多介質(zhì)過(guò)濾深度處理飲用水水質(zhì)異常的處理工程實(shí)例

多介質(zhì)過(guò)濾深度處理飲用水水質(zhì)異常的處理工程實(shí)例

1深度處理工程根據(jù)2007年新頒布的《生活飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（gb5749-2006），山西省臨汾自來(lái)水有限公司的運(yùn)營(yíng)商，按照《2007年新發(fā)展性生活飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（gb5749-2006）的要求，進(jìn)行了深入的清潔工程。2流程介紹2.1納濾及預(yù)處理工藝深度水處理工藝選用多介質(zhì)過(guò)濾器+納濾。由于原水中硫酸鹽和硬度指標(biāo)超標(biāo)，而納濾主要去除水中二價(jià)離子，基于本工程水源水中硬度和硫酸根等特定離子超標(biāo)的特性，本系統(tǒng)選用納濾作為除硬度、除硫酸根的脫鹽工藝。由于納濾對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求比較高，采用多介質(zhì)作為納濾的預(yù)處理工藝，去除原水中的膠體、懸浮物和濁度，以使納濾安全、平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。根據(jù)原水及產(chǎn)水水質(zhì)要求，工程設(shè)計(jì)為取一部分原水經(jīng)納濾系統(tǒng)處理后，納濾產(chǎn)水再與原水勾兌后使硫酸鹽≤250ppm，總硬度≤450ppm，達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2006)水質(zhì)要求。2.2外輸水池處理系統(tǒng)進(jìn)水取自濾池后外輸水池進(jìn)水總管，通過(guò)重力流進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，經(jīng)水泵升壓，進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器去除大部分懸浮物和膠體后，通過(guò)保安過(guò)濾器后送入納濾系統(tǒng)處理，納濾產(chǎn)水從外輸水池頂部折板池前端流入，與其余進(jìn)入外輸水池的原水在池內(nèi)進(jìn)行勾兌混合，工藝流程見(jiàn)圖1。3主要工藝設(shè)施3.1多段過(guò)濾3.1.1有機(jī)物類污染物系統(tǒng)采用多介質(zhì)過(guò)濾器作為納濾的預(yù)處理手段，多介質(zhì)過(guò)濾器為壓力式過(guò)濾器，通過(guò)濾料的截留作用，去除水中的懸浮物和膠體，同時(shí)水中的有機(jī)物、細(xì)菌等隨著濁度的降低也可以部分地被去除。多介質(zhì)過(guò)濾器利用容器內(nèi)所裝填的一定厚度的級(jí)配粒料石英砂和無(wú)煙煤形成不規(guī)則孔隙，通過(guò)攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動(dòng)力作用將懸浮物和膠體顆粒在遷移到濾料表面時(shí)，在范德華引力、靜電力、化學(xué)鍵和化學(xué)吸附力的作用下，粘附于濾料顆粒表面或?yàn)V料表面上原先粘附的顆粒上，減少原水中的懸浮物和膠體含量。3.1.2濾料質(zhì)量發(fā)展多介質(zhì)過(guò)濾器運(yùn)行過(guò)程包括:運(yùn)行、反洗(氣洗+水洗)和正洗3個(gè)過(guò)程。多介質(zhì)運(yùn)行原水自上而下均勻通過(guò)介質(zhì)，隨著濾層截留的雜質(zhì)不斷積累，濾料孔隙通道更加細(xì)密，濾料被進(jìn)一步壓實(shí)，產(chǎn)水水質(zhì)不斷提高。多介質(zhì)反洗:經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，表層濾料間的孔隙逐漸被污染物質(zhì)堵塞，產(chǎn)生表層截污現(xiàn)象，甚至形成膜狀物質(zhì)，使阻力增大，濾速劇減或?yàn)V膜斷裂，污染物穿透，產(chǎn)水惡化。為恢復(fù)其原有功能，需要定期用清水進(jìn)行反沖洗，將濾料孔隙中積存的雜質(zhì)洗掉、松動(dòng)濾料層。為加強(qiáng)清洗效果，在罐體內(nèi)引入一定壓力的空氣進(jìn)行擦洗，通過(guò)空氣的攪拌，使濾料產(chǎn)生一定的起伏湍動(dòng)，濾料顆粒進(jìn)行剪力摩擦，使附著在濾料表面的污染物質(zhì)脫落并在水力反洗中隨水帶出。多介質(zhì)正洗:反洗結(jié)束后，正洗將濾料壓實(shí)，同時(shí)將反洗過(guò)程中存在的雜物沖洗出系統(tǒng)，正洗SDI合格后設(shè)備投入正常產(chǎn)水運(yùn)行。3.2納濾及反滲透1)納濾膜結(jié)構(gòu)及工作原理。納濾(NF)膜早期稱為松散反滲透(LooseRO)膜，是20世紀(jì)80年代初繼典型的反滲透(RO)復(fù)合膜之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的，納濾過(guò)濾原理與反滲透過(guò)程是相同的，是為了適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及降低成本而發(fā)展起來(lái)的一種新型的壓力驅(qū)動(dòng)型膜過(guò)程，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。納濾是在壓力差推動(dòng)力作用下，鹽及小分子物質(zhì)透過(guò)納濾膜，而截留大分子物質(zhì)的一種液液分離方法，又稱低壓反滲透。納濾膜截留分子量范圍為200～1000MWCO，介于超濾和反滲透之間，主要應(yīng)用于溶液中大分子物質(zhì)的濃縮和純化，本工程納濾膜主要用于脫除水中的硫酸鹽及硬度。2)納濾工藝運(yùn)行過(guò)程。納濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)水1000t/h，原水為多介質(zhì)過(guò)濾器產(chǎn)水，經(jīng)保安過(guò)濾器過(guò)后直接由系統(tǒng)泵送入納濾系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽。為保證納濾系統(tǒng)的運(yùn)行安全，需控制進(jìn)水SDI小于4。水在進(jìn)入保安過(guò)濾器前由計(jì)量泵加入定量的阻垢劑、酸，以防止納濾結(jié)垢，加入還原劑以防止膜被氧化。任何時(shí)候納濾進(jìn)水余氯不能大于0.1ppm，納濾進(jìn)水氧化還原電位不大于300mv。納濾運(yùn)行時(shí)的任何時(shí)候都不能關(guān)閉產(chǎn)水端任何閥門，以防止背壓。納濾系統(tǒng)包括保安過(guò)濾器、納濾主機(jī)、清洗系統(tǒng)及沖洗系統(tǒng)。本項(xiàng)目采用全自動(dòng)納濾機(jī)組，納濾產(chǎn)水主要用于生活用水的勾兌。在納濾前采用5μm過(guò)濾精度的保安過(guò)濾器進(jìn)一步去除顆粒物，避免池體或管道中的鋼性顆粒劃破納濾膜，保護(hù)納濾膜。工藝設(shè)計(jì)保證制水系統(tǒng)的可靠、連續(xù)運(yùn)行;納濾裝置采用自動(dòng)控制方式，在系統(tǒng)泵的出口和納濾膜組的入口，為了防止“水錘”對(duì)納濾膜造成傷害，設(shè)置了保護(hù)膜系統(tǒng)的高低壓開(kāi)關(guān)，配備了電動(dòng)慢開(kāi)門，以保護(hù)納濾膜的正常運(yùn)行。4納濾產(chǎn)水硫酸鹽的脫除率1)納濾產(chǎn)水總硬度隨時(shí)間的變化如圖3所示。由圖3可知，進(jìn)水總硬度在550mg/L左右，產(chǎn)水總硬度在10mg/L左右，系統(tǒng)總硬度平均脫除率97.3%，高于膜手冊(cè)中所標(biāo)識(shí)的94%的最低脫除率。2)納濾產(chǎn)水硫酸鹽隨時(shí)間的變化如圖4所示。從圖4可以看出，系統(tǒng)平均硫酸鹽脫除率98.4%，高于膜手冊(cè)中所標(biāo)識(shí)的95%的最低脫除率。從總硬度脫除率(97.3%)及硫酸鹽脫除率(98.4%)可以看出:納濾膜性能優(yōu)異穩(wěn)定，總硬度及硫酸鹽脫除率高，對(duì)原水中的總硬度及硫酸鹽脫除效果好。5膜脫除水中污染物膜法作為一種飲