膜凈化技術(shù)在飲用水安全中的應(yīng)用

膜凈化技術(shù)在飲用水安全中的應(yīng)用

根據(jù)2019年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國的淡水資源總量達(dá)到2828億噸。面對部分飲用水水源存在部分離子物質(zhì)超標(biāo)的問題，飲用水安全越來越受到重視。利用膜技術(shù)提高水資源利用率及飲用水安全水平具有廣闊的前景，其中，反滲透技術(shù)具有無相變、設(shè)備簡單、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用反滲透技術(shù)是指通過壓力驅(qū)動使水分子通過致密的反滲透膜，截留水中物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)溶液分離。反滲透技術(shù)能從水中除去90%以上的溶解性鹽類和95%以上的膠體微生物及有機(jī)物，明顯改善飲用水水質(zhì)在國家“十三五”水專項(xiàng)“城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)關(guān)鍵材料設(shè)備評估驗(yàn)證及標(biāo)準(zhǔn)化”課題背景下，為建立反滲透裝置在我國供水行業(yè)科學(xué)的評估驗(yàn)證體系，需對反滲透及其組合技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行廣泛調(diào)研。調(diào)研成果表明，反滲透技術(shù)目前在我國供水行業(yè)中的應(yīng)用主要集中在海水淡化、苦咸水淡化、應(yīng)急保障供水以及家用供水這4個(gè)方面。1我國反滲透海水淡化工程現(xiàn)狀雖然地球表面75%的面積被水覆蓋，但海水占比為96.53%，且因含鹽量較高不能被直接利用。我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口眾多，但可利用水資源較少目前，關(guān)于反滲透海水淡化的基礎(chǔ)研究較多。周棟等我國反滲透海水淡化工程發(fā)展迅速。截至2018年底，全國各類供水應(yīng)用反滲透技術(shù)的海水淡化工程為121個(gè)，工程規(guī)模為82.56萬t/d，占全國海水淡化總工程規(guī)模的68.70%1.1設(shè)計(jì)規(guī)模及參數(shù)為滿足居民生活用水需求，水廠采用“超濾+兩級反滲透”處理工藝對海水進(jìn)行凈化，設(shè)計(jì)規(guī)模為1000m原水水質(zhì)如表1所示。設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水氯化物<250mg/L，硫酸鹽<250mg/L，總硬度<450mg/L，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的要求1.2設(shè)計(jì)規(guī)模及參數(shù)利用“砂濾+反滲透”處理工藝對海水凈化，用于島上居民的生活飲用水，工程規(guī)模為100m原水水質(zhì)如表3所示。設(shè)計(jì)參數(shù)如表4所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水氯化物為51.78mg/L，硫化物<0.5mg/L,Ca1.3設(shè)計(jì)水質(zhì)、水質(zhì)利用“多級過濾器+反滲透”處理工藝凈化海水，補(bǔ)充船上日用淡水，產(chǎn)水量為20m原水水質(zhì)：進(jìn)水含鹽量≤40000mg/L。設(shè)計(jì)參數(shù)如表5所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水氯化物<250mg/L，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的要求。2苦咸水處理技術(shù)通常將礦化度含量大于1000mg/L、氟化物含量大于1.0mg/L的無法直接利用或利用范圍不大的劣質(zhì)水資源稱為苦咸水近年來，反滲透苦咸水淡化是研究的熱點(diǎn)。劉娟等目前，我國反滲透苦咸水淡化工程技術(shù)較成熟。反滲透技術(shù)因其裝置簡單、出水穩(wěn)定等優(yōu)勢，已被廣泛地運(yùn)用于苦咸水淡化。2.1水質(zhì)及設(shè)計(jì)參數(shù)利用“超濾+反滲透”處理深井地下水，用于居民生活飲用，工程規(guī)模達(dá)30000m原水水質(zhì)如表6所示。設(shè)計(jì)參數(shù)如表7所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水氟化物<1mg/L，硫酸鹽<250mg/L，總硬度<450mg/L，錳<0.1mg/L，鐵<0.3mg/L，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的要求。2.2水質(zhì)、設(shè)計(jì)參數(shù)利用“超濾+反滲透”處理地下水，用于居民生活飲用，工程規(guī)模達(dá)20000m原水水質(zhì)如表8所示。設(shè)計(jì)參數(shù)如表9所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水水氯化物、硫酸鹽含量均小于200mg/L，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的要求。2.3設(shè)計(jì)規(guī)模及參數(shù)采用“多介質(zhì)過濾器+反滲透”工藝處理地下水，用于居民生活飲用，工程規(guī)模為600m原水水質(zhì)如表10所示。設(shè)計(jì)參數(shù)如表11所示。產(chǎn)水水質(zhì)：產(chǎn)水氟化物為0.02mg/L，硫酸鹽為2.82mg/L,Ca3反滲透水處理設(shè)備在應(yīng)急供熱中的應(yīng)用飲用水水源若突發(fā)水體污染事故，將會對城市供水安全造成威脅，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)與社會生活秩序針對突發(fā)事件引起的有機(jī)微污染，劉麗目前，反滲透技術(shù)在應(yīng)急供水方面非常適合作為應(yīng)急供水設(shè)備使用，其機(jī)動性強(qiáng)、效率高。某公司研發(fā)的應(yīng)急凈水車尺寸產(chǎn)水規(guī)模不小于5m4反滲透+ro+活性炭棒/水棒復(fù)合我國90%以上自來水處理采用加氯消毒工藝，在去除渾濁度和細(xì)菌的同時(shí)，會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物（DBPs)目前，國內(nèi)幾大品牌反滲透凈水機(jī)（如史密斯、沁園、美的等）常用工藝流程為“PPC復(fù)合（或PP棉）+前置活性炭棒（或活性炭）+RO+后置活性炭棒”或“PP+炭纖維+高精度PP棉+RO+后置活性炭（棒）”。自來水經(jīng)過反滲透凈水機(jī)處理，出水更加純凈。某品牌家用反滲透凈水機(jī)采用反滲透膜工藝，通水使用6個(gè)月采集濾前水和濾后水檢測相關(guān)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)反滲透凈水機(jī)對硒、錫、鋁、銅、砷、硼、鈷、銻、鋇、鈹、三氯甲烷、溶解性總固體、總硬度、耗氧量、氟化物、硝酸鹽、氯化物和硫酸鹽均能保持較高的去除率，達(dá)到國家頒布的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，可以直接引用5滲透技術(shù)應(yīng)用中有待解決的問題隨著飲用水安全問題的升級，反滲透技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。反滲透技術(shù)處理后的海水和苦咸水達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的要求，可供直接飲用，同時(shí)，可保障應(yīng)急供水的安全性及提高家庭飲用水出水水質(zhì)。但反滲透技術(shù)在飲用水中的應(yīng)用還存在如下問題有待深入研究。(1）離子幾乎全部被截留。反滲透在去除水體中有害離子的同時(shí)，也截留水中的其他離子，純凈水是否能被長期飲用一直存在爭議。但多數(shù)研究者認(rèn)為，選擇性地保留一部分離子是非常必要的。因此，研究組合工藝實(shí)現(xiàn)部分離子的保留是健康飲水的研究方法之一。(2）反滲透濃水的處理。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，反滲透濃水中的有機(jī)物濃度高，且可生化性差，無機(jī)鹽含量高，電導(dǎo)率大，導(dǎo)致濃水處理難度大。如果直接