超滤技术在饮用水深度处理上的应用_崔淑霞

文章编号:1007-2284(2009)02-0061-02超滤技术在饮用水深度处理上的应用崔淑霞(山东省滨州市海河管理局,山东滨州256600)摘要:超滤的孔径为0.01～0.1mm时,对于水中悬浮物、胶体和微生物具有很高的去除率,与传统工艺相比,能够显著提高饮用水水质。总结了超滤在一个分散供水的农村饮用水厂的实际运行状况,分析了超滤对于原水中显著超标的微生物、铁锰胶体的去除能力,阐述了该技术的优越性。关键词:超滤;膜技术;饮用水中图分类号:TU991.0文献标识码:B收稿日期:2008-05-10作者简介:崔淑霞(1969-),女,工程师,主要从事水利工程研究。0引言在我国,随着经济建设的快速发展,水污染呈发展趋势,工业发达地区水域污染尤为严重水,资源短缺问题也日益突出,城市缺水现象越来越严重。农村地区的饮用水问题更为严重。农村地区饮用水的水源呈现分散、多样性和不稳定的特点,水源得不到有效保护,饮水处理往往只经简单的沉淀或澄清处理,不能有效杀灭细菌、病毒等微生物,更不能去除有机农药的残留物,使生活在农村地区的人群的生命健康受到严重影响。传统的饮用水处理技术及强化常规处理技术,已无法满足人们对饮用水水质的要求。目前国内外的水深度处理技术,主要有生物氧化、臭氧氧化、活性炭吸附技术、高锰酸钾氧化、膜法处理等。其中膜法饮用水处理技术作为一种革命性的技术,已在发达国家广泛应用,在我国也已广为关注。本文就一个150t/d的小型超滤膜法水厂实例,分析超滤技术对于铁、锰及微生物指标严重超标的地表饮用水源的实际处理效果。1工程概况该工程位于山东省滨州市沾化县大张村,由于村庄分散且附近水源地得不到有效保护,村民原来一直饮用经简单沉淀处理后不达标的河水。作为山东省“千万农民饮用水工程”示范工程项目,该水厂已于2005年12月投入运行,日供水能力为150t(运行24h),目前主要供应2个自然村约150户村民的生活用水。2原水水质分析及工艺原理2.1原水水质水源为河水,主要不合格指标是色度、嗅和味、浊度、铁、锰、耗氧量(KMnO4法)、总大肠菌群。水源水中不合格项目及产水中对应项目的具体检验结果见表1,检验依据:GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》。表1水源水(原水)指标检验项目标准要求检验结果结果判断色/(°)不应有明显的其他异色16,混浊不合格浑浊度/度(NTU)-83.7-耗氧量(KMnO4法)/(mg·L-1)≤6.010.0不合格总大肠菌群/(个·L-1)≤10000>16000不合格溶解铁/(mg·L-1)≤0.501.75不合格总铁/(mg·L-1)-3.10-锰/(mg·L-1)≤0.101.27不合格氟化物/(mg·L-1)≤1.001.22不合格2.2超滤对于悬浮物和微生物的去除超滤膜分离技术的主要特点是具有很高的过滤精度,该工程采用的是公称过滤精度达到0.03μm的超滤膜,它能够实现:(1)对于造成水质混浊的悬浮物具有很高去除能力,产水浊度通常达到0.2NTU以下。(2)对于大肠杆菌等微生物具有99.99%以上的去除能力。由于微生物通常在0.5μm以上,因此0.03μm的超滤膜对于去除微生物十分有效。(3)对于铁、锰、铝等胶体具有90%～95%以上的去除能力,但对于呈溶解态的铁离子等没有去除能力。2.3超滤对于铁、锰的去除超滤能够去除呈胶体或者悬浮物性质的铁、锰,但不能去除水中溶解的亚铁离子和2价锰离子,必须配合使用氧化剂,把亚铁快速氧化成3价铁,在中性pH附近形成不溶性的铁胶体,把2价锰氧化成4价锰,通过超滤过滤除去。61中国农村水利水电·2009年第2期在常规水处理工艺中,采用曝气加锰砂过滤的方法来去除水中溶解的铁、锰。在本工程中,考虑到占地、投资等因素,采用了在超滤进水投加次氯酸钠的方法来实现此目的,加入量为6mg/kg。发生下列反应:2Fe2++ClO-+2H+※2Fe3++Cl-+H2OFe3++3H2O※Fe(OH)3(胶体)+3H+2Mn2++ClO-+2OH-※MnO2+Cl-+H2O2.4超滤对于氟的去除水源水中氟化物超标,但超滤本身不能去除呈溶解态的氟离子。目前除氟工艺主要有活性氧化铝吸附过滤、骨炭吸附过滤、铝盐混凝沉淀、电絮凝、电渗析等,本工程中用国产聚合氯化铝(PAC)作絮凝剂,铝盐形成的矾花粒子Al(OH)3对水中氟离子具有一定的吸附能力,然后借助超滤对于铝盐水解形成的胶体的截留作用来实现除氟的目的。铝离子在水中迅速水解形成水铝复合物,其水解反应如下:Al3++3H2O※Al(OH)3(S)+3H+工程运行中,PAC加入量10mg/kg,氟化物的去除率为49%,已经能够满足饮水要求。如果要提高去除率,需投加更多的PAC量。3产水水质分析经检测,超滤的产水各项指标符合GB5749-2006《生活