凈萊泉第三代城市飲用水凈化工藝詳細(xì)介紹

1、凈萊泉第三代城市飲用水凈化工藝詳細(xì)介紹20世紀(jì)以前,城市居民飲用水衛(wèi)生平安性得不到保障,致使水介烈性細(xì)菌性傳染病(如霍亂、痢疾、傷寒等)流行,對人們生命健康危害極大。20世紀(jì)初,研發(fā)出了混凝沉淀過濾氯消毒凈水工藝,稱為第一代城市飲用水凈化工藝。第一代工藝使水介烈性細(xì)菌性傳染病的流行得到有效控制,為人類社會的開展作出了重大奉獻(xiàn)。美國工程院、科學(xué)院以及27個學(xué)會對20世紀(jì)曾就人類社會作出突出奉獻(xiàn)的工程技術(shù)進(jìn)行評選,在被推薦的105項工程技術(shù)中,城市集中供水及水質(zhì)凈化技術(shù)被列為第四(第一為電氣化、第二為汽車、第三為航空) 。20世紀(jì)中葉,發(fā)現(xiàn)了城市水介病毒性傳染病(肝炎、小兒脊椎灰質(zhì)炎等)的流行。研

2、究說明,水中的病毒常附著在顆粒物上,只要將水中顆粒物盡量地去除,將水的濁度降至0. 5 NUT以下,再經(jīng)氯消毒,就可以控制病毒性傳染病的流行。從而,水的濁度已不再是一個感官性指標(biāo),而是與水的微生物平安性相關(guān)的指標(biāo),因此受到極大的重視,美國已將濁度正式列為水的微生物學(xué)指標(biāo)。由于對水的濁度提出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),即要求對水源水進(jìn)行深度除濁,進(jìn)一步推動了第一代工藝的開展。20世紀(jì)70年代,由于水環(huán)境污染,在城市飲用水中發(fā)現(xiàn)了種類眾多的對人體有毒害的微量有機(jī)污染物和氯化消毒副產(chǎn)物,而第一代工藝不能對其有效去除和控制,使水的化學(xué)平安性堪憂,某些水中微量有機(jī)污染物能使人致癌、致畸、致突變(三致物) 。用氯對水進(jìn)行

3、消毒時,氯與水中的有機(jī)物(主要是天然有機(jī)物)作用,能生成三鹵甲烷、鹵乙酸等氯化消毒副產(chǎn)物,其中大局部是對人體有毒害的三致物。在這個背景下研發(fā)出第二代城市飲用水凈化工藝,即在第一代工藝后面增加臭氧活性炭深度處理工藝。第二代工藝能比擬有效地去除和控制水中的有機(jī)污染物和氯化消毒副產(chǎn)物,使水的化學(xué)平安性得到提高。20 世紀(jì)末葉, 水中發(fā)現(xiàn)了新的致病原生動物藍(lán)氏賈第蟲和隱孢子蟲(“兩蟲) ,出現(xiàn)了藻類大量繁殖以及藻毒素、嗅味、水的生物穩(wěn)定性、有害水生生物劍水蚤和紅蟲等重大微生物平安問題。賈第蟲在自然界分布很廣,包括兩棲動物、鳥類、哺乳動物在內(nèi)的數(shù)十種動物體內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了賈第蟲。環(huán)境水體中存在的是賈第蟲包囊,

4、為卵形,長為812m,寬為710m,具有很強(qiáng)的抗氯性,一旦穿過濾池進(jìn)入飲用水中,便可使人致病。隱孢子蟲是寄生于哺乳動物、鳥類和魚類胃腸道和呼吸道內(nèi)的球蟲,分布于世界各地,隱孢子蟲的感染是由于攝入其卵囊所致。隱孢子蟲卵囊為球形,尺寸為46m,具有很強(qiáng)的抗氯性,一旦穿過濾池進(jìn)入飲用水中,便可使人致病。第一代工藝和第二代工藝都難以完全防止“兩蟲進(jìn)入飲用水中,所以成為水業(yè)界高度關(guān)注的問題。由于水環(huán)境污染加劇,導(dǎo)致湖、庫水體富營養(yǎng)化,藻類大量滋生,藻含量可達(dá)上千萬、甚至上億個/升。這樣高的藻含量,常會堵塞濾池,使水處理產(chǎn)生困難。第一代和第二代工藝難以將水中藻類徹底去除,即使除藻率到達(dá)99% ,也有數(shù)十萬

5、甚至上百萬個/升的藻類穿過濾層進(jìn)入飲用水,進(jìn)而生成氯化消毒副產(chǎn)物、嗅味物質(zhì),并成為細(xì)菌再繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)。有的藻類(如藍(lán)綠藻等)能生成藻毒素,有的能產(chǎn)生嗅味物質(zhì),使水的平安性和品質(zhì)下降。藻類問題已成為城市水廠普遍關(guān)注的難題。近年來發(fā)現(xiàn),城市水廠出廠水在輸配過程有微生物增殖現(xiàn)象,被認(rèn)為是生物不穩(wěn)定的水。在增殖的微生物中,有的是條件致病菌,如軍團(tuán)菌、氣單胞菌,以及綠膿桿菌、分枝桿菌等,從而使水的生物穩(wěn)定性成為一個重大的飲用水微生物平安性問題。劍水蚤是一種小型甲殼類動物,體長為1 2mm,以藻類為食,活動能力很強(qiáng),能穿透濾層,并且具有很強(qiáng)的抗氯性,一般氯消毒難以將其殺死,故能進(jìn)入飲用水中。劍水蚤是能寄

6、生在人體的麥地那龍線蟲的宿主。在湖、庫水體中,由于水體富營養(yǎng)化而致藻類大量繁殖,為劍水蚤提供了充足的食物,而水體中以劍水蚤為食的魚類又因捕撈過度等原因大量減少、導(dǎo)致劍水蚤大量繁殖,成為有待解決的一個問題。紅蟲是搖蚊幼蟲,有極強(qiáng)的抗氯性,甚至可在清水池中繁殖,它隨水進(jìn)入輸配管道,一旦由水龍頭中放出,會使人對飲水產(chǎn)生厭反感。近年來又發(fā)現(xiàn)第二代工藝中顆?；钚蕴繛V池出水中的細(xì)菌含量增多,細(xì)菌的抗氯性增強(qiáng),并且出水中含有的細(xì)微炭粒會對細(xì)菌起到保護(hù)作用。此外,劍水蚤和紅蟲還能在活性炭濾層內(nèi)繁殖,使其在出水中增多。所以第二代工藝使水的化學(xué)平安性提高了,但同時卻使水的微生物平安性降低了。綜上所述, 20世紀(jì)末

7、新出現(xiàn)的城市飲用水重大微生物平安問題,第一代和第二代工藝均已無法有效地解決,在這個背景下有待研發(fā)出更平安更有效的第三代城市飲用水凈化工藝。第三代飲用水凈化工藝,不僅要有效和經(jīng)濟(jì),并且還應(yīng)表達(dá)綠色工藝的理念。會造成二次污染的凈水技術(shù)已不符合環(huán)境保護(hù)的要求,將會逐步受到限制,因此研制開發(fā)新型綠色凈水技術(shù)是當(dāng)前凈水工藝的開展方向。凈萊泉凈水工藝要求在提高效率或優(yōu)化效果的同時,能夠提高資源和能源的利用率,減輕污染負(fù)荷,改善環(huán)境質(zhì)量。綠色凈水工藝應(yīng)具有以下特點:凈萊泉凈水工藝所使用的原材料,如凈水藥劑或膜本身是無毒無害的,制造原料也是無毒無害的,并且在制造過程中本身不產(chǎn)生有毒有害污染物;凈水工藝在使用過

8、程中要降低能耗、物耗,提高資源和能源的利用率;凈水工藝在使用后,不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物,不會對飲用者的健康造成影響;凈水工藝的產(chǎn)物,如沉淀池污泥等,易于處置,不會增加外環(huán)境的污染負(fù)荷。 膜是21世紀(jì)新材料中的一個增長點,過去由于其價格高,故多用于小型水處理裝置中。近年來,隨著膜制造技術(shù)的快速開展,膜的性能不斷提高,價格逐漸降低,已到達(dá)可以與第一代工藝和第二代工藝競爭的價位,因而國外將膜用于城市飲用水處理的水廠愈來愈多。納濾、超濾和微濾都可用于城市飲用水處理。納濾能去除有機(jī)物和局部無機(jī)物,但能耗較高。微濾能去除“兩蟲、藻類和水生生物,但不能完全去除細(xì)菌和病毒。超濾能將細(xì)菌、病毒、“兩蟲、藻類、水

9、生生物幾乎全部去除,是目前保障水的微生物平安性的最有效技術(shù)。在美、日等國,也優(yōu)先選擇超濾膜用于城市水廠。目前,世界上采用膜濾的城市水廠正呈加速開展態(tài)勢。在北美,采用超濾和微濾的城市水廠已開展到250余座,總處理水量從數(shù)萬開展到110 ×104m3 /d。在日本,膜濾水廠產(chǎn)水能力已達(dá)400 ×104m3 /d。在新加坡,已建成產(chǎn)水量為27. 5 ×104 m3 /d的大型超濾水廠。全世界超濾水廠的總產(chǎn)水能力1997年為20 ×104 m3 /d, 2006 年已開展到800 ×104 m3 /d。我國將膜濾用于城市水廠的起步較晚,且規(guī)模較小,迄今

10、尚無1 ×104 m3 /d以上規(guī)模的城市膜濾水廠。目前尚不能批量生產(chǎn)和供給納濾膜,所以難以規(guī)?；赜糜诔鞘兴畯S。但我國現(xiàn)已能大量生產(chǎn)和供給質(zhì)優(yōu)價廉的超濾膜和微濾膜,所以建設(shè)大型城市超濾水廠已成為可能。今后有待實現(xiàn)一次性突破,即建設(shè)一座( 510) ×104 m3 /d規(guī)模的超濾水廠,積累設(shè)計、安裝、運行、管理等方面的經(jīng)驗,以便推廣。超濾是綠色物理別離技術(shù)。超濾工藝可以取代以除濁和殺菌為目的的第一代工藝,因為即使不混凝,超濾也能將水中的濁度降至0. 1 NTU以下,所以超濾可少用或甚至不用混凝劑,從而減少混凝藥劑對水質(zhì)的污染。超濾能去除幾乎全部致病微生物,超濾出水水質(zhì)一般可

11、到達(dá)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對微生物指標(biāo)的要求,所以原那么上沒有必要再對濾后水進(jìn)行殺菌消毒。當(dāng)然,還需向水中投加少量消毒劑,以保持一定的持續(xù)消毒能力,以免水在輸配過程中受到二次污染。由于減少了消毒劑的用量,也顯著減少了消毒副產(chǎn)物的生成量,從而提高了水的化學(xué)平安性。用超濾技術(shù)提高第一代工藝現(xiàn)有水廠的出水水質(zhì)和微生物平安性,也是國內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點課題。為了去除“兩蟲及減少消毒副產(chǎn)物的生成量,日本有些水廠在第一代工藝之后再增加超濾工藝,美國一些水廠將第一代工藝中的砂濾池改造成超濾裝置,后者在不增加處理構(gòu)筑物的情況下,不但能使水廠出水水質(zhì)提高,并且還能使水廠出水量顯著增加,是一個值得借鑒的經(jīng)驗。此外,超濾技術(shù)還具有許多優(yōu)勢,例如膜裝置的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化有利于縮短水廠建設(shè)周期,實現(xiàn)水量需求與產(chǎn)能建設(shè)同步;節(jié)約土地資源,并使水廠建設(shè)向工廠化方向開展,從而實現(xiàn)水廠建設(shè)方式的重大革新等等。超濾能十分有效地去除水中的顆粒物質(zhì),特別是致病微生