超滤膜技术在市政净水厂中的应用

SOUTHWESTWATER＆WASTEWATER西南给排水如图1，滤膜按孔径由小到大分为反渗透膜、病微生物，故只需向水中投加少量消毒剂，显著减纳滤膜、超滤膜、微滤膜。反渗透膜几乎将水中盐少了消毒副产物的生成量，从而提高了水的化学安类全部去除，这样的水不能作为饮用水长期饮用。全性。纳滤能去除有机物和部分无机物，但能耗较高，且(3)几乎可以消除水中的全部藻类组织。纳滤膜目前尚需要进口，成本很高，还不能作大规(4)通过膜表面的物理筛分作用、膜孑L中的模推广。微滤能去除“两虫”、藻类和水生生物，阻塞作用及共同吸附作用间接去除一小部分有机但不能完全去除细菌和病毒。超滤在将水中的胶体物，COD。去除率一般为15～30％。微粒、不溶性的铁和锰以及细菌、病毒、贾第虫等(5)膜装置的模块化和标准化有利于缩短水微生物去除的同时，保留了人体必需的微量元素，厂建设周期，节约土地资源，并使水厂建设向T厂既确保水质安全又保证水质健康。因此，超滤膜是化方向发展，从而实现水厂建设方式的重大革新。目前国内外水厂选择膜处理技术时的主要选择。3超滤膜处理技术的工艺组合超滤的分离机理为：以膜两侧的压力差为驱动力，虽然超滤膜能有效的去除水中的颗粒物质，但以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流对小分子量有机污染物和溶解性有毒有害无机物过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只则难以去除，对于高浊度水也难以适应。因此，针允许水及小分子物质通过，而原液中体积大于膜表对不同原水，须考虑不同的膜处理组合工艺，进行面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，从而实现膜前膜后处理，以达到相应的处理要求：对原液的净化、分离和浓缩的目的。给水用超滤膜3．1混凝一超滤工艺孔径一般介于0．01～0．02微米之问，只允许水分对于水质优异的原水，可直接或经混凝后进入子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而细菌以超滤膜过滤，对水中的浊度、微生物及少量有机物及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、可有效去除。在国内以南通芦泾水厂、北京第九水大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现厂为代表的膜处理水厂，由于原水水质较好，采用了净化过程。此外，水中污染物对膜表面和膜孔的了以混凝+超滤为主体的工艺，并取得了较好的效吸附作用是超滤分离的另一机理，从而使小于膜孑L果。径的分子也可能被膜分离。3．2混凝一沉淀一超滤或混凝一沉淀一砂滤一超滤2超滤膜工艺特点工艺(1)超滤是绿色物理分离技术，可以取代当原水浊度较高时，为尽量延长膜的使用寿以除浊和杀菌为目的的第一代工艺，且可以少命，宜在膜前增设混凝一沉淀或混凝一沉淀一砂滤单用甚至不用混凝剂，从而减少混凝药剂对水质元，拓展超滤膜对原水浊度的适用范围。的污染。3．3高锰酸钾一混凝沉淀一粉末活性炭一砂滤一超(2)能够有效去除包括隐胞子虫、贾第鞭毛滤工艺虫、细菌和病毒等在内的微生物，显著提高饮用水当原水受到有机物微污染，但污染程度低、或的微生物安全性。且由于超滤能够去除几乎全部致只是季节性、突发性水质变化。可在常规处理工艺·26·SOUTHWESTWATER＆WASTEWATER西南给排水基础上，增设高锰酸钾、粉末活性炭投加，吸附降解水中溶解性有机物。特别是生物粉末活性炭与超滤联用，可以延长粉末活性炭在反应器内的停留时间，提高粉末活性炭在反应器内的浓度，从而可以充分利用粉末活性炭的吸附容量；同时也使以粉末炭为载体的生物膜量大大增加，显著提高生物降解效果。在国内，东营南郊水厂、天津杨柳青水厂等膜处理水厂，采用了以高锰酸钾一混凝沉淀一粉末活性炭一砂滤一超滤为核心的工艺，经过多年运行出水水质可以稳定达标。3．4常规处理+深度处理+超滤工艺当原水污染程度较高，可在常规处理工艺的基础上增加臭氧活性炭—超滤联用技术。即先采用臭表1国氧活性炭吸附去除溶解性有机物，采用超滤膜拦截分离颗粒物和贾第鞭毛虫、隐孢子虫、病毒等微生物。该工艺目前应用于以青浦第三水厂为代表的采用微污染原水作为水源的超滤膜水厂中。4超滤膜工艺的应用实例超滤膜技术从20世纪80年代开始用于饮用水处理，近年来呈加速发展态势，在北美、欧洲、日本、新加坡及台湾等地区已经有比较成熟、广泛的应用。在国内起步较晚，但随着近年来国产膜技术的进步，超滤膜技术在国内净水厂中应用的越来越广泛。先后建成投产了东营南郊水厂、无锡中桥水厂等数十座超滤水厂，积累了大量设计、安装、运行及管理等方面的经验。为超滤工艺在国内制水行业的广泛推广奠定了基础。一览表·27·SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水5超滤膜在净水处理应用中存在的问题超滤膜技术在净水处理中还没有大范围的推广，主要存在以下几个问题：(1)超滤膜的制造成本高，膜寿命偏低，这使超滤T艺运行成本中折旧费较高，加大了自来水的生产成本。(2)超滤膜运行需要压力驱动