超滤技术在饮用水深度处理上的应用

80　　　　　　　内蒙古水利　　　　　　　　2010年第3期(总第127期)

【技术应用】

张润其

(天津汉沽区自来水公司,〔摘　要〕　。

〔关键词〕　超滤技术;饮用水;中图分类号:S277.7-0088(2010)03-0080-02　　,水污染呈发展趋势,工,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。文中就一个150t/d的小型超滤膜法水厂实例,分析超滤技术对于Fe、用水量;当用细度模数小于1.0的沙漠特细砂时,用水量取上限;当用细度模数为大于1.2的沙漠特细砂时,用水量取下限。

3.4　确定水泥用量C

Mn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

工程位于浙江省湖州市妙西镇基山村,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。作为浙江省“千万农民饮用水工程”示范工程项目,该水厂已于2004年12月投入运行,日供水能力为150t

(运行24h),目前主要供应两个自然村约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

3.6　确定砂石用量Sp、G

ρρρα1000=C/w+S/os+G/og+15

Sp=S/(S+G)

根据已确定的灰水比值及用水量可计算出水泥用量。

C=W×C/W

ρ式中　水泥密度,g/cm3;c—

ρ水的密度,g/cm3,取=1.0g/cm3;W—

ρ沙漠特细砂的表观密度,g/cm3;os—

ρ石子的表观密度,g/cm3;为含气量系数,不掺引气og—

型外加剂时,取α=1.0。

沙漠特细砂混凝土的配合比为:

C∶S∶G∶W=1∶S/C∶G/C∶W/C

式中　W—每立方米混凝土的用水量,kg/m3;

C/W—计算求得的灰水比值。3.5　确定砂率Sp

根据粗骨料的品种、最大粒径及所确定的水灰比值,按表4选用适当砂率Sp。

表4　撒哈拉沙漠特细砂混凝土砂率选用表

水灰比0.40.50.60.7

%

上式中C、S、G、W分别为上述配合比设计步骤中已求得的每m3沙漠特细砂混凝土中所含的水泥、砂、石子和水的重量。

配制沙漠特细砂泵送混凝土时,在混凝土中掺加适量的泵送减水剂和粒径小于5mm的较粗细集料,效果非常显著,明显改善了混凝土的和易性。

收稿日期:2010-04-25

碎石最大粒径

10mm23～2825～3027～3229～34

30mm22～2724～2926～3128～32

(编校:杨亚军)

表4中数据系细度模数为1.0～1.2的沙漠特细砂混凝土的砂率;当用细度模数小于1.0的沙漠特细砂时,砂率取下限;当用细度模数为大于1.2的沙漠特细砂时,砂率取上限。

作者简介:刘浩辉(1970-),男,工程师,现从事水利水电施工工作。

超滤技术在饮用水深度处理上的应用　张润其

产水中对应项目的具体检验结果见表1和表2,检验依据:

GB5750-85、《生活饮用水卫生规范》2001;评价依据:CJ3020-93(2级)、GB5749-85。

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3　产水水质分析

经检测,超滤的产水各项指标符合GB5749-85《生活饮用水卫生标准》,见表2。

表2　检验项目细菌总数总大肠菌群

单位度(NTU)mg/Lmg/L

表1　水源水(原水)

检验项目色浑浊度耗氧量(KMnO4法)

总大肠菌群溶解铁总铁锰氟化物

单位度度(NTU)mg/L

标准要求不应有明显的其他异色

-

检验结果16,混浊83.710.0>160001.75101.22

结果判断不合格-

≤0.3≤0.1≤1.0≤100≤3

检验结果无异色0.2<0.20<0.100.62<1<3

结果判断合格合格合格合格合格合格合格

≤6.0≤10000≤0.5-

不合格不合格-

个/Lmg/Lmg/Lmg/L1不合格

个/mL个/L

2.2　,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

从表2中可以看到,经过“氧化-超滤”的工艺,水中总铁和锰能够去除得比较彻底;通过添加聚铝絮凝剂,对氟也有一定的去除能力,达到了饮用水的规范要求。其它各项指标也远远低于《生活饮用水卫生标准》的各项要求。

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

4　先进膜法饮用水处理工艺特点

与传统的饮用水处理工艺、常规的饮用水深度处理工艺相比,膜法工艺具有以下优点:

(1)过滤精度极高,对于悬浮物、微生物、胶体具有很高的

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Fe、Mn、AL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Fn、

Mn的去除

去除率;

(2)产水水质稳定,受进水波动影响小;

(3)模块化的装置设计,即满足大型水厂的需要,又更适合

超滤能够去除呈胶体或者悬浮物性质的Fe、Mn,但不能去除水中溶解的Fe2+和Mn2+,必须配合使用氧化剂,把亚铁快速氧化成Fe3+,在中性pH附近形成不溶性的铁胶体,把Mn2+化成Mn4+,通过超滤过滤除去。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Fe、Mn。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6ppm。发生下列反应:

Fe

3+

+

+3H2O→Fe(OH)3(胶体)+3H

小型分散供水系统;

(4)流程短,不需投加或投加少量化学药剂,便于实现自

控。

5　结论

基山村饮用水处理项目开创了国内农村膜法饮用水处理的先例,当地的老百姓已喝上了符合国家《生活饮用水卫生标准》的自来水,从而告别了世代饮用“方便水”的历史。该项目取得了良好的社会效益,为大规模的推广和运用提供了真实和可靠的依据,膜法饮用水处理工艺将成为取代传统工艺最好的选择,具有广阔的发展前景。

2Mn

2+

+ClO

-

+2OH→MnO2+Cl+H2O

--

2.4　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Al2Q3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(S)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:

Al

3+

+

+3H2O→Al(OH)3(S)+3H

参　考　文　献

[1]　秦钰慧,凌波,张晓健等.饮用水卫生与处理技术[M].化

学工业出版社,2002

[2]　雷乐成,汪大翚,水处理高级氧化技术[M].化学工业出

版社,2001

(编校:常淑英)

收稿日期:2010-04-17

作者简介:张润其,助理工程师,从事自来水管理工作。

工程运行中,PAC加入量10ppm,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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w4jm.html