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市政给水技术

时间:2023-08-11 12:53
系统简介:
市政自来水一般都称为市政给水,是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的供人们生活、生产使用的水。执行《国家生活饮用水相关卫生标准》,因为历史以及经济发展等各方面原因,目前我国的地表水源存在“重金属污染、氟砷铁锰超标、管网低劣、消毒不完善等”各种情况。
 
应用范围:
 
新建市政自来水厂,现有水厂提标改造处理等
 
行业标准:
 
生活饮用水卫生标准GB5749-2006
与老国标的比较:


 市政饮用水的现状
 
1)有毒有害、三致物质,放射性物质,消毒副产物超标
2)铁、锰、氟、砷、钙、镁离子等指标超标
3)硫酸根、硝酸根离子等指标超标
4)藻类、浊度、色度、细菌微生物等指标超标
 
市政饮用水处理的发展历史


 
常规给水工艺
 
总之,常规的饮用水处理工艺(第一代饮用水技术)加臭氧——活性炭深度处理(第二代饮用水技术)已不能适应现有的水源和水质标准,因此,必须开发新的水处理技术。高浓度的活性污泥和生物粉末活性碳在搅拌或曝气充氧条件下,也是去除氨氮的很好手段,为了确保活性污泥能达到一定的泥龄和延长粉末活性碳使用的周期,在原水浊度偏高时,还可以先进行去除部分浊度的预处理。
水资源的紧缺,供水标准的提高,水源地的污染,传统的沉淀、过滤、消毒工艺已经不能提供安全、优质的饮用水。膜技术是一种严格的物理和绝对的分离技术,合理的搭配能分离几乎所有水体中的有毒有害物质,提供以前饮用水处理工艺和设施从未达到的水质和可靠的保证。
 
膜法给水工艺
 
与传统水处理工艺相比,超滤工艺可以有效地将原水中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等去除,且当不使用化学或紫外消毒时超滤对病毒仍有很好的去除效果,从而降低后续消毒加氯量,减少消毒副产物的生成量。也就是说,超滤技术不仅是保障饮用水微生物安全性的很有效技术,其还在很大程度上提高了饮用水化学安全性。在原水水质良好的条件下,采用超滤处理工艺与常规处理工艺相比,两者的建设费用已经基本接近;超滤处理工艺已经可以做到运行的能耗、药耗和日常管理等费用低于目前的常规处理工艺的水平,所相差的仅每制1m3水平摊多了约0.06元左右的周期性换膜费用,换膜费用还将随着膜生产技术的发展和市场的开拓而进一步下降。同时经膜处理工艺的出水水质则是上了一个档次,浊度能稳定在0.1ntu以下,水传疾病病原体和管网富营养的风险将大大降低,污泥排放量的减少和运行管理的方便更是常规处理工艺所无法相比的。
(1)膜处理工艺在浊度和颗粒去除方面非常优秀,膜出水浊度基本低于0.05NTU。
(2)膜处理工艺对藻类和细菌有很好的屏蔽作用,极大的保证了出厂水的安全性和口感。
(3)不投加活性炭,膜对TOC、耗氧量和UV254处理效果不明显,去除率一般在10%左右.投加活性炭期间,产水TOC、耗氧量和UV254有20%一30%oq去除率。
目前我国还是一个能源和水资源相对缺乏的国家,对不能饮用的地表水、河水和井水使用超滤膜过滤,产品水完全达到国家生饮水标准,而且超滤膜还具有系统回收率高(90%),设备投入和运行费用低,能耗小等突出优势。

超滤膜介绍
 
超滤膜技术是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术 ,其截留机理主要是通过筛分作用来截留水中的颗粒物质,即在膜两侧一定的压力差为推动力的作用下,当水流过膜表面时,只允许各种低分子溶质(如水、无机盐、矿物质)透过膜,成为渗透液被收集,而大于膜孔的各种高分子物质(如各种悬浮物、胶体、细菌、病毒、蛋白质等)被截留成为浓缩液外排。一般来说,超滤所分离的组分直径为0.O05—10 u m,相对分子质量大于500的分子和胶体,通常这种液体的渗透压很小,可以忽略。因而超滤技术所采用的操作压力较小,一般为0.1-0.5MPa,超滤膜常用非对称膜,膜的水透过率为0.5-5.0m /(m ·d)。超滤膜根据膜制作材料可分为有机超滤膜和无机超滤膜。有机超滤膜有聚丙烯(PP)、醋酸纤维素、聚酰胺和聚砜,也可用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)等。目前应用最多的聚砜是20世纪60年代后期出现的一种新型工程塑料,由双酚A和4,4 一二氯二苯砜缩合制得,具有优良的化学稳定性、热稳定性和机械性能;聚偏氟乙烯和聚醚砜则分别以良好的溶剂相溶性和狭窄的孔径分布谱图而出众,而得到广泛应用 。超滤膜技术对自来水厂原水的处理效果可以达到优质,其具有的占地面积少、生产时间短以及容易扩充的优点是其他工艺无法比拟的,因此,在市政饮用水领域中具有广阔的应用前景。


超滤膜在市政水厂中的应用
 
 从1987年世界上建成第一座膜处理水厂,20年后世界上膜处理水厂总量已超过了千万m3/d。在发达国家由于原水水质好,生活饮用水的卫生标准又执行的比较严格,在经济实力雄厚的条件下,膜处理工艺确实是一个很好的选择。它绿色、环保、占地面积少、自动化程度高、运行管理简单。
根据目前国内一般的原水水质情况:
原水CODmn在5mg/l以下时,超滤之前可以增加混凝工艺,为了改善混凝条件还可以预投加KMnO4等氧化剂,偶尔出现原水水质恶化,可以应急投加粉末活性碳;
原水CODmn在5mg/l以上时,超滤之前可以增设回流浓缩污泥,浓缩污泥中可以有一定比例的生物粉末活性碳,浓缩污泥的回流量和接触时间的长短应以现场试验数据为依据;
原水CODmn在10mg/l以上时,也可以通过预投加少量臭氧并结合其他催化氧化等工艺手段,甚至可以采用超滤加纳滤的双膜法来解决。
 
  
超滤在市政给水中的展望
超滤作为一种被给水处理行业逐渐接受的新技术,要更好的发挥超滤的作用,我们必须将超滤工艺和传统处理工艺完美的结合,扬长避短组合成一个可靠、实用、经济的新工艺。也就是在超滤处理之前先将该凝聚的凝聚、该氧化的氧化、该吸附的吸附最后由超滤处理出合格的清水。因最后由超滤把关,不用像传统的常规处理工艺那样要注重水力条件和沉淀效果,相应的前处理一般都可以按接触时间控制,总体处理的时间就可以大大缩短,而出水水质能相当稳定。这理念不但适用新建水厂,也同样适用老水厂的改造。