逆滲透系統於水回收之最佳操作與維護

本研究以迪化污水廠二沉池出流水為對象,利用逆滲透(reverse osmosis, RO)薄膜系統進行污水回收再利用,以達新加坡NEWater再生水水質標準,增加回收水的可利用性,並探討不同前處理設備、操作通量及CIP(clean in place)清洗薄膜時間對薄膜積垢行為的影響,進而以經濟效益分析找出最佳操作條件。 原水經RO系統處理後,其pH值為4.82-7.41,低於水質標準7-8.5,故需加藥調整,其他項目如氨氮、硝酸鹽氮、電導度、總溶解固體及總有機碳皆符合NEWater水質標準。 在無前處理的情況下,薄膜積垢速率為微濾(microfiltration, MF)及超濾(ultrafiltration, UF)膜作為前處理時的10-16倍,故前處理設備能大幅降低薄膜積垢速率。 以MF為前處理時,RO膜最佳操作條件為CIP清洗時間6小時,標準化通量回復率清洗後達96 %,操作通量為10 LMH,單位產水耗電量為15 及20 LMH的73 %及55 %。 以UF為前處理時,RO膜最佳操作條件為CIP清洗時間12小時,標準化通量回復率清洗後達96-100 %,操作通量為10 LMH,單位產水耗電量為20 LMH的63 %。 比較前處理MF及UF在最佳操作條件時之經濟效益,以UF作為前處理時,其最佳操作條件時的單位產水耗電量為MF的69 %。故在利用RO膜回收迪化污水廠二沉池出流水時,其最佳條件為UF作為前處理、CIP時間為12小時及操作通量為10 LMH。

作者:黃晟祐