超濾技術(shù)在飲用水深度處理上的應(yīng)用
來源：歐美環(huán)境工程有限公司 閱讀：2135 更新時間：2009-11-05 13:57摘 要：超濾的孔徑在0.01－0.1mm范圍內(nèi)，對于水中懸浮物、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)了超濾在一個分散供水的農(nóng)村飲用水廠的實際運行狀況，分析了超濾對于原水中顯著超標的微生物、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
前言
在我國，隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，水污染呈發(fā)展趨勢，工業(yè)發(fā)達地區(qū)水域污染尤為嚴重水，資源短缺問題也日益突出，城市缺水現(xiàn)象越來越嚴重。農(nóng)村地區(qū)的飲用水問題更為嚴重。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，水源得不到有效保護，飲水處理往往只經(jīng)簡單的沉淀或澄清處理，不能有效殺滅細菌、病毒等微生物，更不能去除有機農(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重影響。
傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)及強化常規(guī)處理技術(shù)，已無法滿足人們對飲用水水質(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)達國家廣泛應(yīng)用，在我國也已廣為關(guān)注。本文就一個150噸/天的小型超濾膜法水廠實例，分析超濾技術(shù)對于鐵、錳及微生物指標嚴重超標的地表飲用水源的實際處理效果。
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，村民原來一直飲用經(jīng)簡單沉淀處理后不達標的河水。作為浙江省“千萬農(nóng)民飲用水工程”示范工程項目，該水廠已于2004年12月投入運行，日供水能力為150噸（運行24小時），目前主要供應(yīng)兩個自然村約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。水源水中不合格項目及產(chǎn)水中對應(yīng)項目的具體檢驗結(jié)果見表1和表2，檢驗依據(jù)：GB5750-85、《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》2001；評價依據(jù)：CJ3020-93（二級）、GB5749-85。
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2.2 超濾對于懸浮物和微生物的去除
超濾膜分離技術(shù)的主要特點是具有很高的過濾精度，該工程采用的是公稱過濾精度達到0.03微米的超濾膜，它能夠?qū)崿F(xiàn)：
(1)對于造成水質(zhì)混濁的懸浮物具有很高去除能力；產(chǎn)水濁度通常達到0.2NTU以下；
(2)對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微米的超濾膜對于去除微生物十分有效；
(3)對于鐵、錳、鋁等膠體具有90－95％以上的去除能力。但對于呈溶解態(tài)的鐵離子等沒有去除能力。
2.3 超濾對于鐵、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錳離子，必須配合使用氧化劑，把亞鐵快速氧化成三價鐵，在中性pH附近形成不溶性的鐵膠體，把二價錳氧化成四價錳，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，采用了在超濾進水投加次氯酸鈉的方法來實現(xiàn)此目的，加入量為6ppm。發(fā)生下列反應(yīng)：
2.4 超濾對于氟的去除
水源水中氟化物超標，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）對水中氟離子具有一定的吸附能力，然后借助超濾對于鋁鹽水解形成的膠體的截留作用來實現(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，超濾的產(chǎn)水各項指標符合GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標準》，見表2。
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表2 產(chǎn)水水質(zhì)指標
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，對氟也有一定的去除能力，達到了飲用水的規(guī)范要求。其它各項指標也遠遠低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》的各項要求。
4. 先進膜法飲用水處理工藝特點
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：
a. 過濾精度極高，對于懸浮物、微生物、膠體具有很高的去除率；
b. 產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，受進水波動影響；
c. 模塊化的裝置設(shè)計，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藥劑，便于實現(xiàn)自控。
5. 結(jié)論
基山村飲用水處理項目開創(chuàng)了國內(nèi)農(nóng)村膜法飲用水處理的先例，當?shù)氐睦习傩找押壬狭朔蠂摇渡铒嬘盟l(wèi)生標準》的自來水，從而告別了世代飲用“方便水”的歷史。該項目取得了良好的社會效益，為大規(guī)模的推廣和運用提供了真實和可靠的依據(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：
秦鈺慧，凌波，張曉健等.飲用水衛(wèi)生與處理技術(shù).化學工業(yè)出版社.2002.
雷樂成，汪大翚，水處理高級氧化技術(shù). 化學工業(yè)出版社.2001.
