浸没式超滤在自来水厂升级改造中的应用王乐译李文国王新艳摘要：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25～30L/m2·h，最高产水通量35～40L/m2˙h，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）、UV254、氨氮等有一定的去除效果。关键词：升级改造，浸没式超滤，：O434.19文献标识码：A：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60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。3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。3.2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22.0～24.9NTU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。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CODMn2.89～4.14mg/L，已呈现出微污染的特点，但经超滤膜工艺处理后，出水高锰酸盐指数为2.18～2.71mg/L，去除率14.29%～45.54%之间波动，平均去除率达32.44%。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0.051～0.063cm-1之间波动，出水则为0.049～0.059cm-1，去除率为1.96～11.48%，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。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2.12～2.79mg/L之间波动，出水则为1.40～2.06mg/L，去除率为22.90～33.96%，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。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0.200～0.305mg/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...