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公共供水水处理中膜过滤替代传统过滤的应用与思考
净水技术 王如华 / 时间:2022-11-18 10:44:58

慧聪水工业网11月16日讯:近10年来,水质提升成为我国公共供水事业的重大任务之一,其中先进、可靠和经济可承受的新兴水处理技术的应用,对实现水质提升起到了关键的支撑作用。始于20世50年代并在20世80年代才开始在家庭和公共供水系统应用的膜分离技术,目前已被业内广泛认同为21世纪饮用水处理的新技术。20世纪初我国家庭和商用小型饮用水处理系统开始采用膜分离技术以来,随着市场需求的不断增加,其中膜过滤技术的应用得到了快速发展,先后经历了全进口产品、全进口产品为主与国产产品为辅、国产产品为主与进口产品为辅的应用历程。在我国公共供水系统中目前已建成的膜过滤项目规模约为800万m3/d,其中还包括了个别除膜过滤技术外的探索性膜分离技术应用案例,如纳滤和低压纳滤技术;在建的膜过滤项目规模约为200万m3/d,已建和在建的规模约占我国现有城市供水能力的5%。此外,已计划或规划将来建设的膜过滤项目规模也接近500万m3/d。因此,保障供水安全和提供优质饮用水成为我国公共供水的一项持续的重要任务,以及随着我国膜工业水平的不断提高,未来膜过滤技术在我国的应用规模仍将有较大的发展空间。

虽然目前我国公共供水系统中膜分离技术的应用已达到了一定的规模,且未来仍将有较大的发展空间,但是,在对各类膜分离技术特征和及其应用场景的认识上,尚存在一些误区,致使其在一些公共供水系统中的应用不尽合理。比如将膜分离技术中的膜过滤工艺作为一种传统常规处理工艺基础上的叠加工艺来应用,甚至作为去除水中溶解性污染物为目标的深度处理工艺来应用。这些做法虽然对水质无负面影响,却仍无法去除水中溶解性污染物,并造成了一定程度的功能和公共资源的浪费,导致不必要的公共供水成本的增加。因此,有必要从替代传统饮用水处理工艺的角度出发,根据公共供水的基本要求,结合各类膜分离技术的特征以及膜过滤工艺的技术特点和适用性分析,对膜过滤工艺替代传统饮用水处理工艺的可行性进行研判。

总结与思考

公共供水水质提高需要水处理技术的不断发展和提高来支撑,同时也应充分考虑各利益攸关方的经济承受力。相对于已经超过百年应用历史的传统过滤,膜过滤作为20世纪80年代中期才开始在公共供水系统应用的新技术,随着应用规模的逐步扩大,其对于传统过滤的优势已被业内逐渐了解和认可,应用成本和性价比更趋合理。但是,膜过滤处理的对象是水中不溶解的颗粒物(包括微生物),其仅是替代传统过滤的新技术,而不能替代处理水中溶解性污染物的传统深度处理工艺。膜过滤至少在下列场合替代传统过滤或作为臭氧生物活性炭后的保安过滤具有很高的可行性:(1)原水常年浑浊度维持在10 NTU左右和高锰酸盐指数小于1 mg/L的新建水厂项目;(2)建设用地紧张的新建和扩建改造水厂项目;(3)既有水厂传统老旧过滤设施改造项目;(4)既有水厂利用既有混凝沉淀(澄清)或过滤设施进行水质提升和水量增加的改造项目;(5)已实施了臭氧生物活性炭深度处理的既有水厂水质生物安全保障水平提升项目;(6)纳滤、反渗透工艺前处理项目。

作者简介

王如华,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司副总工程师,正高级工程师,享受国务院政府特殊津贴专家,上海市领军人才。主持完成数十项重大工程的设计、咨询和技术研发工作,参与2项国家“863”和3项“水专项”重大课题研究。主编国家标准《室外给水设计标准》(GB 50013—2018)、行业标准《城镇给水微污染水预处理技术规程》(CJJ/T 229—2015)和《城镇给水膜处理技术规程》(CJJ/T 251—2017);主编《给水排水设计手册(第三册 城镇给水)》(第三版);中国土木工程获詹天佑创新团队奖、黑龙江省技术发明一等奖1项、上海科技进步一等和二等奖3项、大禹科技进步一等奖1项、全国和上海市优秀工程咨询成果和勘察设计奖数十项。

(本刊有删节,详情见净水技术