CMF在市政污水再生中的应用案例

摘要：本文介绍了连续微过滤 （Continuous Membrane Filtration，简称CMF）应用于城市市政污水再生的应用案例，包括膜的选择，设计参数，反洗参数等。工程实践表明，CMF工艺具有出水水质优良，投资成本低，运营稳定等特点。

关键字：CMF，连续微过滤， 再生水

Abstract: This paper introduces the Continuous micro filter (Continuous Membrane Filtration, hereinafter referred to as CMF) used in the city of municipal sewage regeneration application cases, including the choice of Membrane, design parameters, and the wash parameters etc. Engineering practice shows that the technology has good CMF effluent water, investment cost is low, stable operation, etc.

Key Words: CMF, continuous micro filter, recycled water

中图分类号：[R123.3]文献标识码：A 文章编号：

一、项目简介

广州国际生物岛位于广州市海珠区东部，再生水厂服务范围为生物岛园区全部总面积1.83平方公里内的污水，处理后出水回用于景观用水和城市杂用水用于生物岛景观、绿化、冲厕和消防水源，以实现生物岛可持续发展战略，创建和谐社会，实现生物岛“生态、环保、循环经济”的理念。

二、CMF工艺

CMF是连续微过滤 （Continuous Membrane Filtration）的简称，是以高抗污染性中空纤维膜为中心处理单元的膜过滤技术。其特殊设计的高效自动控制清洗系统可以实现对中空纤维膜的不停机在线清洗，从而做到对料液不间断连续处理，保证生产的高效、连续进行。CMF 的技术核心是高性能抗污染的膜组件以及与之相配合的膜清洗技术。

CMF多用于工业供水的反渗透RO处理或纳滤NF之前的预处理，近年来应用于市政污水的再生，主要基于其以下特点：

1、设备控制简单，系统可自动运行；

2、占地面积小、结构紧凑，模块化设计可根据用户需求灵活地扩大或缩小，设备造价低；

3、高抗污染的聚偏氟乙烯（PVDF）膜材料，使用寿命长；

4、独特的在线气水双洗方法，优异的膜通量恢复率；

5、原水预处理要求简单，使用低压压缩空气，运行费用低廉；

6、 可采用次氯酸钠等常用氧化性清洗剂进行系统清洗；

7、 产水水质高：浊度≤0.1NTU，SDI≤3，悬浮物＜2mg/L； 8、低压过滤，跨膜压差低，节能。

三、CMF膜车间

广州国际生物岛再生水厂建设工程总处理规模为10,000m3/d，膜车间设计的变化系数为1.34，最大处理量为560m3/h。经过比选，处理工艺为以CASS生物处理工艺为主体的二级处理工艺，深度处理部分采用以超滤（CMF）为主体的深度处理工艺。

1、设计参数

根据总体设计要求，生物岛再生水厂出水水质必须同时达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A标准、《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002) 观赏性景观用水水景类标准和《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002) 冲厕标准。再生水厂CASS生化反应池的出水（进膜水质）和CMF膜车间的出水主要指标要求如下：

2、CMF膜设计

本厂设计水量为10000m3/d, 设计错流水量为1000m3/d,水回收率90.0%，错流率10%。选用HFS-2020型外压式中空纤维超滤膜，膜的公称孔径为0.02μm。膜丝材质为聚偏氟乙烯（PVDF），它是一种优良的新型膜材料，具有极好的耐气候性和化学稳定性，机械强度高，韧性好，使用温度范围宽〔-50～150℃〕。

HFS-2020膜在污水厂二级出水最大膜通量为152 L/m2・h（20°C），设计通量为55.65 L/m2・h。设计膜通量只有最大允许通量的36.61%。设置4组膜堆单元，每个膜堆单元含有26只膜支，总共104支膜。单个膜堆的过滤面积为1872m2，全厂膜的总过滤面积7488m2。

本系统采用低压过滤，运行时膜组件进水压力≤0.3Mpa，跨膜压差≤0.3Mpa。

3、反洗设计

超滤膜工作一定时间后，膜污染超过系统设定指标时需要反冲洗，以恢复产水量和保护膜的使用寿命。本厂膜车间设计反洗、维护性清洗和化学清洗三个反洗的过程。

反洗：单个膜堆一个过滤周期时间为34.17分钟，其中过滤30分钟，次氯酸钠反洗30秒，水反洗30秒，空气洗涤60秒，排水45秒，填充水和冲洗40秒，闸门制动45秒。反洗药剂为次氯酸钠，加药通读为10mg/L(有效氯)。

维护性清洗：每天2次，选用次氯酸钠，投加浓度为300mg/L,每天2次，总维修清洗时间为27.5分钟。

化学清洗：每月1次，选用3%的柠檬酸溶液(去除无机物)和3%的次氯酸钠溶液（去除有机物），持续时间1~3小时。

4、其他主要设备参数

预处理采用的自清洗过滤器, 选用ZXS300-L,3台，2用1备。单个流量350m3/h，过滤精度为200µm，自清洗水量0.2m3/次，每次反洗15秒，功率为0.55kW。

超滤提升泵，选用PWTL150-315，共3台，2用1备。单台流量300m3/h ，扬程35m，转数1450RPM，功率为37kW。

超滤反洗水泵，选用PWTL150-250，共2台，1用1备，单台流量200m3/h，扬程20m，转数1450RPM，功率为18.5kW。

空气压缩机，2台，单台流量3.7m3/min，压力0.75MPa，功率为225kW，配套SLAD-1WXF型无热吸附式干燥机和SLAD-1NF型冷冻式干燥机。

5、经济指标

系统投资592万人民币，不包括土建。占地面积518m2。总装机功率454.4kW。

6、处理效果

本厂CMF采用的中空纤维膜，可以去除CASS出水中小至0.02的无机及生物颗粒，过滤后的水质不受进水影响。进过CMF处理后的水质达到出水水质标准要求。

四、结论与建议

1、广州国际生物岛再生水厂采用了国际先进的CMF技术作为深度处理工艺，出水达到景观用水和城市杂用水标准。

2、CMF具有投资低、占地省、低压过滤、运营稳定等特点，非常适合城市再生水的深度处理。

参考文献：

1.彭跃莲。膜技术前沿及工程应用。中国纺织出版社。2009.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。