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摘 要：超濾的孔徑在0.01－0.1mm范圍內(nèi)，對(duì)于水中懸浮物、膠體和微生物具有很高的去除率,與傳統(tǒng)工藝相比，能夠顯著提高飲用水水質(zhì)。本文總結(jié)了超濾在一個(gè)分散供水的農(nóng)村飲用水廠的實(shí)際運(yùn)行狀況，分析了超濾對(duì)于原水中顯著超標(biāo)的微生物、鐵錳膠體的去除能力，闡述了該技術(shù)的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：飲用水 膜技術(shù) 超濾

Practice of Ultrafiltration in Drinking Water Treatment

（OMEX GROUP WANG Jian-liang）

Abstract:

Ultrafiltration, with 0.01 to 0.1 micron pore size, can efficiently remove various suspended solids, colloids, microorganism, etc. and significantly improve the quality of drinking water in comparison with traditional process. The paper summarizes the removal of bacteria, iron and manganese from seriously polluted water by ultrafiltration in a drinking water plant in countryside.

Key words: Ultrafiltration, drinking water

前言

在我國，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，水污染呈發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)水域污染尤為嚴(yán)重水，資源短缺問題也日益突出，城市缺水現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。農(nóng)村地區(qū)的飲用水問題更為嚴(yán)重。農(nóng)村地區(qū)飲用水的水源呈現(xiàn)分散、多樣性和不穩(wěn)定的特點(diǎn)，水源得不到有效保護(hù)，飲水處理往往只經(jīng)簡(jiǎn)單的沉淀或澄清處理，不能有效殺滅細(xì)菌、病毒等微生物，更不能去除有機(jī)農(nóng)藥的殘留物，使生活在農(nóng)村地區(qū)的人群的生命健康受到嚴(yán)重影響。

傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)及強(qiáng)化常規(guī)處理技術(shù)，已無法滿足人們對(duì)飲用水水質(zhì)的要求。目前國內(nèi)外的水深度處理技術(shù)，主要有生物氧化、臭氧氧化、活性炭吸附技術(shù)、高錳酸鉀氧化、膜法處理等。其中膜法飲用水處理技術(shù)，作為一種革命性的技術(shù)，已在發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用，在我國也已廣為關(guān)注。本文就一個(gè)150噸/天的小型超濾膜法水廠實(shí)例，分析超濾技術(shù)對(duì)于鐵、錳及微生物指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)的地表飲用水源的實(shí)際處理效果。

1. 工程概況

該工程位于浙江省湖州市妙西鎮(zhèn)基山村，由于村莊分散且附近水源地得不到有效保護(hù)，村民原來一直飲用經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀處理后不達(dá)標(biāo)的河水。作為浙江省“千萬農(nóng)民飲用水工程”示范工程項(xiàng)目，該水廠已于2004年12月投入運(yùn)行，日供水能力為150噸（運(yùn)行24小時(shí)），目前主要供應(yīng)兩個(gè)自然村約150戶村民的生活用水。

2. 原水水質(zhì)分析及工藝原理

2.1 原水水質(zhì)

水源為河水，主要不合格指標(biāo)是色度、嗅和味、濁度、鐵、錳、耗氧量（KMnO4法）、總大腸菌群。水源水中不合格項(xiàng)目及產(chǎn)水中對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的具體檢驗(yàn)結(jié)果見表1和表2，檢驗(yàn)依據(jù)：GB5750-85、《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》2001；評(píng)價(jià)依據(jù)：CJ3020-93（二級(jí)）、GB5749-85。

表1 水源水（原水）

2.2 超濾對(duì)于懸浮物和微生物的去除

超濾膜分離技術(shù)的主要特點(diǎn)是具有很高的過濾精度，該工程采用的是公稱過濾精度達(dá)到0.03微米的超濾膜，它能夠?qū)崿F(xiàn)：

(1)對(duì)于造成水質(zhì)混濁的懸浮物具有很高去除能力；產(chǎn)水濁度通常達(dá)到0.2NTU以下；

(2)對(duì)于大腸桿菌等微生物具有99.99%以上的去除能力。由于微生物通常在0.5微米以上，因此0.03微米的超濾膜對(duì)于去除微生物十分有效；

(3)對(duì)于鐵、錳、鋁等膠體具有90－95％以上的去除能力。但對(duì)于呈溶解態(tài)的鐵離子等沒有去除能力。

2.3 超濾對(duì)于鐵、錳的去除

超濾能夠去除呈膠體或者懸浮物性質(zhì)的鐵、錳，但不能去除水中溶解的亞鐵離子和二價(jià)錳離子，必須配合使用氧化劑，把亞鐵快速氧化成三價(jià)鐵，在中性pH附近形成不溶性的鐵膠體，把二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，通過超濾過濾除去。

在常規(guī)水處理工藝中，采用曝氣加錳砂過濾的方法來去除水中溶解的鐵、錳。在本工程中，考慮到占地、投資等因素，采用了在超濾進(jìn)水投加次氯酸鈉的方法來實(shí)現(xiàn)此目的，加入量為6ppm。發(fā)生下列反應(yīng)：

2.4 超濾對(duì)于氟的去除

水源水中氟化物超標(biāo)，但超濾本身不能去除呈溶解態(tài)的氟離子。目前除氟工藝主要有活性氧化鋁吸附過濾、骨炭吸附過濾、鋁鹽混凝沉淀、電絮凝、電滲析等，本工程中用國產(chǎn)聚合氯化鋁（PAC）作絮凝劑，鋁鹽形成的礬花粒子Al(OH)3（S）對(duì)水中氟離子具有一定的吸附能力，然后借助超濾對(duì)于鋁鹽水解形成的膠體的截留作用來實(shí)現(xiàn)除氟的目的。

鋁離子在水中迅速水解形成水鋁復(fù)合物，其水解反應(yīng)如下:

工程運(yùn)行中，PAC加入量10ppm，氟化物的去除率為49 %，已經(jīng)能夠滿足飲水要求。如果要提高去除率，需投加更多的PAC量。

3. 產(chǎn)水水質(zhì)分析

經(jīng)檢測(cè)，超濾的產(chǎn)水各項(xiàng)指標(biāo)符合GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，見表2。

表2 產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)

從表2中可以看到，經(jīng)過“氧化－超濾”的工藝，水中總鐵和錳能夠去除得比較徹底；通過添加聚鋁絮凝劑，對(duì)氟也有一定的去除能力，達(dá)到了飲用水的規(guī)范要求。其它各項(xiàng)指標(biāo)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)要求。

4. 先進(jìn)膜法飲用水處理工藝特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的飲用水處理工藝、常規(guī)的飲用水深度處理工藝相比，膜法工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a. 過濾精度極高，對(duì)于懸浮物、微生物、膠體具有很高的去除率；

b. 產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，受進(jìn)水波動(dòng)影響小；

c. 模塊化的裝置設(shè)計(jì)，即滿足大型水廠的需要，又更適合小型分散供水系統(tǒng)；

d. 流程短，不需投加或投加少量化學(xué)藥劑，便于實(shí)現(xiàn)自控。

5. 結(jié)論

基山村飲用水處理項(xiàng)目開創(chuàng)了國內(nèi)農(nóng)村膜法飲用水處理的先例，當(dāng)?shù)氐睦习傩找押壬狭朔�合國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的自來水，從而告別了世代飲用“方便水”的歷史。該項(xiàng)目取得了良好的社會(huì)效益，為大規(guī)模的推廣和運(yùn)用提供了真實(shí)和可靠的依據(jù)，膜法飲用水處理工藝將成為取代傳統(tǒng)工藝最好的選擇，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：秦鈺慧，凌波，張曉健等.飲用水衛(wèi)生與處理技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社.2002.