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1、浸没式超滤在自来水厂升级改造中的应用五篇材料 摘要：浸没式超滤作为自来水厂升级改造工艺首选技术，以其高效、安全、节能、操作简单等优势得到了越来越多的应用，浸没式超滤的运行压力一般小于0.05mpa，稳定产水通量在2530l/m2h，最高产水通量3540l/m2h，浸没式超滤的产水不随进水水质的变化而变化，产水浊度小于0.1ntu，并可对水中的高锰酸盐指数（codmn）、总有机碳（toc）、uv2 54、氨氮等有一定的去除效果。 关键词：升级改造，浸没式超滤 1.概述 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，现有的供水行业面临着前所未有的技术挑战，一方面，我国饮用水源大多受到严重污染，并且在今后
2、一段时期内仍将是进一步恶化的趋势；另一方面，生活饮用水的水质标准大幅提高。2007年7月1日正式实施的生活饮用水卫生标准（gb5749-2006）将水质指标项目从先前的35项提高到106项，并且对饮水中的污染物限值作了更为严格的规定。与此同时，我国99%的自来水厂仍然采用混凝沉淀过滤消毒的传统工艺，在新形势下已经不堪重负，难以解决面临的诸多水质问题：致病微生物问题、藻类及藻毒素问题、浊度、消毒副产物问题、出水水质不稳定等等水质安全挑战，迫切需要对传统自来水厂进行技术升级改造。 2.浸没式超滤膜在自来水厂中应用 原水为黄河下游某引黄水库水，以浸没式超滤膜为主体， 系统采用间歇抽吸的运行方式，以6
3、0分钟为一个过滤周期，抽吸58min/停抽2min，在停止抽吸的2min进行反洗，反洗强度为过滤通量的2倍，在水反冲洗的同时进行曝气，曝气量为40m3/m2h，以膜池底面积计。 2.1中空纤维超滤膜浸没式超滤膜采用聚偏氟乙烯（pvdf）的中空纤维超滤膜，其物理参数如表1所示。 表1pvdf中空纤维膜的物理参数table1physicalcharacteristicsofthepvdfmembrane3.运行结果3.1原水水质 原水为典型的微污染地表水，主要水质指标如表2所示。表2原水水质 水质参数 均值浊度（ntu）23.21.1ph8.160.31toc（mg/l）2.510.31uv254
4、（cm-1）0.0580.006codmn（mg/l）3.560.57水温（） 16.81.04 氨氮（mg/l） 0.2520.047 亚硝酸盐氮（mg/l）0.0210.0013.2对浊度的去除效果 浊度一直以来都是饮用水生产中关注的主要指标之一，能够反应水中部分颗粒物和胶体物质。浑浊度的去除代表水中泥土、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物质的减少。不同通量下超滤膜出水浊度见图3-1，可见虽然原水浊度在22.024.9ntu之间变化，但是由于超滤膜的筛分截留，出水浊度出水始终保持在0.1ntu以下，基本在维持在0.02ntu（浊度仪最低检出限0.02ntu），通量的大小对超滤膜除
5、浊效果没有差别。有研究表明，浊度在0.1ntu以下时，水体中颗粒物一般都不超过20个/ml；由于颗粒数与两虫安全性有一定关联性，美国饮用水卫生标准中规定自来水厂出水中颗粒数不大于50个/ml，这意味着此超滤膜直接过滤原水即可有效地提高水体生物安全性。图2对浊度的去除效果3.3对高锰酸盐指数的去除 有机物的去除也是给水处理中的难点之一。但是超滤膜本身对溶解性的有机物去除能力极其有限，且有机物的存在能够造成极大的膜污染，会增加运行成本和维护复杂性，因此在用超滤膜处理原水时，必须辅以其它预处理方法。 由图3-2可知，原水codmn2.894.14mg/l，已呈现出微污染的特点，但经超滤膜工艺处理后，
6、出水高锰酸盐指数为2.182.71mg/l，去除率14.29%45.54%之间波动，平均去除率达32.44%。图3对高锰酸盐指数的去除效果3.4对uv254的去除效果 图4是超滤膜对uv254指标的控制效果。从图3-3可以看出，原水uv254在0.0510.063cm-1之间波动，出水则为0.0490.059cm-1，去除率为1.9611.48%，平均去除率达6.91%，可见利用单独的超滤膜过滤原水，只能去除约7%左右的uv254，同时随通量的增加，去除率有减小的趋势。图4组合工艺对uv254的去除效果3.5对toc的去除 图5是超滤膜对toc指标的控制效果。从图3-4可以看出，原水toc在2
7、.122.79mg/l之间波动，出水则为1.402.06mg/l，去除率为22.9033.96%，平均去除率达27.70%，可见利用单独的浸没式超滤膜过滤原水，不同通量下超滤膜对toc的去除率基本一致。图5对toc的去除效果3.6对氨氮的去除 微污染原水中的氨氮是饮用水处理中的一个技术难点，通常采用的方法是预氧化，这样不仅仅增加了氧化剂（如：氯）的投加量，同时提高了三卤甲烷及其它消毒副产物的生成势。超滤膜不仅能够截留原水中的悬浮固体，同时能够截留大部分的细菌。由图6可知，原水氨氮浓度为0.2000.305mg/l，出水氨氮低于0.1mg/l，超滤膜对氨氮达到了78.92%的去除率，表明超滤之间过滤原水能够有效的去除氨氮。 由图7可知，pvdf超滤膜对亚硝酸盐氮也有一定的去除，达到70.66%，随通量的增加，去除率逐渐减少。 第5页 共5页