基于纳滤膜分离的健康饮用水处理工艺

第45卷第4期2019年给水排水wATER＆．wAsTEwATERENGINEERINGvoI．45No．42019基于纳滤膜分离的健康饮用水处理工艺于水利11(1同济大学环境科学与r程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室。上海200092；2上海污染控制与生态安全研究院，上海200092)摘要针对当前饮用水水源的污染特征，提出了以纳滤为核心的饮用水深度处理工艺，分析了纳滤膜的截留和扩散机理，探讨了纳滤膜对水中有机物及矿物质的分离效果及影响因素，构建并评价了以纳滤膜为核心的饮用水深度处理工艺系统．为饮用水深度处理开辟了新的途径。关键词健康饮用水纳滤膜有机污染物矿物质中图分类号：Tu99l文献标识码：A文章编号：l002—847l(2019)04—0012一04DoI：10．13789／i．cnki．wwel964．2019．04．002AhealthydrinkingwatertreatmentprocessbasnanofiltrationmembraneseparationYuShuilil·2(1．CollegeOj‘En‘UirOnmentutSciencenndE'lgi'1eeri}lg，StntPKeyI，u1)t”’utOryofPOe}utionCo奴trf)ln礼dResourceReuse，TongjiUniuersi{y，S}}a投ghRi200092，Ch÷na；2．ShnnghniInstituleOfPolluttonCOntrOlu，ldEcOeogicneSecuriey，S}lu’ighui200092，Chin“)AbstI．act：InViewofpollutioncharacteristicsofdrinkingwatersourcescurrently，adrinkingwateradvancedtreatmentprocesswasputforwardwithnanofiltrationmembraneasthecoretechnologyinthispaper．TheinterceptionanddiffusionmechanismsofnanofiltrationmembranewasanaIyzed，andseparationeffectsandinfIuencingfactorsfororganicmatterandmineralsinwaterwerealsodiscussed．Moreover，theadvanceddrinkingwatertreatmentsystemwasbuiltandevalu—ated，whichcouldprovidenewideasforadvanceddrinkingwatertreatmentsystem．Keywords：HeaIthydrinkingwater；Nanofiltrationmembrane；()rganicpolIutants；MineraIsO前言常规饮用水处理工艺——混凝、沉淀、过滤和消毒，处理的主要目标污染物是悬浮物等尺度较大污染物，但是，其对某些病原微生物(如隐孢子虫和贾第鞭毛虫，常称为两虫)不能可靠去除。虽然超滤(UF)(微滤一MF)不仅能可靠分离水中的悬浮物等较大尺度的污染物，而且可以完全分离像隐孢子虫和贾第鞭毛虫(肛m)等病原微生物(5～61g的去除基金项目：国家自然科学基金资助项目(51578390)。12率)，但是UF膜对溶解性有机物、臭味及新兴污染物去除效果较差，对此，近年来很多自来水厂都采用臭氧一生物活性炭工艺进行深度处理，结果表明，臭氧一生物活性炭工艺对耗氧量(C()DM。)一般可以去除20％～30％[明；对臭味物质、氨氮、微量有机物、消毒副产物的前体物，以及生物可同化有机物浓度(A()C)等都有一定的处理效果。不过，工程应用和科学研究均表明，臭氧一生物活性炭工艺仍存在问题Ll}。首先，其对耗氧量(C()D№)去除率不高(20％～30％)，对有些污染较万方数据第45卷第4期2019年给水排水wATER8．wASTEwATERENGlNEERlNGV01．45No．42019严重的水源，出厂水不能达标，或虽能达标，但出水耗氧量相对较高(大于2mg／L)；其次，当原水中含．’一定浓度的溴离子时，该工艺会产生一些臭氧氧化副产物——溴酸盐和次溴酸盐，溴酸盐具有强致癌性，次溴酸盐是溴仿和溴化有机物的前体物，而溴代有机物受饮用水标准严格限制；再次，臭氧一生物活性炭工艺中，炭池中微生物及水生动物的生存环境好，导致炭池中的微生物、微型水生动物，特别是病原微生物(如病毒、病原菌、“两虫”、携带寄生虫的后生动物等)数量的过度孳生，并代谢产生有毒物质。另外，由于微型水生动物是某些病原微生物的寄主，其大量增殖，会