大連地區(qū)小區(qū)優(yōu)質飲用水的處理方法與實踐

1、大連地區(qū)小區(qū)優(yōu)質飲用水的處理方法與理論摘要：本課題根據大連地區(qū)水源水的特點，分別利用R和UF工藝對小區(qū)優(yōu)質飲用水過程進展研究，通過一年多的運行和水質監(jiān)測，實驗說明：運用以“超濾和“反浸透為主的處理技術可以到達我國公布的飲用凈水水質標準J94-1999。對于特定的污染物也顯示出不同的特點，反浸透處理后的水的氨氮去除率在96%左右，氯化物去除率是47%50%，但是膜污染問題嚴重；超濾處理后的水的氨氮去除率和氯化物去除率明顯低于R系統(tǒng)，但通過適當的預處理可以到達設計根本要求。本文在此根底上提出了存在的相關問題和今后的改進的建議。關鍵詞：小區(qū)飲用水優(yōu)質飲用水是指自來水或其他原水經深度凈化處理，到達飲用

2、水水質標準，通過獨立封閉的循環(huán)管網系統(tǒng)，供給居民可直接飲用的優(yōu)質水。但由于優(yōu)質飲用水的局部供水性，經濟制約的局限性，以及投資分散的重復性浪費，決定了這不是一條進步全民飲水質量的根本途徑。從長遠來看，改善飲用水水質的根本途徑是進步城市主體供水系統(tǒng)的水質1。目前在優(yōu)質飲用水中常用的膜處理技術有以下4種：微濾F，超濾UF，納濾NF和反浸透R。反浸透膜處理可以將水中的金屬離子、細菌、病毒、農藥、礦物質去除掉，獲得清潔的純潔水。本論文主要以反浸透和超濾工藝的設計、運行和監(jiān)測進展分析比照，尋求適宜大連地區(qū)的適宜的優(yōu)質水處理方法和注意的問題。1實驗方法實驗利用典型的處理工藝進展如下相關常規(guī)的測試。測試指標主

3、要有代表著微污染的程度氨氮含量；海濱城市由于海水中影響水質的氯化物；代表水體中可被氧化的有機物和復原性無機物的總量的高錳酸鉀指數耗氧量。1.1水質檢測方法國家檢測標準方法氨氮：納氏試劑光度法；氯化物：硝酸銀滴定法；高錳酸鉀指數耗氧量：酸性法。2試驗過程及結果分析本實驗主要是利用超濾法和反浸透法處理大連市地區(qū)水源水，然后對處理后的水測其水質，確定上述兩種方法的優(yōu)劣。2.1超濾工藝超濾是一個壓力驅動過程，其介于微濾與納濾之間。一般來說，超濾膜的截留相對分子質量在1000300000之間，而相應的孔徑在5100n之間，操作壓力一般為0.10.5Pa，主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病

4、毒等大分子物質。工藝流程是原水從水箱中流出，經過錳砂過濾、精細過濾和超濾三道過濾程序以后，再進展消毒處理，最后得到純水，見圖1。表1超濾實驗結果編號1#2#3#4#名稱錳砂過濾精細過濾超濾消毒以后氨氮含量/(g/L)0.950.680.270.13高錳酸鉀指數3.102.932.802.17氯化物含量50.9844.9948.9846.99從表1中可以看出：只有4號的氨氮含量接近規(guī)定的0.1g/L，考慮到實驗讀數存在誤差，故4號可以看作是符合規(guī)定的；而對于高錳酸鉀指數這個指標，后3組數據均小于規(guī)定的3g/L，1號是3.102稍高于規(guī)定數值，隨著對水處理深度的加深，高錳酸鉀指數穩(wěn)步下降；氯化物含

5、量在各個過濾器中的變化不大，均在4051之間，完全符合小于250g/L的規(guī)定。2.2反浸透凈化過程反浸透凈化過程的步驟和超濾凈化過程根本一致，也是原水從水箱中流出，經過錳砂過濾、精細過濾兩道過濾程序以后，進入反浸透凈化器過濾，再進展消毒處理，最后得到純水，見圖2。圖2反浸透處理工藝流程表2中的幾組水樣就是分別在上述工序的出水口獲得的。表2反浸透實驗結果編號1#2#3#4#5#名稱原水錳砂過濾精細過濾反浸透消毒以氨氮含量/(g)0.820.950.270.410.027高錳酸鉀指數8.5515.4716.3115.3315.67氯化物含量220.93133.95129.96116.36109.6

6、7從表2中看出：雖然只有個別幾個符合小于0.1g/L的要求，但是測得的氨氮吸光度的值都很接近，除了1號以外，其它各項最大相差0.05，而對于高錳酸鉀指數這個指標，全部水樣都遠遠大于規(guī)定的3g/L，隨著對水處理深度的加深，高錳酸鉀指數從逐步上升變到逐步下降，在進入反浸透一號處理器時到達峰值；對于氯化物含量的測定，各步的數據完全符合飲用凈水水質標準。2.3討論UF和R各項指標的結果比較見圖3圖5：2.3.1氨氮去除率比照1出水2消毒后圖3氨氮去除率比照圖從圖3-1可以看出，氨氮去除率在這四組數據中，無論在是超濾還是反浸透中變化都是比較高的，超濾的去除率在消毒后由60%變到80%，而反浸透消毒后也從

7、50%變到了96.70%。2.3.2高錳酸鉀指數比照1出水2消毒后圖4高錳酸鉀指數去除率比照圖高錳酸鉀指數主要是反映耗氧量的，超率的數據根本符合?飲用凈水水質標準?2規(guī)定的3g/L的規(guī)定，但是反浸透的數據比規(guī)定大5倍左右。這主要是因為反浸透所用到的膜已經使用了近二年，膜的成效已經嚴重下降，應該進展更換或洗滌。1出水2消毒后圖5氯化物去除率比照圖2.3.3氯化物去除率比照經反浸透處理后的水的氯化物去除率是50%左右，經過超濾處理后的水的氯化物去除率是10%以下。2.4問題2.4.1膜污染目前,膜污染問題是膜技術用于飲用水處理的最大障礙。膜污染3是指水中的懸浮固體、微生物及溶解的鹽類因被濃縮,其濃

8、度超過溶度積而在膜外表上生成了不需要的沉積物。在R運作過程中，膜污染使透過水量減少，供水壓力增加，產品水質降低，增加清洗頻率,并且需要停機清洗，產水費用增加。2.4.2消毒工藝在美國總大腸桿菌標準4TtallifrRule中提出了對去除水中大腸桿菌的更為嚴格的標準和更為嚴格的檢測手段，另一方面在消毒劑和消毒副產物中，嚴格地限制了水中消毒劑和消毒副產物的最大值之后，水質標準的進步對消毒工藝提出了挑戰(zhàn)。在飲用水深度凈化工藝中，采用合理的消毒方法，在保證去除致病菌的同時，又最大限度的減少消毒副產物的濃度是消毒工藝的核心內容。目前常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等。在實際運行中，這些方法都

9、不同程度的存在一些問題。氯消毒主要是通過次氯酸的氧化作用來殺滅細菌5，對于水中的病毒、寄生蟲卵的殺滅效果較差，而且當原水中含有較多的天然有機物如腐殖酸等時，氯消毒后水消毒副產物的含量會超過凈水標準。另外，采用氯消毒的口感比采用其他消毒劑差。利用二氧化氯消毒，處理效率遠好于氯但弱于臭氧。二氧化氯消毒所產生的主要的消毒副產物為亞氯酸鹽和氯酸鹽，它們對人體安康有潛在的危害。臭氧是目前的化學消毒劑中最為有效的一種消毒劑。對水中的各種微生物都表現(xiàn)出良好的去除效果。臭氧消毒工藝的優(yōu)點比較明顯，消毒后水的口感明顯好于氯消毒水。臭氧消毒所要解決的主要問題是消毒副產物的控制問題，臭氧的消費設備龐大，流程復雜，需

10、要較高的運行管理程度，同時臭氧容易分解，在室溫下水中的臭氧的半衰期約為30in，在輸送管道較長時,單獨采用臭氧消毒難以保證持續(xù)的殺菌效果，容易產生細菌的增值問題。耐臭氧腐蝕的管道造價很高，為了抑制臭氧的分解問題，有的工藝采用了循環(huán)處理后水，重新參加消毒劑的方法，循環(huán)的水量到達了設計水量的50%，這樣必然增加了系統(tǒng)的運行費用，因此，臭氧消毒也是各種消毒工藝中造價較高的。紫外線消毒后的水中不會產生消毒副產物，紫外線消毒所面臨的主要問題就是消毒后的水中無“余氯作用，在管網內細菌容易重新繁殖，所以單純的紫外線消毒一般用于小水量。另外，紫外光燈在超長時間運行后易壞，且耗電量大。3結論與今后的工作以上處理過程研究說明：(1)超濾處理后的水的氨氮去除率在80%左右，氯化物去除率是6%，耗氧量符合要求；(2)反浸透處理后的水的氨氮去除率在96%左右，氯化物去除率是4750%，耗氧量不合規(guī)定；(3)超濾和反浸透兩種方法都能保證凈化后的水質符合國家的規(guī)定，比較而言反浸透凈化處理的水的指標更符合要求，氯化物的去除率要遠遠高于超濾，而且反浸透凈化的水對人身體更有好處，但反浸透所需要的設備特別是膜的資金遠大于超濾，所以在不影響水質的根底上盡量節(jié)省費用，建議采用將二者結合使用；(4)為了有效解決膜污染問題，適當的前處理是非常必要的。美國的hristpherF.end6等利用含有土壤腐殖物質和有生物活