水库水净化处理方案.doc

水库水净化处理方案随着人们生活水平的提高和健康条件的改善，对饮用水水质的要求越来越高，水处理技术也逐渐提高。生活饮用水多数来源于处理后的地表水。山上水流下汇集形成的水库水具有明显的特点：浊度较低，细菌含量较少，但有机物较多。下面就山上水形成的水库水的特点，设计其净化处理方案，使经过处理后的水达到直接饮用标准。传统的水处理工艺是：混凝、沉淀、砂滤、消毒。现行常规处理工艺出水存在细菌、藻类和有机物超标以及微生物泄漏等问题，水中有机杂质、重金属无法除去, 另外, 水中有机杂质或腐殖酸会与氯气反应生成致癌物质三氯甲烷，不能达到直接饮用的标准。为了改善常规处理工艺的缺陷，我们可以结合现代膜分离技术，采用常规工艺-膜分离相结合的方法来净化处理水。一 膜分离技术的特点以压力为推动力的膜分离技术有反渗透(RO) 、纳滤(NF) 、超滤(UF) 以及微孔过滤(MF) 。膜分离技术的特点是能提供稳定可靠的水质, 这是由于膜分离水中杂质的主要原理是机械筛分, 因而出水水质仅仅依据膜孔径的大小, 与原水水质以及运行条件无关。此外, 膜分离还会使水厂用地大大减少, 运行操作自动化，使水厂成为真正意义上的造水工厂。用膜技术处理水，要求进水几乎不含浊度，故在用膜技术处理水库水时，最好先用常规工艺作为预处理。膜分离水中微粒和相互关系如图1所示。RO 运行压力高, 为1 10MPa, 能耗大, 而且由于良好的截留性能将大多数无机离子( 包括对人体有益的) 从水中去除。长期饮用这种水, 会影响人体健康, 因此不适宜作为水厂处理工艺。NF 进水要求几乎不含浊度, 故仅适用于地下水处理。超滤过程是比微滤膜孔径更小的膜操作过程, 它的出水水质好, 操作压力不高,故采用常规工艺-超滤。二 设计方案天然水中的溶解性有机物多为腐殖酸类的天然有机物(NOM) , 其中的低分子量部分最易与氯反应生成三氯甲烷等的三致物质。UF 膜的污染多发生在膜表面, 因而透水通量下降程度不大。 采用UF膜时应做相应的预处理，整个处理方案为：臭氧混凝沉淀砂滤活性碳膜分离。杀菌一般采用两种方式： 一是采用流水式紫外线杀菌灯，这种方式的杀菌效果不稳定，因为它与紫外线光照强度和水流速度有关，且杀菌效果没有持续性，所以一般都采用臭氧(O3 )杀菌，臭氧杀菌设备有两个部分组成： 一是臭氧发生器，二是臭氧混合塔。臭氧发生器产生的臭氧必须经臭氧混合塔与水进行充分混合，才能达到良好的杀菌效果。臭氧杀菌的最大优点是能持续杀菌。臭氧能在水中保持自身形态24 小时以上, 随后还原成氧。所以采用臭氧杀菌的纯净水中氧量含量很高，因此又叫富氧水，很适合脑力劳动者和缺氧人群饮用。混凝的目的是利用混凝剂将小颗粒悬浮胶体结成粗大矾花，以减小膜阻力提高透水通量；通过混凝剂的电中性和吸附作用，使溶解性的有机物变为超过膜孔径大小的微粒，使膜可截留去除之, 以避免膜污染。混凝不能有效地防止膜污染，这是由于混凝主要去除大分子量有机物，而无法去除低分子量的天然有机物。常用的混凝剂是聚合氯化铝，但具体的投加量与原水水质有关，在应用时可通过小试确定最佳投量。絮凝剂投加设备通过投加絮凝剂使水中的胶体、颗粒等杂质形成絮凝体, 提高过滤效果，常用的絮凝剂主要有聚丙烯酰胺（PAM）和阳离子型聚合物，但阳离子型聚合物价格昂贵，故采用聚丙烯酰胺。砂过滤设备能有效过滤掉水中已成为絮凝体的杂质, 使出水浊度活性碳过滤设备能有效吸收附水中余氯和部分有机物, 截留进水中的杂质, 使水质得到进一步改善。粉末活性炭( PAC) 与UF联用, 组成吸附- 固液分离工艺流程进行净水处理PAC 可有效吸附水中低分子量的有机物,使溶解性有机物转移至固相, 再利用UF 膜截留去除微粒的特性, 可将低分子量的有机物从水中去除,更重要的是, PAC 还可有效地防止膜污染。PAC 会在膜面上形成一层多孔状膜, 它吸附水中有机物, 不仅去除有机物而且可以避免膜污染。这层PAC 膜较松软, 反冲洗会很容易将它去除。PAC 粒径范围一般在10 500Lm, 大于膜孔径几个数量级, 因而不会堵塞膜孔径。具体工艺流程如下：用水泵抽取砂滤出水，投加一定量的活性碳， 经100um的叠片过滤器过滤进入UF膜组件。PVC 中空纤维合金超滤膜(海南立升膜)的截留分子质量为100 ku, 正常工作压力为0. 04 0. 08MPa, 最高工作压力为0. 50 MPa, 膜面积为40 m2。超滤膜的过滤和冲洗由可编程控制器( PLC)自动控制, 采用死端式恒流过滤, 过滤通量为100 L/ (m2 ! h) , 每周期过滤50m in、冲洗1m in( 5m3 /h流量正冲15 s, 8m3 /h流量反冲30 s, 5 m3 /h流量正冲15 s) , 冲洗用水均为膜过滤出水。超滤膜深度净化系统见下图。三 超滤膜可行性与运行成本常