超濾技術在飲用水深度處理上的應用

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摘 要：超濾的孔徑在0.01－0.1mm范圍內，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。本文總結了超濾在一個分散供水的農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，闡述了該技術的優(yōu)越性。 關鍵詞：飲用水 膜技術 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，隨著經濟建設的快速發(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。農村地區(qū)的飲用水問題更為嚴重。農村地區(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，更不能去除有機農藥的殘留物，使生活在農村地區(qū)的人群的生命健康受到嚴重影響。 傳統(tǒng)的飲用水處理技術及強化常規(guī)處理技術，已無法滿足人們對飲用水水質的要求。目前國內外的水深度處理技術，主要有生物氧化、臭氧氧化、活性炭吸附技術、高錳酸鉀氧化、膜法處理等。其中膜法飲用水處理技術，作為一種革命性的技術，已在發(fā)達國家廣泛應用，在我國也已廣為關注。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簡單沉淀處理后不達標的河水。作為浙江省“千萬農民飲用水工程”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），目前主要供應兩個自然村約150戶村民的生活用水。 2. 原水水質分析及工藝原理 2.1 原水水質 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水中對應項目的具體檢驗結果見表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。 表1 水源水（原水）

檢驗項目 單位 標準要求 檢驗結果 結果判斷 色 度 不應有明顯的其他異色 16，混濁 不合格 渾濁度 度（NTU） ---- 83.7 ---- 耗氧量(KMnO₄法) mg/L ≤6.0 10.0 不合格 總大腸菌群 個/L ≤10000 ＞16000 不合格 溶解鐵 mg/L ≤0.5 1.75 不合格 總鐵 mg/L ---- 3.10 ---- 錳 mg/L ≤0.1 1.27 不合格 氟化物 mg/L ≤1.0 1.22 不合格

2.2 超濾對于懸浮物和微生物的去除 超濾膜分離技術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，它能夠實現(xiàn)： (1)對于造成水質混濁的懸浮物具有很高去除能力；產水濁度通常達到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：