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在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，水污染呈發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)水域污染尤為嚴(yán)重，水資源短缺問(wèn)題也日益突出，城市缺水現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。農(nóng)村地區(qū)的飲用水問(wèn)題更為嚴(yán)重。農(nóng)村地區(qū)飲用水的水源呈現(xiàn)分散、多樣性和不穩(wěn)定的特點(diǎn)，水源得不到有效保護(hù)，飲水處理往往只經(jīng)簡(jiǎn)單的沉淀或澄清處理，不能有效殺滅細(xì)菌、病毒等微生物，更不能去除有機(jī)農(nóng)藥的殘留物，使生活在農(nóng)村地區(qū)的人群生命健康受到嚴(yán)重影響。
傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)及強(qiáng)化常規(guī)處理技術(shù)，已無(wú)法滿(mǎn)足人們對(duì)飲用水水質(zhì)的要求。目前國(guó)內(nèi)外的水深度處理技術(shù)，主要有生物氧化、臭氧氧化、活性炭吸附技術(shù)、高錳酸鉀氧化、膜法處理等。其中膜法飲用水處理技術(shù)，作為一種革命性的技術(shù)，已在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用，在我國(guó)也已廣為關(guān)注。本文就一個(gè)150噸/天的小型超濾膜法水廠實(shí)例，分析超濾技術(shù)對(duì)于鐵、錳及微生物指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)的地表飲用水源的實(shí)際處理效果。
1.工程概況
該工程為 “農(nóng)民飲用水工程”示范工程項(xiàng)目，村民原來(lái)一直飲用經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀處理后不達(dá)標(biāo)的河水。該水廠已于2006年12月投入運(yùn)行，日供水能力為150噸（運(yùn)行24小時(shí)），目前主要供應(yīng)兩個(gè)自然村約150戶(hù)村民的生活用水。
2.原水水質(zhì)分析及工藝原理
2.1原水水質(zhì)
水源為河水，主要不合格指標(biāo)是色度、臭味、濁度、鐵、錳、耗氧量（KMnO4法）、總大腸菌群。水源水中不合格項(xiàng)目及產(chǎn)水中對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的具體檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2，檢驗(yàn)依據(jù)：GB5750-85、《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》2001；評(píng)價(jià)依據(jù)：CJ3020-93（二級(jí)）、GB5749-85。
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檢驗(yàn)項(xiàng)目
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單位
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標(biāo)準(zhǔn)要求
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檢驗(yàn)結(jié)果
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結(jié)果判斷
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色
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度
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不應(yīng)有明顯的其他異色
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16，混濁
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不合格
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渾濁度
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度（NTU）
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----
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83.7
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----
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耗氧量(KMnO4法)
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mg/L
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≤6.0
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10.0
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不合格
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總大腸菌群
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個(gè)/L
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≤10000
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＞16000
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不合格
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溶解鐵
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mg/L
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≤0.5
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1.75
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不合格
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總鐵
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mg/L
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----
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3.10
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----
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錳
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mg/L
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≤0.1
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1.27
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不合格
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氟化物
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mg/L
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≤1.0
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1.22
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不合格
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2.2超濾對(duì)于懸浮物和微生物的去除
超濾膜分離技術(shù)的主要特點(diǎn)是具有很高的過(guò)濾精度，該工程采用的是公稱(chēng)過(guò)濾精度達(dá)到0.03微米的海德能超濾膜，它能夠?qū)崿F(xiàn)：
(1)對(duì)于造成水質(zhì)混濁的懸浮物具有很高去除能力；產(chǎn)水濁度通常達(dá)到0.2NTU以下；
(2)對(duì)于大腸桿菌等微生物具有99.99%以上的去除能力。由于微生物通常在0.5微米以上，因此0.03微米的海德能超濾膜對(duì)于去除微生物十分有效；
(3)對(duì)于鐵、錳、鋁等膠體具有90－95％以上的去除能力。但對(duì)于呈溶解態(tài)的鐵離子等沒(méi)有去除能力。
2.3超濾對(duì)于鐵、錳的去除
超濾能夠去除呈膠體或者懸浮物性質(zhì)的鐵、錳，但不能去除水中溶解的亞鐵離子和二價(jià)錳離子，必須配合進(jìn)行氧化處理，把亞鐵快速氧化成三價(jià)鐵，在中性pH附近形成不溶性的鐵膠體，把二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，通過(guò)超濾過(guò)濾除去。
在常規(guī)水處理工藝中，使用除鐵錳過(guò)濾器來(lái)去除水中溶解的鐵、錳。在本工程中，考慮到占地、投資等因素，采用了在超濾進(jìn)水投加次氯酸鈉的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，加入量為6ppm。
2.4超濾對(duì)于氟的去除
水源水中氟化物超標(biāo)，但超濾本身不能去除呈溶解態(tài)的氟離子。目前除氟工藝主要有活性氧化鋁吸附過(guò)濾、骨炭吸附過(guò)濾、鋁鹽混凝沉淀、電絮凝、電滲析等，本工程中用國(guó)產(chǎn)聚合氯化鋁（PAC）作絮凝劑，鋁鹽形成的礬花粒子Al(OH)3（S）對(duì)水中氟離子具有一定的吸附能力，然后借助超濾對(duì)于鋁鹽水解形成的膠體的截留作用來(lái)實(shí)現(xiàn)除氟的目的。
工程運(yùn)行中，PAC加入量10ppm，氟化物6的去除率為49%，已經(jīng)能夠滿(mǎn)足飲水要求。如果要提高去除率，需投加更多的PAC量。
3.產(chǎn)水水質(zhì)分析
經(jīng)檢測(cè)，超濾的產(chǎn)水各項(xiàng)指標(biāo)符合GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，見(jiàn)表2。
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檢驗(yàn)項(xiàng)目
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單位
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標(biāo)準(zhǔn)要求
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檢驗(yàn)結(jié)果
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結(jié)果判斷
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色
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度
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≤15,不得呈現(xiàn)其他異色
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5，無(wú)異色
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合格
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渾濁度
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度（NTU）
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≤3
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0.2
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合格
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總鐵
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mg/L
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≤0.3
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＜0.20
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合格
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錳
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mg/L
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≤0.1
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＜0.10
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合格
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氟化物
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mg/L
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≤1.0
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0.62
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合格
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細(xì)菌總數(shù)
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個(gè)/ml
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≤100
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＜1
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合格
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總大腸菌群
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個(gè)/L
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≤3
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＜3
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合格
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從表2中可以看到，經(jīng)過(guò)“氧化－超濾”的工藝，水中總鐵和錳能夠去除得比較徹底；通過(guò)添加聚鋁絮凝劑，對(duì)氟也有一定的去除能力，達(dá)到了飲用水的規(guī)范要求。其它各項(xiàng)指標(biāo)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)要求。
4.超濾膜法飲用水處理工藝特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的飲用水處理工藝、常規(guī)的飲用水深度處理工藝相比，超濾膜法工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
a.過(guò)濾精度極高，對(duì)于懸浮物、微生物、膠體具有很高的去除率；
b.產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，受進(jìn)水波動(dòng)影響小；
c.模塊化的裝置設(shè)計(jì)，即滿(mǎn)足大型水廠的需要，又更適合小型分散供水系統(tǒng)；
d.流程短，不需投加或投加少量化學(xué)藥劑，便于實(shí)現(xiàn)自控。
5.結(jié)論
超濾膜用于農(nóng)村飲用水處理，產(chǎn)水完全符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求，該處理工藝取得了良好的社會(huì)效益，可大規(guī)模的推廣和運(yùn)用，海德能超濾膜法飲用水處理工藝有望成為取代傳統(tǒng)工藝******的選擇，具有廣闊的發(fā)展前景。
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