水廠升級(jí)改造中超濾系統(tǒng)的中試和應(yīng)用分析

【摘要】本文從水污染現(xiàn)狀入手，以水廠升級(jí)改造為背景，指出超濾系統(tǒng)在飲用水方面的應(yīng)用以及水廠升級(jí)改造中超濾系統(tǒng)的中試和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水廠升級(jí)改造；超濾系統(tǒng)；中試；應(yīng)用

隨著《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的正式施行，凈水企業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，在新標(biāo)準(zhǔn)的要求下改善水廠工藝，使其符合新標(biāo)準(zhǔn)要求是當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。

1、水污染現(xiàn)狀

近年來，隨著工業(yè)化的進(jìn)一步推廣，工業(yè)中心和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展有了一定的變化，水污染逐漸呈現(xiàn)出由城市向農(nóng)村，由沿海向內(nèi)地，由地表向地下水污染的趨勢(shì)轉(zhuǎn)移。目前，國(guó)內(nèi)大部分湖泊呈現(xiàn)出營(yíng)養(yǎng)化、縮小化、近海水域污染化的趨勢(shì)。相關(guān)資料指出，淮河流域的省份工廠排放廢水，導(dǎo)致淮河水質(zhì)變差，污水團(tuán)下溯，最終導(dǎo)致水廠關(guān)門，飲用水出現(xiàn)了前所未有的問題。

我國(guó)是世界上最缺水的國(guó)家之一，淡水資源人均占有量?jī)H有世界人均占有量的四分之一，加之，近年來，石油化工、有機(jī)化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、殺蟲劑、除草劑等生產(chǎn)工業(yè)的飛速發(fā)展，污水排放量猛增，導(dǎo)致我國(guó)80%以上的水域受到污染[1]。國(guó)內(nèi)飲用水污染問題日益凸顯，常見的主要污染物有氨氮和有機(jī)物，這使得我國(guó)飲用水源受到嚴(yán)重污染。隨著水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，人們對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)認(rèn)識(shí)有所提高，在這個(gè)基礎(chǔ)上，采用新技術(shù)補(bǔ)充常規(guī)工藝已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。

2、超濾系統(tǒng)在飲用水方面的應(yīng)用

常規(guī)的凈水方法有沉淀、混凝、澄清、氯消毒或砂率，這些常規(guī)凈水方法目前為多數(shù)國(guó)家采用，這些常規(guī)凈水方法能有效除去水中的懸浮物、濁度、色度、膠體以及微生物等，對(duì)消除水中病原菌、澄清水質(zhì)有著明顯的作用，但不可忽視的是，傳統(tǒng)凈水方法存在一定的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①不能有效消除水中微量有機(jī)污染物：一些水中微量有機(jī)物是污染物，這些污染物的存在很大程度上增大了水消毒中三鹵甲烷消毒副產(chǎn)物生成量，同時(shí)也增大了引用水化學(xué)污染風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究表明，傳統(tǒng)的凈水工藝只能消除20%至30%的水中有機(jī)物，加之，溶解性有機(jī)物在一定程度上破壞了膠體穩(wěn)定性，因此，常規(guī)凈水工藝不能有效去除水源中的微量有機(jī)污染物；②對(duì)地面水源中的氨氮問題不能有效解決：傳統(tǒng)的凈水工藝不能有效解決氨氮問題，這為異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)提供了可能，從而導(dǎo)致水中未被氯消毒殺死的菌類重新生長(zhǎng)，從而增大了水生疾病傳播的可能性[2]；③對(duì)病原微生物去除能力有限：二十世紀(jì)九十年代，多個(gè)國(guó)家出現(xiàn)了病原微生物傳染事件，這些污染事件指出傳統(tǒng)的凈水工藝不能確保日常飲用水的安全。病原微生物多是微米數(shù)量級(jí)，傳統(tǒng)凈水工藝不能有效過濾到這些極小的病原微生物，從而導(dǎo)致致病微生物進(jìn)入飲用水，對(duì)飲用水的安全構(gòu)成了威脅。

傳統(tǒng)凈水工藝不能有效確保飲用水質(zhì)量，在這種情形下，超濾技術(shù)有了快速的發(fā)展，并于二十世紀(jì)八十年代應(yīng)用于飲用水的處理過程中。經(jīng)過多年的研究發(fā)展，超濾系統(tǒng)有極強(qiáng)的去除水中污染物的能力。超濾是將溶液分離、凈化、濃縮的一種膜透過法分離技術(shù)，是一種有廣闊發(fā)展前景的膜法分離技術(shù)[3]。超濾技術(shù)能有效去除飲用水中的顆粒物質(zhì)和濁度，有效出去水中微生物，對(duì)飲用水中的有機(jī)物有一定的去除效果，對(duì)飲用水中絮體或膠體存在的鋁鐵等也有一定的去除效果。

3、水廠升級(jí)改造中超濾系統(tǒng)的中試和應(yīng)用

以某市地表水廠升級(jí)改造為例，簡(jiǎn)述水廠升級(jí)改造中超濾系統(tǒng)的中試和應(yīng)用。水源廠位于某市某河邊，占地2.8畝，地處平坦。該水廠

超濾系統(tǒng)對(duì)濁度、顆粒物、藻類及其它因素明顯的效果。該市氣溫較低，這給水廠升級(jí)改造中超濾處理帶來了困難，一般情況下，低溫會(huì)導(dǎo)致混凝不充分，絮凝體的形成較慢，且絮凝顆粒松散、細(xì)小不容易出現(xiàn)沉淀，出水效果不好。然而，超濾膜去除濁度通過機(jī)械截留能較好地實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，超濾膜工藝在低溫或低濁的情況下也具有良好的去除效果，超濾膜的出水濁度不會(huì)隨著水質(zhì)波動(dòng)或變化而變化。但因?yàn)槌瑸V膜孔徑有一定的不均勻性，因此，超濾膜水中依舊會(huì)存在極少量的顆粒物。相對(duì)于較小的尺寸，超濾膜對(duì)相對(duì)大尺寸的顆粒物節(jié)流效果較好，超濾膜依靠機(jī)械篩分的作用去除顆粒物。該水庫(kù)中磷或氮含量超標(biāo)，水體營(yíng)養(yǎng)指數(shù)較高，在溫度氣候允許的情況下，會(huì)出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化，促使藻類繁殖。超濾系統(tǒng)依靠篩分機(jī)理除去藻類，不會(huì)對(duì)藻體細(xì)胞造成損害，同時(shí)，也不會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)藻毒素釋放，進(jìn)而降低水體中有害有毒溶解性物質(zhì)的出現(xiàn)。水廠升級(jí)改造中超濾系統(tǒng)的中試試驗(yàn)研究中膜污染是最重要的障礙，膜污染是在膜分離的時(shí)候盡可能選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致膜污染物質(zhì)富集和微生物滋生，進(jìn)而超濾中試試驗(yàn)阻力會(huì)增大。一旦出現(xiàn)這種情況，要進(jìn)行有效的化學(xué)清洗，從而幫助超濾系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4、結(jié)語(yǔ)

采用超濾系統(tǒng)進(jìn)行中試試驗(yàn)可控制出水水質(zhì)，確保出水質(zhì)量。本文研究表明，超濾膜出水濁度較小，膜系統(tǒng)能較好地除去顆粒物，在藻類繁殖水質(zhì)惡化的環(huán)境下，依然能確保出水水質(zhì)，基本去除藻細(xì)胞。另外，本文研究結(jié)果表明，將超濾系統(tǒng)運(yùn)用到該市地表水水廠實(shí)施升級(jí)改造方法可行。

參考文獻(xiàn)

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