紹興柯橋區某印染廠工業再生水生產車間進行，項目再生水生產的工藝為格柵初次沉淀池-水解酸化-生物接觸氧化-二沉池-混凝氣浮-砂濾-外壓式超濾-反滲透。試驗進水為砂濾工藝出水，pH范圍為6.9~8.1，COD變化范圍為130.5~250.7mg/L，濁度變化范圍為7.5~34NTU。
中試裝置由膜產水系統（包括膜組件、空氣泵、自吸泵、膜池、清水池）、維護清洗系統（包括反洗泵、藥劑自動投加設備）、在線監測系統（包括溫度、壓力、溫度、pH、液位傳感器）和PLC自動控制系統組成，自動完成膜池進水、排空、膜過濾產水、水反洗、藥劑清洗及洗數據采集等過程。
試驗裝置采用ECONITY浸沒箱式中空纖維膜組件，材質為PVDF，采用拉升法和熱法結合制膜工藝，產生狹縫型非對稱膜孔結構，公稱孔徑為0.1μm，有效膜面積為21㎡。
1.2 運行清洗方式
本次中試分2個階段：
第1階段為連續曝氣運行，通量取0.8m/d；第2階段為無曝氣運行，通量取0.7m/d。
本試驗化學清洗方式為2種：膜通量的維護主
田鉆井廢水是一種組分復雜、色度高、可生化性低、難處理的高濃度有機廢水。目前，國內處理方法主要有物理法、化學法、生物法、物理化學法等，但這些方法在技術、實際操作、費用上都存在一定局限性，故尋求經濟、有效的油田廢水處理新工藝成為油田環保面臨的問題之一。微電解法是以電位低的鐵為陰極，以電位高的碳為陽極，利用Fe-C顆粒之間存在的電位差形成無數個微原電池，在含酸性電解質的水溶液中發生電化學反應，通過鐵的還原性、鐵的電化學性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水的工藝。微電解法被用于石油工業廢水的處理，如朱曉兵等對石油煉廠廢水進行了10m3/h并聯微電解工藝的中試現場實驗研究，石油類、COD、懸浮物去除率均達到70%以上。Yavuz等采用摻釕金屬氧化物平行板電極反應器處理含苯酚廢水，發現當苯酚初始質量濃度為200mg/L、COD值為480mg/L時，去除率分別達到99.7%、88.9%。傳統微電解裝置一般采用升流式固定床反應器，結構簡單，推流性好，但應用中存在以下問題：一是床體填料易板結，造成溝流和死區，導致布水不均勻;二是運行一段時間后，填料表面會形成鈍化膜，廢水中懸浮顆粒也會部分沉積在填料表面，阻隔填料與廢水的有效接觸，導致鐵床處理效果降低;三是鐵床填料補充和更換勞動強度大，影響微電解工藝的推廣。
基于此，學者們通過在鐵床填料中加入適當的輔料(如其他金屬或填料)，或者將固定床改為流化床等方法來改善流態，有效避免填料出現板結現象。本研究擬從流態改善角度，以球墨鑄鐵為復合微電解材料，通過對電解材料填料區進行蜂窩狀隔倉式改造，實現底部布水、分層建倉、分層布氣，進而解決布水不均問題，增加填料過水比表面積。同時，通過分層曝氣攪動，將生成的鐵泥及時充分帶出，解決了電解材料鈍化、堵塞問題。
1、室內實驗
1.1 實驗材料
油田廢水：勝利油田某采油廠綜合排水。
原水水質：COD值為2400mg/L;濁度為56.8;pH值為7.8;SS值為836mg/L。
電解材料：不規則顆粒狀球墨鑄鐵復合Fe-C材料。
要通過化學增強反洗（CEB）和排空前維護性清洗（MCBD）實現。CEB每2d~3d進行一次，MCBD當比通量降至200LMH/bar時實施，兩者均可以恢復透水性。通過比通量變化圖可以發現，MCBD的恢復效果遠優于CEB，前者是后者的8~10倍，MCBD可作為維護膜通量、降低膜恢復性清洗頻率的有效手段。第2階段MCBD清洗周期平均為10.7d，而第1階段平均8.7d，進一步說明第2階段的維護效果優于第1階段。同時，98%的運行時間不需曝氣，可實現75%以上的能耗減少，極大地優化了運行?；瘜W增強反洗（CEB，Chemical Enhanced Backwash），把清洗藥品通過反洗泵注射到膜絲內部，停留一段時間；排空維護性清洗(MCBD，Maintenance Clean Before Drain)，膜池濃水排出前，把低濃度的清洗藥品投入在整個膜池里浸泡。CEB每周3次，使用200ppmNaClO溶液20L，1000ppm草酸溶液20L。MCBD每周1次，投入NaClO至膜池內，濃度為200ppm，浸泡1h；投入草酸濃度為1,000ppm，浸泡1h，排空膜池。
為了控制膜池內的濃水濃度，同時保證目標回收率大于90%，膜池每天需排空3次，排水、充水過程中運行鼓風機，利用氣泡擦洗使得膜表面上的污染物掉落，結束充水后關閉曝氣重新運行系統。
1.3 測試方法
膜透水性測能測試是短期內膜化學清洗節點判斷和長期膜使用壽命分析的主要方法，膜透水性能通過比通量（SF，specific flux）反映，計算公式如下：
SF=J/TMP
式中，J表示膜通量；TMP為跨膜壓差。
本試驗中，維持膜通量J不變，跨膜壓差TMP隨著膜系統運行時間的持續呈現逐漸增加的趨勢。試驗水溫比較穩定，維持在23~25℃，故本試驗不考慮水溫對通量的修正。
2、結果與討論
2.1 水質凈化效果
試驗結果表明，超濾膜對COD的去除效率較低，去除率為7%~14%，產水COD隨著進水COD波動而變化；而對濁度的去除穩定且高效，去除率維持在90%以上，盡管試驗期間進水濁度波動較大，部分時段超過30NTU，產水濁度仍能穩定維持在0.5NTU以下。說明超濾膜對水中懸浮物和膠體物質等產生濁度物質保持穩定去除，可保證后續RO預處理效果，但對溶解性有機物的去除率較低。
2.2 運行方式選擇
從圖1可以發現，第1階段在全過程曝氣、通量為0.8m/d情況下運行平穩；第2階段為無曝氣運行，在通量為0.7m/d下同樣穩定運行。通過對比2個運行階段的跨膜壓差（TMP）和比通量（SF）變化曲線的斜率，可以得出，第2階段跨膜壓差和比通量的變化速率低于第1階段，即膜污染速率降低。說明在該運行通量范圍內，膜通量對膜污染的影響程度大于有無曝氣擦洗。