理量可达新加坡总需水量的30%。规划中的第5座NEWater水厂将于2016年建成运营,预计截止到2060年,NEWater水厂的供水能力将满足新加坡总需水量的55%以上。为此,PUB必须持续不断的进行研发,以对NEWater的工艺与运行控制进行优化。

  为了确保不影响NEWater水厂的实际运行,PUB在BedokNEWater水厂建造了一座与实际工艺相平行的RO试验线,用于对RO膜、阻垢剂以及其它化学药剂开展线下测试。该试验线包括两套平行的RO系统,每套系统的处理量为333m3/d,全部设在一个20英尺长的管架内。试验线连接有拆装自如的管道系统,可以按需组装成不同的工艺结构,并且灵活的实现操作与监控需求,甚至可以囊括对整个NEWater工艺中所有监测点的pH、导电性、流速、温度以及压力的在线传感监测。



  另外,这个中试试验厂还包括了化学药剂独立投加系统,用来对每条RO试验线进行不同的化学药剂投加,比如阻垢剂、抗微生物菌剂等。这些化学药剂都储存在一个可移动的化学品储罐内,置于管架旁边。管架旁还设有在线清洗罐(CIP),以及循环水箱。这样的结构设置方便于膜组件的清洗,一旦化学清洗完成,膜组件可以立即进行产水清洗,最快速去除膜表面残留的化学物质。

  2、不同膜的对比平行试验研究

  为了评估不同膜的性能,两条RO试验线的操作条件都是完全相同的,用以验证在相同进水水质和操作条件下,不同种类膜的处理性能。

  完全相同的基础操作参数包括能耗、压力、流速、水质以及清洗频率,在此基础上,科研人员进行了一系列针对膜性能的对比测试。包括膜通量及处理效率、使用不同阻垢剂时需要的药剂量、不同氟化物剂量对膜表面结垢产生的影响、化学清洗的效率等。

  3、NEWater实际生产中RO系统的性能优化

  中试试验得到的大量数据有利的支持了PUB的科研人员们对RO系统的性能优化以及回收率的提升。系统优化会带来化学药剂以及能耗的降低,从而降低了整个NEWater水厂的运行费用。另外,实验数据还可以进一步验证膜供应商以及化学药剂供应商提供的产品性能参数是否准确,并筛选出更合适的产品供货商。

  PUB已经开始着手展开这项中试试验,通过膜产品在实际水源和操作条件下的使用,也可以为膜供货商们提供大量的工程数据,有利于他们对膜产品展开进一步优化,因此这项中试试验对膜供货商们也是极有意义的,对化学药剂供货商们同理。

注:文章节选自《新加坡的水处理在创新中前行》第三章,由新加坡公用事业局(PUB)、新加坡国家水机构编制,江苏省(宜兴)环保产业技术研究院翻译整理完成。

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