纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究

纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究杨庆娟1,魏宏斌1,王志海1,邹平1,陈良才2(1.同济大学环境科学与工程学院,上海200092;2.上海中耀环保实业有限公司,上海200092)摘要:采用纳滤作为主体工艺生产直饮水,考察了两组标准脱盐率不同的纳滤膜对各种无机离子的去除效果。结果表明,纳滤膜可以确保直饮水中总溶解性固体(TDS)、SO2-4、F-的含量达到《饮用净水水质标准》的要求,同时纳滤膜对自来水中的NH+4、NO-2、Cl-等离子的去除效果良好;标准脱盐率高的纳滤膜对无机离子的去除率较高,反之则较低。综合考虑各种因素,建议直饮水工程中选用标准脱盐率为80%～85%的纳滤膜。关键词:直饮水;纳滤膜;无机离子;标准脱盐率中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000-4602(2009)05-0052-04PilotStudyonRemovalofInorganicIonsfromDrinkingWaterbyNFMembraneYANGQing-juan1,WEIHong-bin1,WANGZhi-hai1,ZOUPing1,CHENLiang-cai2(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.ShanghaiZhongyaoEnvironmentalIndustryCo.Ltd.,Shanghai200092,China)Abstract:TwosetsofNFmembraneswithdifferentdesalinationratiowereusedasthemainprocesstoproducedirectdrinkingwater,andtheremovaleffectofinorganicionswasinvestigated.TheresultsshowthatNFcanensuretheconcentrationofTDS,SO2-4andF-toreachtheWaterQualityStandardforFineDrinkingWater.Atthesametime,NFmembraneshavegoodremovaleffectofNH+4,NO-2andCl-.ThehigherthedesalinationratioofNFmembraneis,thehigherremovalrateofinorganicionsis.ItissuggestedthatthestandarddesalinationratioofNFmembraneisabout80%to85%.Keywords:directdrinkingwater;NFmembrane;inorganicions;standarddesalinationra-tio直饮水是目前改善我国城市居民饮水水质最经济有效、切实可行的方法之一。纳滤膜不仅可以去除饮用水中的微量有机污染物、致病微生物,在水质软化和脱盐等方面也有极大的优势[1],且可以去除饮用水中微量的有害单价离子(如NO-2、NO-3、F-等)和有毒二价离子(如HAsO2-4和重金属离子)等[2]。笔者以市政自来水为原水,采用纳滤作为主体工艺去除自来水中的无机离子,尤其是《饮用净水水质标准》中规定达标的无机离子,考察了纳滤膜对各无机离子的去除效果。1试验部分1.1中试规模及设计进、出水水质中试系统设计水量为1m3/h。原水为市政自来水,设计出水水质达到国家《饮用净水水质标准》(CJ94—2005)的要求。中试系统设计主要进、出水水质见表1。由表1可知,该市政自来水水质能够稳定达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求,但相对于直饮水的水质标准,根据往年的自来水水·52·第25卷第5期2009年3月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.5Mar.2009质状况及近期的一些检测结果,其总溶解性固体(TDS)、硫酸盐、氟化物等无机离子的含量时有超标或浓度偏高,还需进一步处理。表1中试系统主要进、出水水质Tab.1Qualityofinfluentandeffluent项目TDS/(mg·L-1)电导率/(μS·cm-1)铁/(mg·L-1)锰/(mg·L-1)SO2-4/(mg·L-1)Cl-/(mg·L-1)F-/(mg·L-1)原水2815320.090.0611073.70.87CJ94—20052505000.20.051001001.0注:笔者仅限于研究对无机离子的去除效果,故未列出其他水质指标。1.2中试工艺流程及说明中试水处理工艺流程见图1。图1中试采用的纳滤膜水处理工艺流程Fig.1Flow