关于大庆中引水厂的中长期改造的建议

宋仁元 　　当前正值世纪之交，众多的供水企业和管理部门正在考虑下个世纪，下十年供水企业的发展方向和重点。1999年9月国际水协召开了年会，我把过去看到的文献资料和这次年会的主要论文试图就他们关注的主要问题归纳如下： 　　概括地讲，他们关注的问题是进一步提高服务质量，在这个基础上尽量降低成本。如果进一步具体化在发达国家主要可归纳为四个方面： 　　一. 首先是改善水质 　　七十年代前美国有的官员曾讲:“美国供水是安全的水，不必制订国家水质标准”(当时水质要求是执行公共健康部门的准则)。可是七十年代初，在美国新奥尔良发现氯消毒引起的三卤甲烷等副产物，有的是致癌或可疑致癌的。这在美国和世界上引起震动。因氯消毒是世界上供水企业普遍采用的工艺。 　　1991年起拉丁美洲霍乱大爆发，130万人生病，1万人死亡。霍乱爆发的主要原因是削弱了消毒，甚至不消毒。重要原因之一是担心氯消毒引起的副产物。对消毒副产物过多的恐惧助长了这次霍乱大爆发。因此世界卫生组织在修订新水质准则时(1993年版)，把氯的副产物的允许值提高，其中把氯仿提高到200mg/L，即使这样，微生物指标引起的风险仍大于氯的副产物。 　　1993年4月美国密尔沃基市发生隐性孢子虫水质事故，全市150万人受感染，40万人生病，4400人住院，死亡近100人(有的说几十人)，这是美国供水以来最严重的水质事故。影响很大。 　　自来水是供水区内广大人民饮用最多的食品。随着情况不断变化，污染物对人体危害的认识不断深化，水质检测技术不断进步，和人民生活要求不断的提高，供水水质就需相应的发展，改善，提高。 　　改善水质，他们主要采取四个方面措施： 　　1. 政府引导改善水质的最主要措施是修订水质标准，制订有关条例并采取措施使其实施。 　　2. 根据需要因地制宜应用新工艺和新技术。 　　3. 加强技术管理是改善水质的基本措施 　　4. 必要的合理的技术改造是改善水质的重要保证。 　　因为改善水质的内容比较丰富，为安排篇幅将另文介绍。 　　二. 节约用水，控制用水单耗 　　节约用水不仅是水厂卖水多少问题，它涉及供水事业的投资和成本，更涉及排水及环境的投入和成本。特别是涉及水资源的合理利用和水的可持续发展。节约用水、合理用水、控制单耗是妥善解决上述各方面因素的重要环节之一，因此各国均很重视这项工作。这次1999年国际水协年会的论文中，只有挪威，不强调节约用水。因为他们人口稀少，每平方公里仅14人(为我国的1/9)；水资源丰富，为95000m3/年/人(约为我国的40倍)；供水仅用其0.2％；供水能力也有多余。 　　节约用水，降低单耗，除宣传外主要措施为： 　　1. 价格政策。包括水价到位，上升式阶梯式水价制，多用水多付税，新增水收增容费。总之是多用水要付高的水费，从经济上引导鼓励。 　　2. 水源开发管理。新增水源要认证其必要性和合理性，包括与节约用水和重复利用作技术经济比较和论证。 　　3. 鼓励和推广应用节水设备和重复利用。如引导甚至指令性推广节水型抽水马桶，有的是3升6升二用的，一般要求水量小于4升。 　　由于工业结构变化和节水措施，发达国家工业用水渐趋下降。日本工业用水高峰在1973年。到1989年，用水下降24％。美国高峰在1950年，以后下降36％，而同期工业产值增加了3.7倍。瑞典在60年代中到70年代中，产值增加一倍多，而工业用水却减少一半。这个趋势值得关注。按统计，我国GDP万元产值的用水单耗是美国的13倍，日本的25倍，这个空间很大。 　　生活用水趋于稳定或有所下降。日本人均综合用水单耗20年来稳定在390L/日左右。丹麦现居民用水单耗为139L/日，，比十年前降低10％。芬兰人均综合单耗1992年为335L/日，1996年降为255L/日；人均居民用水单耗1980年为160L/日，1996年降到145L/日。哥本哈根人均居民用水单耗1987年为170L/日，1990年为159L/日，1993年为145L/日，1996年为134L/日。 　　特别感兴趣的是原来计划经济转市场经济的东欧国家，虽然近年生活水平有所提高，但随着水价到位用水单耗降得很快。如波兰，供水企业原为国营，后改为由市政府管理，为降低亏损，水价上涨较快，其涨幅超过物价指数，用水单耗逐年下降。1998年较1989年居民用水单耗下降10－60％，工业用水下降10－75％。据对11个人口超过20万的波兰主要城市的调查，如1988年用水总量为1，1990年为0.93，1992年为0.80，1994年为0.76，1996年为0.68。 　　原东柏林(约150万人)和西柏林(约200万人)于1990年合并，当时平均综合用水单耗为255L/人/日，生活单耗为161L/人/日。1991年水价统一，东柏林地区水价大幅度上升，单耗大幅度下降。到1996年综合用水单耗降到173 L/人/日，生活用水单耗降到125L/人/日，其中东柏林地区下降近一半。 　　在1999届国际水协年会罗马尼亚的国家报告中说，罗马尼亚居民用水单耗为西欧的2－3倍。文中指出，英国的单耗为120 L/人/日，德国、比利时、荷兰、和挪威为130L/人/日，丹麦为145 L/人/日，美国为220 L/人/日，而罗马尼亚为260 L/人/日。这个趋势也值得我们关注。 　　三. 加强漏损控制与管网的技术改造 　　国外衡量漏损控制主要有三大指标：无收率(未收到水费的水占供水量的比例)，这是衡量经济效益或经济损失的指标；漏水率(漏水占供水的比率)，这是衡量管网系统漏水的指标；单位管长单位时间的漏失量，这是衡量管网真正漏水率的指标，各地可在较平等基础上进行比较。漏损控制是用各种经济有效的方法降低上述三个指标。这些指标不是越低越好，当指标降到一定程度，漏损控制的投入与获得的效益得不偿失时，此时的漏失率等指标可谓一定技术经济条件下最佳的指标值。世界上极大多数城市均未达到该值，还需继续努力或下功夫，大阪等少数城市宣布已经达到这个水平。 　　降低漏损的效果主要决定于合理选择漏损控制的方法与仪器设备，配备与此相适应的优秀人才，采用科学的管理方法和鼓励实效的机制。 　　使用最普遍并有效的检漏设备是电子放大的音听检漏仪和听漏棒。相关仪发展较快，性能也在不断改善，特别是水传声相关仪的出现，使二接触点的距离有较大的提高，弥补其局限性的一面。供水企业应用雷达仪检漏仪较前增加。另外出现可在新排管道上每隔一定距离安置能发射讯号的漏水探测装置，当接收装置接近发射装置时即能收到漏水讯号。几年前日本曾用从管外临时放入一个由绳拉着的探头塞入管内，让探头随水流而下，从而测定漏水点位置。各种仪器设备均有其优缺点，关键在于因地制宜应用。 　　降低漏损的另一个侧面的很重要措施是管网技术改造。大阪等城市漏失率降低一方面靠检漏，另一方面靠管网技术改造。当然管网技术改造还因为改善管网水质，恢复管道流量性能，提高供水安全可靠性和逐步实施管网优化布置。 　　看来在合理选择管材方面经验教训比较多，早期发达国家给水支管用铅管较多，后来发现不仅性能不好而且铅是可能致癌物质，逐加以改造，有的国家至今尚未改造完。又如石棉水泥管有其一定优点，但对它的缺点估计不足。七十年代曾讨论石棉纤维致癌问题，后基本否定，八十年代仍继续使用，在国外使用比较广泛。后来发现损坏机率相当高，很多国家先后宣布停止使用。马来西亚1988年无收率为43％，其中漏失率为34％，其主要原因为大规模使用了石棉水泥管。1970年石棉水泥管占81％，以后大力改造，1993年为73％，1995年为59％。改造任务相当艰巨。 　　现在他们排什么管道，提供些信息供参考。 　　美国近几年每年排23万多公里管道，其中47.7％为球墨铸铁管(DP)，38.7％为硬质聚氯乙烯管(UPVC)，12.5％为水泥管包括簿壁钢砼予应力管(PCCP)。基本上小口径以UPVC为主，中型口径以DP为主，大口径以PCCP管为主。 　　日本把石棉水泥管，青铅接口铸铁管以及其他性质不好的水管均列为老朽管加以改造。日本新排的管道一般均用DP，支管主要用UPVC。其中东京经改造，DP已占90％，80％的支管已改为不锈钢管。 　　瑞典新排的管道，最多为高密度聚乙烯管( PEH)，其次为UPVC管。他们新排的管道基本上是小口径的。 台北市自来水公司1996年底共有管道3412Km，其中DP84.82%，PVC14.21%,PCCP0.86％，予应力砼管(RC)0.1％。 　　四. 改善服务 　　随着商品在质量，价格，服务上的竞争，推动用户对自来水提出更高的要求。改善服务除了在保证水质，保证供应外，还包括抄表、付费、维修，节水等方面的服务与沟通。他们除了统计分析用户投诉的情况外，更用多种方式和现代化手段了解用户的意见和需要；他们向用户提供用户信任报告(定期报告供水水质，供水情况，污染物对人体危害的知识)；做好相互沟通和理解；做好服务工作在用户中树立信任感。 　　有关经营方面这里不多叙述了。近几年文献中探讨供水企业私营化，BOT，委托经营的比较多。 　　在发展中国家主要抓提高供水普及率和提高供水水质。 　　在发展中国家约有一半人口因供水不充分或饮用污染的水而影响健康。每年有1220万五岁以下儿童因患儿童病而死亡。超过300万人死于腹泻，其中多数是污染的水引起的。在最贫困的国家，每千名五岁以下儿童的死亡率为193名。而最健康的国家为11名。1998年1～11月世界上发生霍乱病共23万人，多数在非洲。所以发展中国家主要关心的是提高供水普及率及供水水质。即使在日本1992年全国供水普及率已达到95.1％，厚生省提出的1991－2000年供水发展规划的第一条为所有的人用上自来水。

杭州市给水行业数字化工程发展战略 蒋继申许阳 提要提出了杭州市给水行业数字化工程的总体发展目标，分析了目前存在的问题，在此基础上提出了实现给水行业数字化工程的任务和实现目标的战略对策。 关键词 给水行业 数字化工程战略 对策 杭州市 序言 1988 年1 月21 日美国副总统戈尔在“数字地球———认识21 世纪我们这颗星球”的著名演讲中，首次提出了“数字地球”的概念，各国专家学者认识到“数字地球”战略是推动数字化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999 年11 月～ 12 月在北京召开了首届“数字地球”大会。 “数字城市”是“数字地球”的重要部分，许多省市已经把它作为“十五”经济技术发展的一个重要战略来抓，浙江、湖南、山西、福建等省都已正式立项启动“数字浙江”、“数字湖南”、“数字山西”、“数字福建”工程。在“数字浙江”战略中，更是明确提出了要建立多个应用平台和支撑平台，并把它作为“数字中国”工程的一个重要组成部分。 给水行业数字化是城市数字化的基础部分，杭州市给水行业数字化工程就是为了适应这种需要而建设的，这与杭州市在不久的将来率先进入中等发达城市的时间要求相比，建设好杭州市给水行业数字化工程已经显得十分必要和紧迫。 1 主要问题 1.1 缺乏整体规划 目前的管理层中，对给水数字化的观念缺乏整体认识，公司、水厂的数字化技术分别应该达到什么程度？如何的配置才是科学的和合理的？在有限的资金的条件下，信息化系统配置的合理性和可用性仍是需要探索和改进的。 在管理体制上，杭州市内存在着三个独立的自来水公司，各自为政，这阻碍了杭州市数字化工程的实施，也不利于统一管理。 1.2 信息资源浪费严重 我公司早在1995 年就建立了国际水平的MOSCAD 系统和四个净水厂的DCS 系统，实现了实时采集和管理4 000 多个工艺和管网数据，居国内领先水平，但是各个子系统之间缺乏集成和整合，出现了信息孤岛现象。大部分数据还仅仅在调度室显示用，调度工作还停留在经验调度，管理工作中还停留在凭经验管理的水平上。大量的数据信息被浪费，没有得到充分利用。 1.3 制约了给水现代化的发展 杭州市给水数字化系统目前处在数字化工程的初级阶段，不但与国外先进国家有较大差距，就是与国内一些先进的兄弟自来水公司相比，也有明显差距。 目前我们面临的突出问题是：科技创新少，创新氛围远远不够。数字化是现代化的基础，现代化首先需要数字信息的获取、传递、存储和处理及其定位、定量与定性的分析。数字化工程发展滞后，使给水现代化的发展受到制约。 2 总体目标 为了满足杭州市实现中等发达城市的要求，当前就要集中力量抓好杭州市给水数字化工程，这个工程的主要目标是： 在统一规划下，建立适合于杭州市的实用和可靠的信息管理系统，使自来水的生产、销售、服务、管理等在计算机技术和数字技术的指导下进行。实现：确保提高水质，确保保证供水，科学优化成本，提高服务质量的目的。并且创造最大的经济效益和社会效益，使自来水企业的整体水平提高到新的高度，和国际先进水平接轨。 具体的要求是：到2010 年，在杭州市建立完善的城市给水数字化工程。这个工程由九个子系统以及相关的辅助系统高度集成，并在网络化环境中有效运行。它的最高层为辅助决策系统，包括：全信息检索查询、实时管理、虚拟仿真、可视化表现、营销业务、办公自动化、计算机辅助调度、计算机辅助设计和计算机辅助决策等内容。 辅助决策系统是建立在各个数字子系统的基础上，这些子系统有： （1）给水计算机辅助调度系统（SCADA 系统）； （2）水厂自动化控制系统（DCS 系统）； （3）供水管网信息管理系统（GIS、GPS 系统）； （4）自来水客户服务系统； （5）查表和营业收费系统； （6）给水企业计算机网络系统（Intranet 和Internet）； （7）给水管理信息系统（MIS 系统）； （8）给水动态数学模型系统； （9）计算机辅助决策系统。 城市给水数字化需要建立以上九个子系统以及相关的辅助系统，并且在网络环境下对这些子系统实现高度的集成、整合和有效运行。构建的城市给水数字化工程的基本框架如图1 所示。 3 九大任务 我们将以上总体目标，分解为九大具体任务，九大任务可形象地概括为“五项提高，四项建设”。根据分步实施的原则，将实施工作分为三个时间阶段，各个阶段的任务分别是： 2003 ～ 2004 年： （1）将给水计算机辅助调度系统提高到一个新水平。 在目前形势下，该项任务的主要工作是： 调度中心的工作由“监测”上升为“辅助调度”； 健全公司二级调度管理体制； 提高无线通信速率，增加管网检测点； 建立全杭州市的给水计算机辅助调度系统，即不仅限于主城区，也包括萧山区、余杭区的整个杭州市的给水计算机辅助调度系统。 （2）水厂DCS 系统全面实现自动化。目前该任务的主要工作是使水厂DCS 系统实现不需人工干预的生产工艺全面自动化。 清泰、祥符、南星水厂的DCS 系统由“监测”上升为“控制”和“管理、调度”。 九溪水厂DCS系统由“监测、控制”上升为“管理、调度”。 （3）供水管网信息管理系统（GIS 系统）更新平台，健全功能。 该系统是通过国内软件公司自主开发实现的，技术升级受到限制，目前需要更换开发平台，更换成国外ARC/ INFO 或MAP INFO 地理信息系统开发平台。系统功能也待进一步开发完善。该任务的主要工作是：更新GIS 平台，采用ARC/ INFO 或MAP INFO 地理信息系统开发平台；完善和健全供水管网信息管理系统功能。 （4）新建自来水客户服务系统。 采用计算机电话集成系统（CTI）技术，建立起“以客户为中心，以满意为标准”为宗旨的强大的服务系统。 这个系统的特点是：它是在供水热线基础上的质的升级，包括了网络、电话、信访等多种联系方式，并延伸了新的服务功能。它的特点体现在：强大的服务功能：供水信息发布、网上交水费、网上投诉、电子邮件、信访、献策建言、用户投诉、疑难咨询、用户须知、政策法规等功能。 方便的服务方式：问题最短时间答复、迅捷上门服务、网上交费和查费；更大的服务透明度：信息公开、问题公开、供水状况公开；打破管辖区域限制：服务整个城市、在水司范围内不受管辖区域限制。 （5）实现自动查表、多渠道方式营业收费。 系统从功能上分为：系统管理、水表管理、账户管理、抄表管理、费用管理、票据管理六块。 目前该任务需要技术上升级和完善的是以下几个内容： 健全查表和营业收费系统功能，开发新的功能； 收费方式扩充到网络收费、银行收费、柜台收费等多种收费方式； 开发水表新技术，实现自动查表。 （6）完善和提高给水企业计算机网络系统。 给水行业的网络包括：企业内部网（Intranet）和企业外部网（Internet）两部分。 自来水行业的常规网络系统中应该包括的信息来源于：数据库管理中心、热线中心、调度中心、用户、净水厂、管网点、泵站、设备管理、生产计划、销售、财务、供电、水利、气象、消防等部门。数据以数据库为核心，在企业内部网上共享。同时在企业外部网上与用户、政 府部门连接，适应社会信息化的需要。 该任务的主要工作是：完善和健全企业内部网（Intranet）功能；建立和完善企业外部网（Internet）。 2005 ～ 2006 年： （7）建立给水管理信息系统（MIS 系统）。 MIS 系统体现了现代网络时代的特点，能极大提高公司的管理水平，是目前网络时代的新一代管理信息系统。 供水行业MIS 系统包括以下九部分内容：办公自动化系统、电子邮件系统、人事管理系统、档案管理系统、财务管理系统、设备管理系统、科研管理系统、综合统计系统、综合查询系统。 （8）建立给水动态数学模型系统。 在我国自来水行业中，利用管网建模技术是与国际水平接轨的必然。在北美和西欧国家，给水管网建模已经普遍使用，许多国家还制定了一系列给水管网建模的规范和标准，在给水行业中发挥了很大作用，取得了可观的经济效益和社会效益。 模型就像一个实际的供水系统，利用动态分析方法让管网模型模拟管网在一段时间里的变化情况，通过对模型中的水厂、泵站、阀门等设备的操作看到管网系统中发生变化的过程，水库水位的变化过程、节点压力的变化过程、单向阀的状态等以便进行研究，得出结论。 它具有解决以下十项具体问题的作用： 搞清目前给水管网系统中的实际情况并对其的能力做出评估；确诊管网中的异常情况（如摩阻突变、错关阀门等），并提出解决方法；现行系统的改建、扩建设计；新系统的设计；给水管网的中、长期规划；新水厂、水库、增压泵站的安排，新水源的挑选；指导日常的管理调度，降低运行成本；处理给水系统的突发事故；安排管网维修、检漏计划；水质调查中的水流路径研究。 2007 ～ 2008 年： （9）建立计算机辅助决策系统。 供水行业计算机辅助决策系统是供水现代化建设的最高要求和最新技术水平，它包括以下内容：全信息检索查询；实时管理；虚拟仿真；可视化表现；营销业务；办公自动化；计算机辅助调度；计算机辅助设计；计算机辅助决策。特别是虚拟仿真技术的应用，它是计算机辅助决策系统的关键技术，虚拟仿真技术指运行计算机技术生成一个逼真的，具有视觉、听觉、触觉等效果的可互交、动态的世界。 4 七项战略对策 4.1 确立建设方针 根据近年来实践的经验和教训，对发展杭州市数字化工程要提高认识、更新观念、增强发展意识。 我公司目前应该确立数字化工程战略方针。建议此方针确立为：整体规划，分步实施；保证适用，适度超前；急用先上，逐步扩展；起点要高，追求效益。 4.2 制定合理的实施计划 依据以上方针，制定合理的实施计划，以科技为先导，以改革为动力，推动数字化工程的进展。将整体目标分解为九项具体任务，突出重点，解决主要问题，一项一项地落实完成。 4.3 调整组织机构 4.3.1 杭州市范围内的调整 目前杭州市内有三个独立的自来水公司，这种状况不利于建立整体的数字化工程系统。可以建议市领导调整机构设置，依靠政府的力量，争取好的政策，创建新的给水组织体系。 2000 ～ 2020 杭州市城市规划纲要以“城市东扩，旅游西进，沿江开发，跨江发展”为城市发展方向，城市布局从原来以旧城为核心的团块状，转变为以钱塘江为轴心的跨江、沿江网络化组团方式。杭州市将形成老城和钱江新城三个市级公共中心的主城和下沙、临平、江南三个副城，中心城区的外围分布六个城镇组团的新城区。 杭州市给水行业可以学习上海的管理模式，设立三级管理体制，统一调度和指挥全杭州的给水工作。建立统一的给水调度管理中心，建立统一的杭州市数字化工程系统。 4.3.2 公司内部机构调整 为了保证系统的建设达到预期的目的，给水企业成立一个由企业领导主持的领导小组，具体领导数字化工程项目的建设。以保证项目建设所需人、财、物等基础条件的落实，保证项目建设按时高质量地完成。 同时还应该组织一个由专业技术人员组成的工作小组，具体组织与从事该项目的设计与实施工作。各个信息子系统的运行管理同样要设置一个管理机构，建立切实可行的管理和维护制度，保证人员和条件的落实。 4.4 规范建设程序 对于新建的数字化工程要严格执行国家颁布的各种制度和规范，以工程质量为中心，合理安排工程投资和工程进度，建设能够满足本单位给水的功能需要，并在性能和技术上适量超前的信息系统。 系统建设要按照社会主义市场经济原则和现代企业制度进行工程管理，在建设中遵守的基本制度是：项目业主（法人）责任制、招标投标制、工程建设监理制、项目咨询评估制、合同管理制。同时在建设中严格执行相应的系统规范和标准。 4.5 严格运行管理制度 对建成使用的数字化子系统要建立严格的管理制度，这是保障各子系统安全运行的必要措施。管理制度中包括：各数字化子系统管理制度、管理人员职责、设备管理和维护制度等。 4.6 加强人才的培养和引进 建立健全人才激励机制，努力营造鼓励创新、宽容失败的良好环境，加大对有贡献人才的激励力度。引进和培养相结合，广辟揽才渠道，同时采用多种手段培养人才。 4.7 注重科技投入和创新 数字化系统是一个复杂的系统工程，它是多个学科知识的综合，应组织一个由专业技术人员组成的强有力的机构，针对数字化工程建设中的热点和难点，有组织地进行科技攻关，搞好自主开发和引进外援的关系，以加快新技术的研究、开发和推广运用。 在目前阶段，要重点掌握和应用以下方面的新技术。 （1）数据库技术：数据库技术包括数据仓库（DataWarehouse）、Web 数据库技术等。 （2）网络技术：网络技术的新发展主要体现在：ATM 技术（ 异步传输模式Asynchronous TransferMode）、动态交换技术（DPST）、MAP 技术等。 （3）通信技术：分为无线信道和有线信道技术两类。无线信道包括甚高频/ 特高频（超短波）、微波和卫星等多种信道。有线信道包括市内电话网、专用通信线路、专用光缆、载波等多种信道。 5 工程效益分析 杭州市给水数字化工程的建设，对提高杭州市给水行业的管理水平和服务水平，提高企业经济效益和社会效益，有着重要的实际意义。 5.1 经济效益 经济效益体现在以下几方面： 采用经济调度手段，对降低杭州市自来水成本，具有确切的经济效益；管网信息管理系统的应用，对降低管网漏损率，将有明显的作用；对于降低配水电耗、1 000 m3 水药耗，将有明显的效果；保证设备经济运行，延长设备使用寿命，降低设备维修费用，有显著效果； 对降低新水厂造价，降低新建管网造价有显著作用。 5.2 社会效益 社会效益体现在以下几方面：实现科学和合理的供水调度控制；极大地提高企业的现代化管理水平和服务水平； 为企业的发展创造科学优势； 保障实现“确保提高水质；确保保证供水；科学优化成本；提高服务质量。”的战略目标； 为数字化城市的实现，提供给水行业数字化的基础。 综上所述，计算机辅助调度系统建立后，所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外，大部分还表现为难以用货币量化的社会效益。因此，还应从系统观点出发，将建立该系统的效益与人民生活水准的提高和健康条件的改善、与工农业生产的加速发展等宏观效益结合在一起来评价。 6 结语 实现给水行业数字化工程是历史赋予我们的光荣而艰巨的任务，是所有从事给水事业的领导和职工的神圣使命。我们要有紧迫感和责任感，同心同德、励精图治、开拓创新，埋头苦干，为早日实现杭州市给水行业的数字化工程而奋斗。

南通芦泾水厂建于1973年，原净水工艺为，混合——絮凝——斜管沉淀池——虹吸滤池——消毒——清水池。设备及构筑物均已显陈旧，为此提出采用先进技术进行提标改造。 　　经过一年多对PVC超滤膜的中试，取得了“以超滤膜为核心的短流程工艺”的研究成果。 　　又经过近一年2.5万m³/d的改造项目的实施，近期投入运行，效果良好。某些性能指标超过预想。由于刚投入运行，所以这些数据还需经过长期运行的考察。 　　其工艺为：经过絮凝的水直接进入将原斜管沉淀池改造成的膜池。池内设有由浸入式膜组件构成的10个运行单元。通过膜过滤，出水水质的浊度低，生物安全大为提高。膜单元采取均分运行周期依次轮流进行反清洗。各单元清洗出来的浓水经其他正在运行的膜单元予以回收。原水中的凝絮及反洗浓水的颗粒在膜池中经过再次絮凝，在重力作用下沉淀到污泥浓缩区浓缩，根据积泥情况设定周期排出。 　　该工艺的特点主要表现在：以浸入式超滤膜技术为核心的短流程净水工艺，具有占地面积小、对进水水质要求相对宽松、出水水质稳定优良、产水率高达99%左右、充分利用水厂原有占地和工作水头等特点，是水厂改造或新建水厂可资选择的方案。通过改造闲置下来的滤池可以考虑改造成突发性水质事故处理的应急构筑物。 　　以浸入式超滤膜技术为核心的短流程净水工艺的实际应用，突破了原有常规工艺的体系，开拓了净水工艺的新思路，具有广阔的应用前景。

国水网讯，1月23日上午，由哈尔滨工业大学、山东省建设厅、东营市人民政府、中国城镇供水排水协会、城市水资源开发利用（北方）国家工程研究中心共同主办的“城镇饮用水安全保障及超滤组合工艺技术应用研讨会”于山东东营召开。本次会议的举办旨在推动超滤膜技术在我国城镇饮用水安全保障中的应用，通过国内超滤膜技术在行业的应用案例交流，促进膜技术在饮用水水质提高及既有水厂升级改造中发挥重要作用。此次会议为期三天，包括主题报告、实地参观等内容。 会议现场 此次会议之所以选址东营，正因为于2009年12月5日正式通水的东营南郊水厂创造了我国超滤自来水厂10万吨日处理规模的纪录，具有里程碑意义。中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授李圭白在会议开幕式的致辞中表示，目前全国许多地方的水司都有建设超滤水厂的规划，东营南郊水厂必将成为旧水厂升级改造的示范工程。以浸没式超滤膜为核心技术的水厂改造，将为我国旧水厂的改造，新水质标准的实现提供新的思路。 超滤被认为是提高饮用水安全性最有效的方法，并被列入“十一五”国家重大水专项——“黄河下游地区饮用水安全保障技术研究与综合示范”项目。东营正是国家重大水专项的一个重要示范平台。住房和城乡建设部城建司水务处处长章林伟对水专项给予了肯定，认为其在资金和人力方面的投入是空前的。他同时表示，现阶段超滤等方面课题的研究，将为今后大规模工程建设提供技术支持。 在会议开幕式上，国家科技重大水专项副总师、中国城市规划院副院长邵益生表示希望东营超滤膜课题取得的成效可以形成导则，以更好地服务于国家其他水厂的升级改造工作。对此，李圭白称，在山东省东营市领导支持下，在东营市自来水公司领导及全体同仁以及各方配合下，东营南郊超滤自来水厂通水只是水专项任务中的阶段性成果。按照水专项技术要求，还需要再用1~2年时间，完成膜前膜后处理的优化，同时完成大规模超滤水厂的设计规程、施工安全规程以及调试运行规程。 中国水协理事长李振东，住房和城乡建设部建筑节能与科技司副司长韩爱兴，东营市人民政府副市长闫树信，中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心主任曲久辉，山东省住房和城乡建设厅巡视员昝龙亮，东营市城市管理局局长常淮诚，清华大学环境科学与工程系教授张晓健，“引黄水库水超滤膜处理集成技术研究与示范”课题负责人李星等嘉宾也出席了会议开幕式。（中国水网）

短流程工艺为第一次实施这样的工艺技术，所以设计较为保守，工程投资应该比较大。2.5万m³水池的改造项目现在还没有进行决算，概算在800万人民币左右。 　　因刚刚投产，实际的运行费用还没有总结。正常运行费用预计在0.12元/m³左右，包括膜的维修及使用寿命（五年全面更换新膜费用），包括化学清洗（设计按3个月化学清洗周期安排，实际应用下来可能化学清洗周期要长得多）。 　　膜运行通量为30l/㎡.h，水温5°C，跨膜压差2.5ｍ以下（目前刚投入运行，水温低，仍可以在原有工艺工作水头3ｍ以下运行，出水无需启动抽吸泵），反冲洗周期控制在1~3小时，全部自行回收冲洗水（整个工艺仅损失底部沉淀排泥水量），产水率大约在99%左右。 　　由于运行中膜的通量完全有提高的可能（达到50l/㎡.h以上），这样单位产水的投资有可能还会下降。

刘文君]说:膜技术是一个很受关注和欢迎的新技术，实际上我们系在90年代初期就开始了这方面的研究，我在国外的时候，包括回国以后一直十分关注这方面的研究，从2006年开始，我们自己也一直在进行这方面的研究，所以有一些初步的经验。我个人认为，膜技术的应用肯定是没有问题的，因为在国外有很多水处理厂很成功的采用了膜技术，但是膜技术也有它的缺点，因为它是一种过滤作用，相当于取代我们常规处理的过滤单元，可以获得浊度更低，微生物风险更小的水质，但是对于微量的有机物，膜技术没有去除能力，所以，需要有其它的吸附技术和其它的氧化技术相结合。 再一个，在中国的应用，更主要的是费用问题，因为膜材料如果采用国内的和国外的，价格会差很远，比我们常规处理的费用要高很多。如果膜技术的费用能降低，然后与其它技术的结合能够更好，我觉得它的应用是没有问题的。但，目前我们在国内还缺少这种工程实践，所以需要应用单位、设计部门和科研机关，共同努力开展这方面的研究，并建设这方面的工程试点，总结经验以后，来进一步完善膜技术，我相信膜技术在将来会有很好的发展。

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水问题是全球所面临的最热点环境问题之一，而由氮磷等营养盐所引起的水体富营养化不仅是水体污染最为普遍的现象，还是国内外水污染治理的难题。生态浮床技术是采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术，是富营养化水体原位修复的经济有效的、可行的绿色方法。本文以浙江本著的水生植物为研究对象，利用生态浮床技术深入研究了不同经济植物对富营养化水体的净化能力、环境因子包括pH和曝气、温度、浮床附生藻类等对浮床水生经济植物改善富营养化水体水质的影响、水生经济植物吸收NH4+-N和NO3--N的动力学以及富营养化水体中水生经济植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系、以及结合当前植物修复研究的最新趋势，从根际氮循环细菌的种群数量及其作用来揭示不同水生经济植物修复富营养化水体的差异。研究结果丰富了植物营养生态学、污染生态学和微生物生态学知识，为植物和微生物资源的开发和利用及其对富营养化水体的修复进程提供了必需的知识基础和理论指导。主要研究内容和结果如下： ①不同经济植物对富营养化水体净化能力的比较研究 为建立净化富营养化水体的生态工程，本试验选择水芹、水蕹菜、韭菜、葱、豆瓣菜、芹菜等6种经济植物，比较研究了其对不同N水平的富营养化水体的净化能力。结果表明：每种经济植物对水体总氮、总磷均有一定的去除作用，特别是豆瓣菜、水芹和水蕹菜，其在20d处理时，对高N水平的富营养化水体中总氮的去除率分别为92.5％，95.6％，98.2％。研究还表明，各植物处理的水中CODcr的浓度变化呈先降低后升高再降低的变化趋势，但韭菜和葱处理，水中辛味加重；除韭菜和葱外，其他经济植物处理的水中BOD5和Chla浓度变化均随处理时间的延长而降低。各项指标综合分析表明，对不同N水平的富营养化水体处理中，水蕹菜处理效果最好，水芹、豆瓣菜次之，芹菜居中，韭菜最差。 ②pH和曝气处理对水生经济植物改善富营养化水体水质的影响 pH和曝气处理对水生经济植物净化富营养化水体影响的研究结果表明，不同pH处理6d后，植物系统中TN、CODMn、BOD5的去除效果在pH8.9处理下最好，TP的去除效果在pH6.7处理下最好，Chla的去除效果在pH5.0处理下最好；而无植物(对照)系统中，TN、TP去除效果在pH8.9下最好，BOD5去除效果在pH6.7下最好，CODMn、Chla去除效果在pH5.0下最好。植物和无植物系统中，曝气处理6d对TN去除率明显小于不曝气处理(P＜0.001)，除豆瓣菜系统中，曝气还对CODMn去除产生一定的影响，但对TP和Chla的去除无影响。结果还表明，植物修复系统和无植物系统中，不同pH处理下，水体中NH4-N、NO3-N、NO2-N的去除效果均在pH8.9处理下最好，且在pH8.9和曝气联合作用下水体中NH4-N、NH4-N、NO3-N、NO2-N的去除率也最高。 ③水生经济植物-浮床附生藻类对富营养化水体水质改善的协同效果 通过有光、避光控制，研究了水生经济植物与浮床附生藻类协同作用对富营养化水体水质的改善影响，结果表明，试验后水体中的藻类减少，但浮床上的附生藻类增多，且主要以小球藻(Chlorella.vulgaris)、小球衣藻(Chamydomonas.microsphaera)等绿藻为主。P-PFB和NP-PFB处理对水体中TN、TP、CODMn、BOD5的去除率比P和NP处理高，且P和P-PFB处理系统水体中TN、TP的去除率明显高于NP和NP-PFB系统。处理20d，P-PFB处理对水体中TN的去除率达76.8％以上，对TP的去除率在89.9％以上；而P处理对TN的去除率最高仅为61.1％；对TP的去除率最高为85.4％。P-PFB处理对水体中CODMn、BOD5的去除率达94.0％以上，而P处理对CODMn、BOD5的去除率最高为89.5％。P和P-PFB处理系统中NH4-N、NO2-N、Chla、DP浓度均随处理时间的延长而降低，且P-PFB处理下降较避光处理明显；而DO浓度随着处理时间的延长而升高，且P-PFB和NP-PFB处理明显高于P和NP处理。NP-PFB和NP处理的富营养化水体中NH4-N、NO3-N、NO2-N、DP浓度均比P和P-PFB处理高。结果还表明，WD和W地上部分N的净积累量分别为0.5908和0.3675mg·plant-1·d-1，P的净积累量分别为0.1530和0.0665mg·plant-1·d-1；而WD-PFB和W-PFB处理其地上部分N的净积累量为0.2566和0.1162mg·plant-1·d-1，P的净积累量为0.0548和0.0181mg·plant-1.d-1。 ④富营养化水体中水生经济植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系 水芹和豆瓣菜对不同氮形态吸收的动力学差异和富营养化水体中水生植物体内氮代谢酶特性与不同形态氮去除关系的研究结果表明，两种水生植物对NH4-N，NO3-N吸收适合Michaelis-Menten酶动力学模型。其中，水芹对NH4+吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO3-吸收的Vmax和Km值，而豆瓣菜对NH4+吸收的Vmax大于对NO3-吸收的Vmax，但吸收的Km值却明显小于对NO3-吸收的Km值。而且，水芹对低浓度的铵态氮和硝态氮的吸收能力较豆瓣菜要强。水芹和豆瓣菜体内GS活性与富营养化水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r＞0.91)，而GOGAT和NR活性与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势，但无明显的相关性。 ⑤不同温度处理对水生经济植物净化富营养化水体能力的影响 利用生态浮床系统研究了温度变化对水芹和豆瓣菜生长及其净化富营养化水体能力的影响，结果表明，10℃处理下的浮床植物下部叶片发黄、茎细且植株生长缓慢，且35℃处理的浮床植物叶片发黄更加严重，茎干更细(徒长现象严重)，且浮床豆瓣菜叶片上还有大量的蚜虫发生。而22℃处理下，植株生长正常及其高度介于10℃和35℃处理之间。22℃处理的浮床植物体内TN、TP的净积累量明显高于10℃和35℃处理，且35℃处理的又明显高于比10℃处理。不同温度处理下，浮床豆瓣菜体内TN和TP净积累量明显高于浮床水芹的(P＜0.05)。 不同温度处理，无植物浮床系统对TN去除效果为：10℃＜22℃＜35℃，而植物浮床系统则是：10℃＜35℃＜22℃，但各浮床系统对CODMax、BOD5去除效果为：10℃＜22℃＜35℃；10℃和22℃处理的豆瓣菜浮床系统对TN的去除率高于水芹浮床系统，而35℃处理的却明显低于水芹浮床系统；22℃与35℃处理下，水芹浮床系统对TN的去除率没有明显的差异，但对BOD5的去除率却明显低于豆瓣菜浮床系统。 不同温度处理，各浮床系统中NH4-N浓度下降高低为：22℃＞35℃＞10℃，NO2-N、NO2-N浓度下降高低为：35℃＞22℃＞10℃，且植物浮床系统中NH4-N、NO2-N、NO2-N浓度的下降明显多于无植物浮床系统。处理5d后，10℃和22℃处理的豆瓣菜浮床系统中NH4-N的浓度明显低于水芹浮床系统，但35℃处理的两个植物系统中NH4-N浓度下降均无显著差异；22℃和35℃处理的豆瓣菜浮床系统中NO3-N浓度高于水芹浮床系统，但两植物浮床系统间NO2-N浓度下降无明显差异；各浮床系统中pH高低为35℃＞22℃＞10℃，豆瓣菜浮床系统中pH明显高于水芹浮床系统，但两植物浮床系统中pH均明显低于无植物浮床系统。但处理3d后，10℃处理的各浮床系统中DO浓度高于22℃和35℃处理，且10℃和35℃处理的豆瓣菜浮床系统中DO浓度较无植物和水芹浮床系统要高，但22℃处理的无植物浮床系统中DO浓度比植物浮床系统要高。 ⑥浮床系统中水生经济植物根际氮循环细菌及其作用的研究 利用生态浮床系统，研究了浮床水生经济植物单作和混作对氮的去除效果及其根际周围硝化与反硝化菌种群数量以及硝化与反硝化作用速率的变化规律，结果表明，浮床水生经济植物混作系统对氮的去除效果优于植物单作和无植物系统，而植物系统又优于无植物系统，除8d处理外，各系统中氮的去除率由小到大分别为无植物系统＜豆瓣菜系统＜水芹系统＜混作系统。水生经济植物单作与混作根际硝化细菌种群数量和硝化作用速率、反硝化细菌种群数量和反硝化作用速率均具有明显的差异；处理16d，硝化细菌种群数量多少及其作用速率大小为：水芹系统＜混作系统＜豆瓣菜系统＜无植物系统：而反硝化细菌种群数量多少及其作用速率大小为：无植物系统＜混作系统＜豆瓣菜系统＜水芹系统。

目前国外对于助滤剂的研究比较成熟。1968年，Tuepker和Buescher研究发现了聚电解质(O．003mg／L)作为助滤剂可以提高滤后水水质，同时可以有效阻止因滤速改变而导致的小颗粒穿透。1974年，Adin和Rebhum研究发现在直接过滤前投加0．05--0．4mg／L的阳离子聚电解质可有效降低滤后水浊度，提高产水量。 哈尔滨工业大学的俞云等人在深圳笔架山水厂的中试试验表明投加微量的PAM可以将其水厂的滤后水浊度降低到O．1NTU以下。

饮用水常规处理技术的局限性 饮用水常规处理技术即：混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒，至今仍被世界大多数国家所采用，是目前饮用水处理的主要工艺。饮用水常规处理工艺的主要去除对象是水源水中的悬浮物、胶体物质和细菌。以水中的浑浊度、色度和细菌总数为工艺控制的主要目标，对于水质良好的水源，常规处理工艺可获得安全合格的饮用水。随着工业的迅速发展，水体的污染日益加重，同时随着水质分析技术逐渐改进，水源水和饮用水中微量污染物的种类不断增加，使水体的物理、化学性质认识发生了显著变化，面对这些变化常规工艺处理显得力不从心。同时，面对水源水质的变化(除了原有的泥沙、胶体物质和病原微生物外，还有有机污染物、高氨氮、消毒副产物、水质生物稳定性等)，大量文献表明，受污染水源经常规的混凝、沉淀和过滤，只能去除水中有机物200%—30％；且由于溶解性有机物的存在，不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺的原水浊度去除效果明显下降(仅为50％—60％)，用增加混凝剂投量的方式来改善处理效果，不仅增加了水处理成本，而且可能使水中金属离子浓度增加，不利于居民的身体健康；试验表明，对于分子量10000-100000的有机物通过混凝沉淀可去除80％以上，对于分子量3000-10000的有机物，混凝沉淀也可去除50％左右。常规处理工艺对氨氮的去除率仅为15％左右，目前国内大多数水厂都采甩折点加氯的方法控制出厂水氨氮浓度，但由此产生的大量有机卤代物又导致水质毒理学安全性下降；预氯化产生的卤代物在常规工艺处理中不能得到有效去除，后氯化消毒产生的消毒副产物比前者毒性更大。从饮用水中去除这些微污染物己成为当前水处理的首要任务。因此，在现有常规处理技术与工艺的基础上，必须开发应用新的水处理技术，以适应水源污染和水质标准的提高。从20世纪70年代开始，经过几十年的努力，国内外水处理工作者已经研究开发出许多水处理的新技术新工艺，并且已有大量的工程应用取得了较好的净化效果。

hitme123

看来要倒退30年了。

剖析南郊水厂与芦泾水厂超滤膜技术的应用 时间：2010-02-10 13:56 来源：中国水网 作者：张倩 评论：0条 2009年，超滤膜技术在各地水厂提标改造中成绩斐然。其中以两个项目称最。其一是山东东营南郊水厂（以下简称“南郊水厂”）应用浸入式超滤膜技术创造了我国超滤自来水厂10万立方米日处理规模的纪录；另一为以浸入式超滤膜技术为核心的短流程净水工艺实现“完美结合”，满足了江苏南通芦泾水厂（以下简称“芦泾水厂”）提标改造的迫切需求。两水厂已分别于2009年12月5日和2009年12月31日正式通水。 南郊水厂：超滤膜池 芦泾水厂：置于絮凝池内试验的膜组件 1月23日~25日，为推动超滤膜技术在我国城镇饮用水安全保障中的应用，通过国内超滤膜技术在行业的应用案例交流，促进膜技术在饮用水水质提高及既有水厂升级改造中发挥重要作用，由哈尔滨工业大学、山东省建设厅、东营市人民政府、中国城镇供水排水协会、城市水资源开发利用（北方）国家工程研究中心共同主办的“城镇饮用水安全保障及超滤组合工艺技术应用研讨会”于山东东营召开。会议期间，中国水网记者有幸参观了南郊水厂，并对南郊水厂和芦泾水厂相关负责人进行了采访。 为何“相中”超滤膜技术？ 南郊水厂与芦泾水厂，一北一南，一取水黄河，一源自长江。两个水厂为何不约而同地选择超滤膜技术进行提标改造？对此，南郊水厂水质改善工程设计方——上海市政工程设计研究总院教授级高工沈裘昌表示，东营地处黄河下游，水源中溴化物浓度较高，若应用臭氧-活性炭技术，随之而来的溴酸盐问题将会严重威胁到百姓健康。所以，超滤膜技术成为南郊水厂水质改善工程的核心技术。关于超滤膜技术在芦泾水厂的应用，芦泾水厂厂长陈春圣表示，由于水源长江水的水量大、水流快、水体自净能力较强，所以，原水中有机物含量不高。“应用超滤膜技术可以达到深度处理的要求。” 此外，在国产超滤膜和进口超滤膜的选择中，南郊水厂与芦泾水厂也不约而同地向国产超滤膜抛出了橄榄枝。由立昇企业生产的PVC合金超滤膜正是两水厂提标改造的“主角”。国产膜之所以得到青睐，抗污染、低价格是主要优势。 据中国工程院院士李圭白介绍，国内超滤膜价格平均为150元/平方米，国外超滤膜价格则可达200~400元/平方米。而此次采用的立昇PVC合金超滤膜的价格仅为80元/平方米。沈裘昌也表示，正因为国外超滤膜价格高，所以，国外膜企业往往通过提高超滤膜通量的方式来减少超滤膜的使用面积，从而降低膜材料成本的投入。但通过增加工作压力来实现膜通量的提高，势必会增加能耗和运营成本。 “为综合考虑材料成本和运营成本的投入，南郊水厂水质改善工程在进行膜招标时，对膜面积进行了严格限定，要求膜面积为15万平方米。”沈裘昌说，因此国产超滤膜便拥有了更大的竞争优势。 两种超滤膜组合工艺的比较 尽管南郊水厂与芦泾水厂均选用立昇PVC合金超滤膜，但其工艺思路却十分迥异。南郊水厂将超滤置于砂滤之后，用滤池出水作为膜池进水，以最大程度地降低膜污染；而芦泾水厂由于在中试过程中发现絮凝水直接进入超滤能够获得更为理想的运行效果，经过深入研究，创新发明了以浸入式超滤膜技术为核心的短流程工艺，即将原有的斜管沉淀池中的斜管拆掉，直接放入膜组件，使其成为集絮凝、超滤膜过滤、反洗水回收、沉淀、污泥浓缩为一体的短流程处理构筑物。对于闲置下来的，虹吸滤池待后将改造成为突发性原水水质事故的应急处理构筑物。 水厂改造是关系到百姓用水保障的大事。值得一提的是，在南郊水厂与芦泾水厂的改造过程中，均未全部停水，较好地保障了当地百姓的饮水需求。与南郊水厂单独增加超滤构筑物相比，芦泾水厂直接对沉淀池进行改造势必会对正常供水带来更大的影响。据了解，芦泾水厂有两组工艺构筑物，此次改造只对其中一组工艺构筑物进行。工作人员先在池外进行膜组件、管道、仪表的相关组装，之后再将组装整体放置于沉淀池中，节省了改造时间。 此外，由于两个项目均采用了反洗水回收，所以南郊水厂与芦泾水厂膜池的产水率分别可达98.3%和99.2%。 立方米水成本分别增加0.3元 和0.1元 尽管立昇PVC合金超滤膜创造了膜材料成本投入的新低，但应用超滤膜技术究竟会对供水成本带来怎样的影响？这一问题在全国水价“涨”声一片的敏感时期，受到了十足的关注。 由于立昇PVC合金超滤膜价格较低，因此无论是南郊水厂还是芦泾水厂均采用了低跨膜压差、低通量的运行方式，大大节省了运行能耗，并减轻了膜的深层污染。 2010年1月，在“城镇饮用水安全保障及超滤组合工艺技术应用研讨会”期间，中国水网记者在对山东东营南郊水厂进行参观时从该厂厂长纪洪杰那里得知，应用超滤膜技术后，南郊水厂每立方米水成本提高约0.3元，其中，膜部分增加的每立方米水成本为0.15元。 相对于南郊水厂10万立方米的日处理规模而言，芦泾水厂5万立方米的日处理规模并不起眼。但芦泾水厂技术人员秦潼表示，芦泾水厂位于南通市的西北部，处于城市管网末梢。地理位置决定了其在城市供水方面所具有的重要作用。由于芦泾水厂只是在原有工艺上进行改造，所以在构筑物本身几乎无成本投入。据了解，应用超滤膜技术后的芦泾水厂立方米水成本提高仅为0.15元，即抽吸泵运营成本0.02元/立方米水（由于刚投入运行，虽然水温较低，但目前尚未使用抽吸泵），日常费用0.02元/立方米水，设备折旧0.11元/立方米水（包括超滤膜的5年更新费用）。 挑战106项水质指标 《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）即将于2012年全部执行。其中明确要求生活饮用水水质需达106项水质检测指标。对于刚刚经历了提标改造的南郊水厂和芦泾水厂，也向106项水质指标发起了挑战。 纪洪杰在“城镇饮用水安全保障及超滤组合工艺技术应用研讨会”上介绍说，2010年1月5日，南郊水厂调试运行1个月后，将水样送至普尼（青岛）测试中心进行106项水质检测指标测试，结果显示除余氯外的105项水质检测指标均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。只有余氯的检测结果低于0.3mg/L，并未达到出厂水余氯大于0.3mg/L的要求。对此，纪洪杰称，送检过程可能造成了一定的检测误差。 秦潼在谈到芦泾水厂出水水质时表示，尽管还并未进行106项水质指标的全面测试，但经过测试的常规水质指标均优于《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。 浊度和颗粒数是衡量水厂出水水质的两个关键指标。中国水网记者在参观时发现，南郊水厂装有在线进水浊度仪、在线出水浊度仪以及在线出水颗粒物计数仪。实测数据显示进水浊度（滤池出水浊度）为0.2~0.4NTU，出水浊度（膜后水浊度）为0.01~0.02NTU，2μm~5μm的出水颗粒物数目（膜后水颗粒物数目）小于100cnts/ml。据秦潼介绍，芦泾水厂出水浊度（膜后水浊度）通常在0.02~0.03NTU。 尚处摸索阶段 在谈及南郊水厂采用超滤膜技术提标改造后的运行效果时，纪洪杰表示，由于项目尚处调试运行阶段，所以还不好下结论。 据纪洪杰介绍，超滤膜的运行情况主要与运行时间、温度有关。 首先，在超滤膜运行的初级阶段，跨膜压力通常较大、膜通量通常较高。之后会逐步趋于一个稳定值。另外，温度也是控制超滤膜运行的关键因素。由于一年四季温度迥异，所以也会影响膜的运行效果。“现在的水温为2~4摄氏度，处于最不利的温度阶段。”纪洪杰说，所以，至少1年之后，才可以对运行结果给出一个完整鉴定。 纪洪杰同时表示，由于南郊水厂为国内首个10万立方米日处理规模采用浸入式超滤膜的水厂，并无相关案例可以借鉴，所以南郊水厂在水厂运行方面还需要不断摸索。 对于刚刚运行1个月的芦泾水厂也如是，陈春圣表示，后续的研究课题将包括，原水水质及混凝预处理对膜污染的影响；延长化学清洗周期的措施；不同化学药剂对膜污染的清洗效果；运行、维护、维修规程的制定等几个方面，以求进一步提高超滤膜系统的运行管理水平。 得益于民生工程“助力” 值得一提的是，南郊水厂与芦泾水厂的提标改造工程均属当地政府的民生工程。在即将于2012年全部执行的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的强制要求与当地百姓对安全饮用水的迫切需求下，水厂提标改造工程成为备受关注的民生工程。 李圭白尤其强调了东营市政府对南郊水厂水质改善工程的重视。“东营市政府此前曾将纳滤膜应用于直饮水系统，对膜技术应用做过相关的前期工作，而且东营市政府‘不差钱’，这就为南郊水厂水质改善工程的顺利开展提供了保障。”李圭白说。据了解，南郊水厂从开工建设到通水仅用了212天，是2009年东营市民生工程之一。（中国水网）

原帖由 mengyan197206 于 2010-2-10 15:52 发表

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剖析南郊水厂与芦泾水厂超滤膜技术的应用 时间：2010-02-10 13:56 来源：中国水网 作者：张倩 评论：0条 2009年，超滤膜技术在各地水厂提标改造中成绩斐然。其中以两个项目称最。其一是山东东营南郊水厂（以下简称 ...

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超滤膜　　ultrafiltration membrane 　　一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。 　　以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm；超滤膜(UF)为0.001～0.02μm；逆渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。 　　我们都知道筛子是用来筛东西的，它能将细小物体放行，而将个头较大的截留下来。可是，您听说过能筛分子的筛子吗？超膜 －－这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来！那么，到底什么是超滤膜呢？ 　　超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。 　　超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步，其筛选功能必将得到改进和加强，对人类社会的贡献也将越来越大。 　　 超滤膜的材料： 　　 　　聚丙烯腈 　　英文简写：PAN 　　聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。 　　聚丙烯腈外观为白色粉末状，密度为1.14~1.15g/cm ，加热至220~300℃时软化并发生分解。 　　聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85％以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚丙烯腈纤维的中国商品名。俗称人造羊毛。美国杜邦公司于20世纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维（商品名为奥纶），因染色困难、易原纤化，一直未投入工业化生产。后来在改善聚合物的可仿性和纤维的染色性的基础上，腈纶才得以实现工业化生产。各个国家有不同的商品名，如美国有奥纶、阿克利纶、克丽斯纶、泽弗纶，英国有考特尔，日本有毛丽龙、开司米纶、依克丝兰、贝丝纶等。腈纶密度一般为1.16～1.18克／厘米3，标准回潮率为1.0％～2.5％。纤维的特点是蓬松性和保暖性好，手感柔软，并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纤维，俗称人造羊毛；制毛线、针织物（纯纺或与羊毛混纺）和机织物，尤其适宜作室内装饰布，如窗帘等。在材料学中常以聚丙烯腈为基体来合成多空材料，例如PAN基活性炭。 　　 超滤膜的分类 　　 　　超滤膜根据膜材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同，可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。 　　无机膜中，陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长，耐腐蚀，但出水有土味，影响口感。同时陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大，有效膜面积大，纯水通量高，操作简单易清洗等优势，被广泛应用于家用净水行业。目前，市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜，这证明了中空纤维膜的广泛应用前景，是大家公认的好滤材。 [编辑本段]超滤膜过滤原理 　　[1]超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。 　　在单位膜丝面积产水量不变的情况下，滤芯装填的膜面积越大，则滤芯的总产水量越多， 　　其计算公式为： 　　S内=πdL×n 　　S外=πDL×n 　　其中：S内为膜丝总内表面积，d为超滤膜丝的内径； 　　S外为膜丝总外表面积，D为超滤膜丝的外径； 　　L为超滤膜丝的长度； 　　n为超滤膜丝的根数。 　　内压式和外压式中空纤维超滤膜 　　一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成，一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜，毛细管式超滤膜因内径较大，不易被大颗粒物质堵塞。 　　 超滤膜技术在超滤设备中的应用 　　 　　超滤设备[2]，是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。超滤设备就是以超滤膜为核心产品对水质进行过滤。产出来的水就是我们通常所说的矿泉水。 　　超滤设备的工作原理：以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。其分子切割量（CWCO）一般为6000到50万，孔径为100nm（纳米）。超滤所用的膜为非对称膜，其表面活性分离层平均孔径约为10-200，能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒，所用操作压差在0.1—0.5MPa

PVC合金超滤膜 在台湾某30万吨／天净水厂中的应用 陈良刚1 陈清1 陈杰1 白新征1 朱春伟1 林献铭2 吴大猷2 (1苏州立升净水科技有限公司；2台湾金棠科技股份有限公司) 摘要：超滤技术是市政给水处理中的新兴技术。针对台湾某地水源由于受到工业废水污染而水质急速恶化，本文介绍了PVC合金超滤膜系统在台湾某地30万m3／d的净水厂的应用。实I啄．r-程运行结果表明，该超滤系统在浊度、细菌等方面的都达到了良好的处理效果，其中出水浊度小于O．1 NTU，无细菌检出，运行压力为0．05MPa一0．08MPa，通量为1 15L／m2·h，化学清洗周期为4个月。该超滤系统的直接投资成本约为250元／m3／d，直接运行费用约为0．10元／m3／do实践证明，PVC合金超滤膜适合在自来水厂大规模应用。 关键字：PVC合金超滤膜净水厂超滤系统浊度细茵 引言 台湾某地区自来水源水近年来因遭受工业废水污染，水质急速恶化，净水场无法有效保障水质安全，主要存在混浊度、嗅味、色度、口感差等问题，市民反映强烈；而该地区工商发达、人口密集，自来水需求量与日俱增。由于市民生活水平的日益提升，对于用水的水质要求也日渐严格，该地区民众多年来不断要求提高饮用水水质。 自来水公司为改善饮用水水质，推动了该地区自来水水质改善工程计划，而“A和B净水场增设高级处理设备工程”则为此计划之一。该工程总设计供水量为30万m3／d，其中，A净水场的最大供水量为6万m3／d，B净水场的最大供水量为28万m3／d，由台湾金棠科技股份有限公司承建并负责运行。 1 源水水质及净水工艺选择

网易财经8月10日讯 西门子中国今日告诉网易财经，旗下水处理技术部已经与江苏省无锡自来水总公司签署价值4000万元的合同，将为无锡市中桥水厂提供“交钥匙”水处理工程，该工程可为当地居民每天处理15万立方米的高品质饮用水。据悉，该解决方案的核心是Memcor超滤膜系统，这是迄今为止中国最大的膜法饮用水处理项目之一，预计2010年初投入运营。 　　“这个项目能够帮助无锡市民提高饮用水质量并为无锡实现可持续发展做出重要贡献。这是继西门子向无锡新城污水处理厂提供MBR解决方案以改善太湖水质后的又一案例。”西门子中国水处理技术部总经理安和睿说。 　　西门子公司提供的Memcor超滤膜拥有精密的物理屏障，能够阻挡悬浮固体、微生物、细菌和其他混浊物。这一膜系统已成功运用于全球多个饮用水项目中，具有占地小、出水品质高的特点；与传统处理方法相比，极具成本竞争力。 　　无锡位于长江三角洲地区，太湖和长江是该城市的主要水源。随着工业化、城市化进程的加快以及人口数量的日益增长，太湖水质在过去几年日渐恶化。为此，无锡市自来水总公司在2009年实施了无锡中桥水厂深度水处理项目。

随着水处理技术的不断发展，超滤膜技术成为二十一世纪六大高新技术。超滤膜装置以常温、低压操作、无相变、能耗低等显著特点成为一种分离过程的标准，在水处理领域得到了广泛的使用。 超滤膜过滤原理 超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。 1、超滤膜的制水流程 自来水先进入超滤膜管内，在水压差的作用下，超滤膜表面上密布的许多0.01微米的微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过，成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在超滤膜管内，在超滤膜进行冲洗时排出。 2、超滤膜冲洗流程 超滤膜使用一段时间后，被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表面，使超滤膜的产水量逐渐下降，尤其是自来水质污染严重时，更易引起超滤膜的堵塞，定期对超滤膜进行冲洗可有效恢复膜的产水量。 3、超滤膜滤芯 将成束的超滤膜装置经过浇铸工艺后制成超滤芯，滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的超滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙，形成原液与透过液之间的隔离，原液首先进入超滤膜孔内，经超滤膜过滤后成为透过液，防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。 超滤膜的性能通常是指膜的物化性能和分离透过性能，超滤膜物化性能主要包括膜的机械强度、耐化学药品、耐热温度范围和适用PH值范围等，分离透过性能主要指超滤膜的水通量和切割分子量及截留率。 超滤膜材料及特性主要材料：聚丙烯腈（PAN）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）等。 PAN超滤膜： 1、PAN超滤膜具有优良的化学稳定性，有耐酸、耐碱以及耐水解的性能，能广泛应用于水处理领域； 2、膜丝具有很好的强度和柔韧性； 3、PAN超滤膜经过亲水改性，产水量大，并具备很强的抗污染性； 4、膜丝配方材料少，工艺容易控制，不会出现象PVC原料配方材料多而导致膜本身的异味问题。 PVDF超滤膜： 1、PVDF超滤膜耐紫外线，有优良的耐污染和化学侵蚀性能； 2、耐热温度可以达到140℃，可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒； 3、能在较宽的PH（1-13）范围内使用，可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。 影响超滤膜产水量因素 1、温度对超滤膜产水量的影响：温度升高水分子的活性增强，粘滞性减小，故产水量增加。反之则产水量减少，因此即使是同一超滤膜装置在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的。 2、操作压力对超滤膜产水量的影响：在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高随着增加，但当压力值超过0.3MPa时，即使压力再升高，其产水量的增加也很小，主要是由于在高压下超滤膜被压密而增大透水阻力所致。 3、进水浊度对超滤膜产水量的影响：进水浊度越大时，超滤膜的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞。 4、流速对超滤膜产水量的影响：流速的变化对产水量的影响不像温度和压力那样明显，流速太慢容易导致超滤膜堵塞，太快则影响产水量。

第三代城市饮用水净化工艺———超滤为核心技术的组合工艺 李圭白1 　杨艳玲2 (1 哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨　150090 ; 2 北京工业大学建筑工程学院,北京　100022) 　社会需求是科学技术发展的强大推动力。 20 世纪以前,因饮水不洁,在城市常暴发烈性水介细菌性传染病(霍乱、痢疾、伤寒) 等,给人们生命健康造成极大的危害,在此背景下开发出了第一代城市饮用水净化工艺(混凝、沉淀、过滤、氯消毒) 。从而使饮用水的微生物安全性基本上得到了保证。20 世纪中叶,发现了水介病毒性传染病(肝炎、小儿麻痹症等) 的流行。研究发现,水中病毒主要附着在颗粒物上,只要显著降低水中颗粒物浓度,将水的浊度降至0. 5 N TU 以下,就能控制住病毒性传染病的暴发,在此背景下开发出了深度除浊技术,从而推动了第一代工艺的发展。 20 世纪70 年代, 由于水环境的污染和水质检测技术的发展,在城市饮用水中发现了多种对人体有毒害的微量有机污染物和氯化消毒副产物, 而第一代工艺又不能对其进行有效的去除和控制, 使水的化学安全性堪忧。在此背景下开发出了臭氧—活性炭深度处理工艺,即在第一代工艺后增加臭氧—活性炭深度处理, 可称作第二代城市饮用水净化工艺。第二代工艺能较好地去除水中有机物、微量有机污染物及氯化消毒副产物, 即提高了水中的化学安全性。 20 世纪末,水中又发现了致病原生动物———蓝氏贾第鞭毛虫和隐孢子虫(即“两虫”) 、藻类大量繁殖以及由此引起的藻毒素和臭味、水的生物稳定性等重大微生物安全问题,高有机物、高氨氮水质水的处理问题,又提出了绿色工艺理念,而第一、二代工艺又无法彻底解决这些问题, 从而要求开发新一代的净水工艺,即第三代城市饮用水净化工艺。膜是21 世纪新材料中的一个生长点,近年来随着膜技术的快速发展,膜的性能不断提高,价格不断降低,已达到可以接受的价位,因而国外将膜用于城市水厂,并呈加速发展趋势。1997 年全世界超滤水厂的总处理能力为20 万m3 / d ,到2006 年已达800万m3 / d。最大的水厂已达30 万m3 / d。 目前,我国已能大量生产质优价廉的超滤膜和微滤膜,但超滤膜与微滤膜相比,几乎能将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物全部除去,是保证水的微生物安全性的最有效技术。在国外,特别是美国,也优先选择超滤膜用于城市水厂。 超滤是绿色物理分离技术。超滤工艺可以取代以除浊和杀菌为目的的第一代工艺,因为即使不经混凝,超滤也能将水中的浊度降至0. 1 N TU左右,所以超滤可大大减少或甚至不用混凝剂,从而减少混凝药剂对水质的污染。 超滤能去除几乎全部致病微生物,所以原则上没有必要再对滤后水进行杀菌消毒。当然,还需向水中投加少量消毒剂,以免水在输配过程中受到二次污染。由于大大减少了消毒剂的用量,也显著减少了消毒副产物的生成量,从而提高了水的化学安全性。 对于受有机污染的水源水, 要求去除水中有毒害的有机污染物。超滤一般只能去除水中粒径处于胶体范围的大分子量的有机物,而对于中、小分子量有机物则去除作用较小。所以, 超滤水厂需要将超滤与去除有机物的技术进行组合。此外, 原水中氨氮含量较高时,需要将超滤与生物处理技术相组合。原水中铁、锰、砷含量较高时,需将超滤与氧化或吸附技术相组合。 采用超滤与活性炭组合工艺, 宜将活性炭设于超滤之前,这样超滤就可将活性炭出水中的微生物、水生生物以及对微生物起保护作用的活性炭微粒去除,大大提高了活性炭出水的微生物安全性。这是发挥两者互补作用的合理组合。 可以认为,城市水厂的膜时代已经到来,以超滤为核心技术的组合工艺, 将成为第三代城市饮用水净化工艺的主要特征, 它将是饮用水净化工艺一个新的发展方向。

超滤技术，自来水厂技术升级改造的最佳选择 原作者： 文 / 朱春伟，陈清，陈杰，何寿平，沈裘昌来 源：水工业市场杂志　时间：2009-8-26 一、自来水厂在新国标将要全面实施下面临的问题 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，现有的供水行业面临着前所未有的技术挑战，一方面，我国饮用水源大多受到严重污染，并且在今后一段时期内仍将有进一步恶化的趋势；另一方面，生活饮用水的水质标准将大幅提高。2007年7月1日正式实施的《生活饮用水卫生标准》（GB5749--2006）将水质指标项目从先前的35项提高到106项，并且对饮水中的污染物限值作了更为严格的规定。与此同时，我国99%的自来水厂仍然采用混凝—沉淀—过滤—消毒的传统工艺，在新形势下已¾;¬;不堪重负，难以解决面临的诸多水质问题：致病微生物问题、藻类及藻毒素问题、浊度、消毒副产物问题、出水水质不稳定等等水质安全挑战，迫切需要对传统自来水厂进行技术升级改造。 二、超滤技术在市政供水中的应用优势 膜分离技术代表着未来水处理发展的时代潮流，被称为21世纪的净水技术。水处理中常用的膜技术包括微滤、超滤、纳滤、和反渗透4种。微滤膜对水体中的悬浮物、颗粒物的去除效果不错，因不能完全去除细菌和病毒，在饮用水处理中的应用受到限制；纳滤膜对有机物的去除效果不错，但因驱动压力高，运行费用高，在自来水厂应用不多；反渗透主要应用在海水淡化、苦咸水淡化、纯水制造等领域。 超滤技术是近年来在市政供水方面兴起的新技术，超滤几乎能够完全去除水体中的细菌、病毒、致病原生动物，与传统工艺比较，超滤膜应用于自来水处理具有以下突出的优势： 1）超滤膜出水水质稳定，出水浊度几乎不受原水水质影响，出水浊度通常低于0.1NTU； 2）超滤膜出水微生物安全性高，超滤可完全截留水体中的贾第虫、隐孢子虫、细菌、病毒等； 3）消毒副产物生成量低； 4）超滤水厂供水规模灵活，仅需要增减超滤膜组件即可，适用于任何规模供水量的净化处理，并且改扩建容易； 5）占地面积小，施工周期短。膜系统的标准化、模块化与相对集约化，使传统水厂的施工周期缩短，占地面积大为减少。 此外，膜的主体设备可灵活转移，对洪涝、干旱、人为污染等水质突发事件有较好的应急能力。因此，与传统水处理工艺相比，超滤工艺更能确保饮用水的水质安全性，并且具有绿色、高效、节能、工艺简便、过程易控制等优点，是新一代饮用水净化工艺的较佳选择。 三、立升超滤技术及在自来水厂技术升级改造方法 1、立升超滤膜的特点 超滤虽然净水效果好，但是若大规模应用于自来水厂必须具备如下两个先决条件：1）膜产品的通量要大，价格要低，从而接近传统工艺的投资成本；2）膜产品的跨膜压差要尽量低，耐污染能力强，使用寿命较长，从而大幅降低运行费用。 以下结合三个典型的在自来水厂的运行说明PVC合金超滤膜在市政供水处理应用中的特点，结果见图1-图3和表1。 （1）过滤精度高、出水水质好 PVC合金超滤膜过滤精度高、平均孔径为0.01μm，从图1-图3 可以看出，出水水质稳定，出水浊度低于0.1NTU，而且出水浊度几乎不受进水浊度的影响。 浊度与水体中的“两虫”、细菌等有着重要的相关性。PVC合金超滤膜出水浊度能保证在0.1NTU以下，能够保障饮用水的微生物安全性。 （2）低压大通量 PVC合金超滤膜操作压力低，通量大。从图1-图3 可以看出，PVC合金超滤膜在一个化学清洗周期内，运行压力绝大部分时间处于0.02-0.07Mpa之间。 （3）抗污染能力强 由于PVC合金超滤膜的亲水性好以及过滤孔径小，PVC合金超滤膜抗污染能力特别强。上海某水厂试验的运行表明，PVC合金超滤膜直接过滤长江地表江水，通量为90L/㎡•;h时，化学清洗周期超过3个月。在深圳进行的实验，处理炭砂出水，化学清洗周期远大于5个月。 2、立升超滤技术在老水厂升级改造中的应用 结合前面所述，立升PVC合金超滤膜在自来水厂应用的突出优势就是出水水质好、能够保证微生物安全性、运行压力低、化学清洗周期长，以及投资成本低。 在老水厂技术升级改造中，PVC超滤技术可以针对具体的水厂选择不同的形式，主要有以下几种方式： 1）采用内压PVC超滤膜，新建膜车间，处理Ô;¬;有水厂沉后水或砂滤后水； 2）采用浸没式PVC超滤膜，改造Ô;¬;有水厂的沉淀池、或者砂滤池为膜滤池； 3）在原有水厂有足够的空间，而水厂原有沉淀池或砂滤池改造为膜滤池需要的工程成本较高时，可以新建膜滤池，直接处理混凝池出水、沉淀池出水或者砂滤池出水。 四、典型工程案例 1、台湾高雄高级净水厂，老水厂改造－新建膜车间 该地区自来水处理存在的主要问题为：近年来源水因遭受工业废水污染，水质急速恶化，净水场无法有效保障水质安全，主要存在混浊度、嗅味、色度、口感差等问题。 自来水公司为改善饮用水水质，推动了该地区自来水水质改善工程计划。该工程总设计供水量为30万m3/d，从表2可以看出，多项水质指标需要进行大幅改善，如浊度、色度、嗅味、硬度、总溶解性固体、微生物、可同化有机碳等。经过调研以及实际试验对比，自来水公司最终选择了图4的工艺流程，采用的超滤膜为立升LH3-1060内压PVC合金超滤膜组件，系统于2007年3月建成，并投入运营。 该超滤系统出水水质如表3所示，可见，超滤出水在浊度、色度、细菌总数等方面都达到了良好的处理效果。反渗透系统主要是去除水中的硬度、总溶解性固体、溶解性离子等等。超滤系统出水部分进入反渗透系统，部分直接进入清水池与反渗透出水进行勾兑，以保证清水池出水有适度的硬度。 从两年多的运行可以看出，超滤系统非常稳定，一直保持低压高通量的运行状态，运行压力仅为0.05 MPa～0.08MPa。化学清洗周期平均为4个月，每次化学清洗后都能恢复到原有的水平。 2、杨柳青净水厂－新建水厂 该项目是国家“十五”863项目“北方地区安全饮用水保障技术”研究成果，是天津市科技创新专项资金项目“膜法饮用水处理技术研究及示范工程”，由天津市华宇膜技术有限公司建设并运营，示范工程于2008年4月完工， 2008年5月开始调试运行，产水量为5 000 m3 /d。 水厂采用的超滤组件是立升LH3-1060内压PVC合金超滤膜组件，根据水厂运行数据，超滤出水浊度通常在0.1NTU以下，出水CODMn去除率达到40%，出水CODMn <3mg/L，颗粒总数在10个/L 以下，吨水能耗约0.106kwh。 3、同盛水务－深度处理工程 在该项目中，源水为上海市市政供水管网自来水，源水进入该净水厂后经过活性炭滤池，然后进入超滤膜系统，产水作为生活用水，规模20000m3/d，投产时间为2008年10月，该项目由上海市政工程设计研究总院设计。 4、南通芦泾水厂－老水厂改造，利用原有沉淀池 南通芦泾水厂原有净水工艺为常规处理工艺，如图8所示。为了满足新水质标准的要求，该水厂谋求技术升级改造。从2008年7月份开始，芦泾水厂开始规模达到1500m3/d的浸没式超滤中试实验，先后进行了超滤处理沉淀池出水以及混凝后水的实验，最后决定采用立升浸没式PVC合金超滤膜改造水厂，规模为2.5万m3/d。 5、东营南郊水厂－老水厂改造，新建膜滤池 东营南郊水厂处理规模为10万m3/d，水厂源水为引黄水库水，水厂Ô;¬;有工艺为常规处理工艺，即混凝、沉淀、砂滤、消毒，为改善东营市居民生活水平、提高出水水质，南郊水厂决定在砂滤池后新建浸没式膜滤池，以使出水水质达到新的国家水质标准。 五、结论 综上所述，我们可以得出以下结论： 1）超滤技术是一种新的、有效的水处理技术，其最大特点是对水中微粒、细菌、病毒、致病Ô;¬;生动物能彻底去除，目前已在国外大型自来水厂广泛应用，是老水厂技术升级改造的最佳选择； 2）PVC合金超滤膜具有过滤精度高、出水水质好、低压大通量、抗污染能力强的特点，是性价比高的产品，目前已在多个工程中应用；老水厂升级改造中，立升PVC合金超滤膜的有多种应用形式，可以根据水厂具体情况灵活选择。

随着新的《国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》的实施，传统处理工艺已经不能满足要求，为了满足标准要求，老水厂必须进行工艺改造，新建水厂必须考虑新的工艺，而超滤膜技术尤其是浸入式超滤膜技术进入了我的视线。可就在前些年，我还是一个在饮用水处理技术方面应用膜技术的强烈的反对者。我反对的不是技术本身，而是它的投资成本和运行成本太高，高得与其性价比不相称。 随着膜技术的发展，低跨膜压差大通量的超滤膜的出现，其运行成本大幅度下降，给了我们希望。但由于超滤膜材料的价格昂贵，作为应用技术的推广者却难以承担。为此我们对超滤膜技术的应用收集了一些国内外的资料进行了一些探讨。 现将我们在2007年从科技信息角度所作的一个阶段性的认识提供大家参考。由于所收集的资料久远，与现今膜技术的发展肯定产生一定的差距，相信能够谅解。 《超滤膜净水厂技术可行性探讨》 　　1 背景 ;A)R/@['w%qz.J0　　饮用水是人的生命所必需的，是人类正常生活的保障。饮用水的净化技术是保障人民饮用水卫生和安全的重要保障。 j8`EQ$vCAWj0在19世纪前，饮用水主要危害是来自生物污染，即水中的病原微生物引起的各种传染病，如霍乱、伤寒、脊髓灰质炎、甲型病毒性肝炎等。人类采用混凝沉淀、过滤、加氯消毒的方法从天然水制成饮用水。然而水厂常规二级处理后的出水，在某种程度上已不能满足人们对水质的要求。研究表明，受污染水源水经常规工艺只能去除水中有机物20％-30％，水中的病原菌、病毒和加氯消毒后形成的三致物质及其前驱物也难以达到水质要求。 S:{,io"F? `0　　到20世纪70年代，现代科技与现代工农业的迅速发展，水质污染形势严峻，饮用水中残留许多细菌、病毒、有机致癌物、氯、氟、重金属离子等有害物质。水体污染由过去的生物污染（致病微生物）为主发展到化学污染（有害化学品）和有机物污染。为此，许多发达国家或地区，广泛的开展饮用水除污新技术的试验研究。对臭氧、二氧化氯、活性炭吸附、高锰酸钾、过氧化氢等氧化剂氧化除污方法及其组合工艺和光催化氧化法进行了大量的试验研究，并形成了以臭氧氧化和生物活性炭为代表的深度净化工艺，这使得出水水质得以保证。水网博客——水业思想的集散地！v6y5jv ^R f^C 　　进入20世纪90年代后，随着水环境污染的加剧和水质监测技术的发展，许多新的水质问题得以关注。“两虫问题”如隐孢子虫和贾第虫使人们看到了传统氯消毒和过滤工艺的局限性，1993年美国维斯康辛州的密尔沃基市爆发的隐孢子虫病导致40万人感染、112人死亡，滤后水的浊度经常超过0.5NTU是重要原因，因此更低的出水浊度将是“两虫问题”的安全保障；水体富营养化引起藻类的生长蔓延，造成水体污染藻类在生长过程中产生的臭味物质和藻毒素对人体健康有很大的危害，2007年夏在我国南方太湖和三峡库区支流爆发的水华导致了大面积的停水，直接影响了人民日常生活和工业生产；内分泌干扰物和持久性有机物的增多严重干扰人类和动物的生殖功能，威胁物种的繁衍，有研究表明松花江中游附近患癌居民与松花江水体有机污染直接相关；消毒副产物及管网生物稳定性都对人民的生命健康构成了威胁。 7D(uU5^_0　　据世界卫生组织调查，人类疾病的80%和50%以上的儿童死亡率都与饮用水水质不良有关。据统计，我国目前约有79%的人饮用多次污染的水，其中7亿人在饮用含超标准的细菌水，约有6000万人饮用高氟及高氟化物水。因此传统的净水处理工艺和原始的水质质量标准也不能满足我们的生活需要，新的饮用水处理技术和新的饮用水水质标准也随之应运而生。美国的环保署(USEPA)提出了强化地表水处理标准长期计划2(LT2ESWTR)和我国2007年7月颁布实施的生活饮用水水质标准(从过去的35项提高到现行的106项)都明确规定了“两虫”、消毒副产物的要求，对浊度的要求也有所提高。由于水源污染的复杂化使实际水源水质与水质需求之间的矛盾更加突出，从而对水质净化处理及其技术支持提出了更高、更新的迫切需求。膜法处理饮用水，能在相当长的一段时期内满足日益增长的对饮用水质的要求。在1999年美国水工业协会研究基金会所主持的膜技术研讨会上，多位专家教授指出膜法处理是水处理的一个趋势，他们甚至提出“膜法将取代传统的水处理工艺”。水网博客——水业思想的集散地！0i] S1G$O3Ot 　　目前，作为第三代水处理技术的膜法饮用水处理技术在国外己进入大规模应用阶段，而在我国由于国情和水源状况与发达国家有很大差别，国外的膜工艺不能完全照搬应用到国内给水处理行业中，因此国内还处于推广探索阶段，建设较大规模的示范性的膜法饮用水处理工程将具有跨时代的意义。 　　2 各种处理技术的比较水网博客——水业思想的集散地！n6] yf l2M 　　由于常规的水处理工艺已不能保证满足出水水质的要求，这里主要介绍一些深度处理的技术。 CZf z/g fX0　　2.1 活性炭技术 o$s'd!z{nVUx0活性炭吸附是一种较早地被应用于生产的除微污染技术，其原理是利用活性炭巨大的比表面积吸附水中的有机污染物。活性炭可分为粒状炭与粉末炭两种形式。粒状活性炭的使用通过活性炭滤床实现，将其置于砂滤后或者取代现有砂滤床。受污染的水经过活性炭滤床后，有机污染物被截留在活性炭滤床中。但由于我国水源污染较重，活性炭使用不久便饱和、失效，水体污染严重时活性炭只能运行几周时间。活性炭的吸附性能可以通过再生得到恢复，但更换活性炭频繁、再生费用很高。粉末活性炭在应用中基建与设备投资较低，使用灵活方便，但粉末活性炭难以回收，使用过程中运行费用较大，仅在污染严重时期使用。颗粒活性炭或者粉末活性炭出水中生物及其生物增多，如何加以控制的问题。由于这些微生物都被小的颗粒活性炭所保护，故很难被氯气杀死。 3j2u e%s H5t-jp0　　2.2 氧化技术水网博客——水业思想的集散地！Y+]6g&G+n0Bt,q#lo4C{m 　　氧化工艺一般除污染效果好、适应面广，应用得相对较多。氧化除污染方法是利用强氧化剂分解水中的有机污染物。目前能够用于给水处理的氧化剂主要有氯、二氧化氯、高锰酸钾、过氧化氢和臭氧，它们在标准状态下的氧化还原电位分别为1.36V、1.50V、1.69V、1.77V和2.07V。 WT];f/d0　　显然，臭氧在可用于给水处理的几种氧化剂中具有最高的氧化还原电位(氧化电位Eo = + 2.07 V)，因而具有最强的氧化性，对水质的适应能力强，目前已被发达国家较多地应用于给水处理中。臭氧能使水中多种有机污染物氧化破坏，但仅能使水中含有不饱和键或者部分芳香类的有机污染物氧化分解，相当多的稳定性有机污染物(如农药、卤代有机物和硝基化合物等)难以被氧化分解。臭氧氧化后的醛、酮等有机物大量增加，为细菌的繁殖提供营养，水的生物稳定性变差，臭氧消毒副产物溴酸盐对人体也有很大的潜在危害，是被国际癌症研究机构定为2B级的潜在致癌物。美国洛杉矶水厂使用臭氧就产生许多有毒副产物，国内哈尔滨水厂也提出了用臭氧处理产生可能是有害的致癌物。同时也有报道臭氧并不能对三卤甲烷前驱物氧化破坏，只是增加有机物的可生化性，一般要经过吸附处理才起作用。国外尤其是美国、日本新建或改建水厂，对采用臭氧持犹豫不决态度，因此一般认为单独使用臭氧是不适宜的，一定要配合有消除臭氧产生的副产物过滤设施。此外臭氧技术投资大、运行管理费用高，难以推广应用。 i)m+SG)v+\ ls~%k&@0　　高锰酸钾除微污染技术研究，投资相对较小，已在多个水厂和净水设施中应用。过氧化氢除污染能力很低，但与二价铁联用在酸性条件下有较强的氧化能力，由于在给水处理中难以进行pH调整，因而过氧化氢的应用受到限制。二氧化氯具有很强的消毒能力，但与有机物氧化时被还原成亚氯酸根，后者对红血球有破坏作用。氯对有机物具有一定的氧化作用，长期以来被用做给水处理的预氧化剂，但由于氯与原水中多种有机污染物作用，生成一些列对人体危害较大的卤代有机物，因而预氯化逐渐地受到各国的限制。利用光催化氧化降解水中微量有机污染物，一般可应用于小型净水设施，但在大规模水厂中应用设备投资较大。水网博客——水业思想的集散地！@%q6]*Qmw 　　2.3 膜处理技术水网博客——水业思想的集散地！w(l(q2~j1^L 　　目前水处理中常见的膜分离法主要有：微滤（MF），超滤（UF）、反渗透（RO）、纳滤（NF）等。膜过滤是物理性的固液分离技术，不需化学性的处理，在给水技术上应是一大突破。一般在原水稍好的情况下，单独使用过滤膜就能处理成优质的饮用水。MF以除去0.05μm及以上的浮游物质、胶体及菌类为对象，UF以除去分离分子量300、0.05μm以下的有机物质为对象，NF/RO则以除去分离分子量300以下的无机物为对象。NF/RO处理后水几乎成为纯水，对人类有益的盐类可能也被除掉，所以当前都以MF和UF过滤饮用水。 0@.t z(^z0　　应用膜到给水处理有以下优点： d&G2UzH ht^&Nj0　　(1)不需混凝剂水网博客——水业思想的集散地！'n"myd:X2Mdm(a 　　从过去使用膜的经验看，饮用水使用的原水（河水、水库水和富营养的湖泊水），用不加混凝剂的MF/UF膜处理，和用混凝剂的凝聚、沉淀、过滤的常规处理相比，前者与后者所处理后水的水质相当或超过。水网博客——水业思想的集散地！'MdP UHia[| 　　(2)自动化操纵简单，易于无人管理 C,X#f iv;G__vSU.[O0　　采用膜分离技术只为供应原水提供必要的操作压力，并只需要运行一个较长时间才冲洗滤膜，别无其他工序。当前凝聚、沉淀、过滤净水处理则工序繁多，在投药上尚不能设定投加率。在这样情况下操纵膜装置很容易使其自动化，做到无人管理，而常规处理做到自动化则不容易。 8Hg @"c0C0I0　　(3)过滤膜水厂占地少 e*~!_ `7X`;Qy0　　采用过滤膜水厂，膜装置占地面积小，很容易将同等产水量的常规处理所占厂地面积降低一半。剩余地方可设活性炭处理装置。由于过滤膜水厂可以无人化，职工居住的建筑物和配套设施都可削减。 a%_P;Y3T
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{J)}-u0　　(4)维护管理费用小 'pn.[T/V)V0　　当前过滤膜使用寿命和价格尚是未知数，全部费用不好计算。但是从用膜处理用电费用和药剂费用都少来看，比之常规处理维护管理费用高的状况有很大优点。 8Q:F$}&Z/A0　　(5)易于排水处理水网博客——水业思想的集散地！u \"w:sowY 　　由于用膜处理不需投药，处理污泥量减少，因此易于处理。 　　3 超滤膜应用的条件水网博客——水业思想的集散地！:x3m$fT)pG^_C.n"M 　　3.1 应用超滤的迫切性水网博客——水业思想的集散地！"}J(t#E {[ y)KL:_&v 　　国外研究及实践表明，有效去除隐孢子虫、贾第虫等致病原生动物应大副提高浊度的去处率，尽可能降低滤后水浊度；此外，降低饮用水浊度，有利于降低水中的藻密度、有机物含量，降低Ames致突变率，降低病毒传染病的发病病例。使浊度≤0.1 NTU是保证城市供水微生物学安全的重要手段，对保障饮用水安全有重大作用。发达国家和地区的供水企业，对浊度的控制非常严格。例如，加拿大“安大略饮用水标准”中浊度限值为1NTU，但供水企业制定的内部控制标准为0.1NTU，其他如日本，瑞士等国也大多如此；我国供水企业近年来为降低自来水浊度，做了很大努力，不少自来水公司供水浊度都低于1NTU，但现有的大部分供水设施都不能满足浊度≤0.3 NTU的供水要求，如要满足需要在实际的生产过程中对各工艺环节不断改进，包括选择最佳的加药点，合理选用的混凝剂、助凝剂及最佳的投加量、投加次序，有效地混凝水力条件等，实施强化混凝；提高沉淀、澄清效率；强化过滤等从设计到运行的优化才可以实现，这将需要大量的基础技术工作和资金投入来完成，这对于日益严峻的供水形势、日益严格的供水要求和国内供水企业都是巨大的挑战。根据欧美和日本的经验，采用新的工艺技术比如高密度澄清池、助凝技术和膜技术对原水厂改造和应用到新建水厂上，可确保饮用水水质的安全。根据目前的水厂形势实现的目标可以力争新建给水厂出水浊度≤0.1 NTU，老水厂出水浊度≤0.3 NTU。水网博客——水业思想的集散地！9^xZq"u+df'tO 　　3.2 超滤出水的安全性水网博客——水业思想的集散地！~5{.Vj/w)i 　　由于对饮用水的质量要求越来越严格，水处理公司投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点，因此一种方法是进行昂贵、频繁的水质检验，或者在供水终端设置防止细菌和病毒进入的屏障。膜技术相对于其他工艺可以有效的实现严格的水质要求。膜技术中的纳滤和反渗透广泛用于海水淡化和纯水的制备，由于大部分对人体有益的盐离子被去除，同时较高的造价和运行费用，并不适合在市政供水领域推广。日本“21 世纪膜计划”研究了膜技术应用于市政供水，该计划认为从水处理效率和污染物的去除率来看膜过滤（超滤和微滤）技术适用于处理以地表水为水源的市政供水。美国Judith 等人以不同河水为水源用超滤方法制造饮用水，结果显示超滤膜出水浊度不受原水浊度的影响，超滤出水水质非常好。南非也在较发达地区应用低压膜技术制造饮用水。相对于水厂常规工艺，超滤所需混凝剂量少，超滤工艺处理水具有出水水质好且稳定、浊度超低。采用UF系统，可以非常方便的建成颗粒物、细菌和病毒的屏障。超滤膜对细菌的去除率可以达到6log，对于病毒的去除率达到4log，浊度可以小于0.1NTU、SDI小于3，因此水厂和用水者都不必在担心颗粒物、细菌和病毒的问题。如果需要还可以设立二级超滤系统，将第一级的反洗水进一步回用。 L*fj8E)O} {0　　3.3 超滤的可靠性和经济性水网博客——水业思想的集散地！U TvQ
N'e3M 　　1）膜本身 c+xY'_,}\+KHM0　　新开发的膜材料足以抵抗生物和化学的作用并可以承受反冲的强度，进而保证系统运行期间膜的完整降低渗漏的风险；通过增加膜面积可以保证膜压差下降时的膜通量，定时的反冲和周期性的在线化学清洗及曝气擦洗膜表面可以减缓膜污染，延长膜的使用寿命；此外通过设置保障性的膜组件可以实现膜的离线清洗，这样交替的进行清洗可以完成整个系统的膜组件维护；合理的膜组件设计（膜纤维组装和水力设计）可以减少膜组件纤维的压差损失，维持水在低压下恒定的产水量。水网博客——水业思想的集散地！ u6y&~u
}$Ay 　　2）膜运行水网博客——水业思想的集散地！*v!vE_3]-D 　　大规模的水处理设施，能耗已经成为一个非常明显的重要指标。如果膜技术要成为大规模的水处理设施的主要技术之一，就一定要降低能耗。膜过滤的过程分为过滤、反洗、和化学清洗三个步骤，将过滤、反洗、化学清洗三个过程合理设计，可降低运行费用。通过使用超滤膜系统，混凝、沉淀池和药剂的投资可以节省甚至不再需要。相对于传统的工艺，化学药剂的耗费可以很大程度上的节省，同时产生的污泥也相对减少降低了污泥的处理费用；膜净水厂的自动控制可以实现远程和本地控制，减少了人员配置，降低了人工费用；简单的增加膜面积或膜组件就可以实现水厂水量的大幅提高，这直接减少了设计、土建的费用，这为日后城市供水的快速发展提供了保障。水网博客——水业思想的集散地！t i.Y EQ-TXv 　　3）膜组合工艺运行水网博客——水业思想的集散地！gGUR v{:de 　　一些预处理工艺比如活性炭吸附、微滤等也可以保障超滤的安全运行并保障出水量和延长膜的寿命。活性炭可有效地去除水中溶解态有机物，包括天然有机物、合成有机化合物，还可有效地除嗅、除味，同时也可以缓解膜污染问题，减少膜通量的下降，延长膜的使用寿命。活性炭上微生物的增殖可以降解部分有机物，减轻活性炭的负荷，延长活性炭的再生周期，但也使得出水中的细菌总数增加；而用膜进行后处理，可有效解决这一问题，使出水水质得到了保障。活性炭- 超滤膜联用技术主要应用于给水的深度处理。在法国已经有许多生产性PAC/UF 装置在正常运行, 如Saint-Cassien 水厂和Fontgombault 水厂。当然该技术也可用于污水的回用处理, 同时它还可涉及到水处理的其他很多领域。在美国, 地下水中存在三氯乙烯和三氯苯酚污染问题, 其处理对策之一就是采用了PAC 和微滤膜或超滤膜相组合的处理工艺。混凝作为超滤膜的预处理，无论从机理上还是从实践上都证实了其可行性。混凝与超滤膜的工艺组合有几种形式:一是将混凝形成的矾花沉淀、砂滤后再进行膜过滤；二是混凝后，不去除矾花直接进行膜过滤。后一种工艺被称为在线混凝(In-line coagulation) 。与前一种相比，在线混凝—超滤的工艺无需沉淀工艺环节，可降低构筑物费用、混凝剂投加量，减少混合时间，节省能源等。更值得注意的是，在线混凝所产生的矾花由于没有沉淀去除，过滤时黏附在膜表面，有助于减缓膜污染，提高膜过滤通量。水网博客——水业思想的集散地！
~+B%ZG!XR 　　4）膜成本 i6LnvW0　　此外膜材料的不断更新和膜价格的下降也减少了膜净水厂投资和维护费用。目前我国超滤膜的价格基本上在3000~4000元/吨水。天津膜天膜超滤膜价格为3600元/支，处理1吨水，折合吨水为3600元；欧科滤膜价格为16000元/支，处理4.5吨水，折合吨水为3500元；欧美滤膜价格为13500元/支，处理2.5吨水，折合吨水为5400元；国外具有代表性的公司，如科氏超滤膜，其价格为2.8万元/支，处理5吨水，折合吨水为5600元；海德能膜，其价格为8000元/支，处理2吨水，折合吨水为4000元。水网博客——水业思想的集散地！@+M8_:AD:H-gPw F 　　3.4 超滤净水的应用现状水网博客——水业思想的集散地！ ]`F~$VBU \ 　　超滤技术最初用于化工和医药行业，20世纪80年代开始用于饮用水处理。近年来，超滤在水厂得到了广泛应用，而且处理规模也越来越大。应用超滤工艺的水厂中净化规模在20×104 m3/d以上的已有数座，超滤水厂的总处理量已超过800×104m3/d。北美地区已有250多座超滤水厂，累计处理量达到300×104m3 /d。在美国1×104m3 /d以上的自来水厂已有42座，总处理量占美国自来水供应量的2. 5% ，并且许多新建水厂和老水厂改造项目越来越多地采用超滤工艺。在欧洲，超滤工艺在水厂中的应用更为广泛，以小型水厂居多，但处理能力为1×104 m3/d以上的水厂已有33座。英国已有100多家水厂采用超滤膜技术，总产水能力已达到110×104m3/d。在亚洲，超滤膜技术的应用在近几年的增长也比较显著。新加坡已建成一期规模为27.5×104m3/d的大型水厂，日本的超滤膜产水能力已接近400×104 m3/d。韩国于2003年10月在汉城建成了处理能力为500m3/d的中试规模超滤膜饮用水厂，由三部分组成预处理、超滤和后处理。该试验是在一年中藻类浓度最高的时候运行的，随着藻类浓度升高，投加聚铝进行预处理，尽管时间较短，其处理效果的可靠性己经得到证实。新加坡、澳大利亚、荷兰、英国和以色列使用超滤工艺净化自来水的处理量分别占其自来水总供水量的12. 0%，4. 0% ，3. 1%，2. 0%和1. 2%。 　　4 超滤净水工艺的典型案例 &h K-E*g-X0　　4.1 替代混凝—沉淀—过滤工艺 Na&j
f'Q4Z0　　苏州市渡村水厂采用微絮凝—超滤工艺，工艺流程如图1所示。水厂供水规模为1×104 m3 /d，主要去除浊度、有机物和铁。在超滤膜前加入适量的絮凝剂后，超滤系统运行非常稳定，超滤膜出水浊度保持在0. 1NTU以下，对CODMn的去除率一般在26%～50%之间，总铁都在0. 1 mg/L以下。 2g#QGe3c;M1V'G0图1　渡村水厂工艺流程 　　4.2 替代沉淀—过滤工艺 2Kcid[ust2J0　　杨柳青水厂水网博客——水业思想的集散地！-Oz4s*Wp'r} 　　该水厂位于天津市西青区，其工艺流程如图2所示。水厂供水规模为5000 m3 /d，水质问题出现在夏季高藻期，采用超滤工艺的目的是控制浊度、藻类和有机物。在超滤膜前加入絮凝剂，水质恶化时加入预氧化剂高锰酸钾和粉末活性炭，超滤膜出水浊度都小于0. 1NTU，对CODMn的去除率一般在30%～50%之间，藻类全部去除。 水网博客——水业思想的集散地！3|5a]3@W
lg {;UX 图2　杨柳青水厂工艺流程 　　Chestnut Avenue水厂水网博客——水业思想的集散地！yz G6cG!g nn 　　该水厂位于新加坡的Chestnut，工艺流程如图3所示。水厂一期供水规模为27. 3×104 m3 /d，是目前世界上已投入运行的超滤水厂中规模最大的。超滤工艺的目的是控制浊度、色度和有机物，超滤出水采用虹吸工艺，高差约9m，大大降低了运行成本。 E,qPkwJa9G*`"c0图3　Chestnut Avenue水厂工艺流程 　　City of Kamloops水厂水网博客——水业思想的集散地！,iIf
Jw.EN 　　该水厂位于加拿大的British Columbia，工艺流程如图4所示。水厂供水规模为16×104 m3 /d，春季枯水期水质极差，采用超滤工艺的目的是控制浊度、两虫(贾第虫、隐孢子虫) 、嗅味。采用两级超滤系统，将一级超滤反洗水回收后再进行二级超滤处理，工艺的产水率达到99%以上。 Z+Kq7P]`#F0图4　City of Kamloops水厂工艺流程 　　Scottsdale水厂水网博客——水业思想的集散地！.yZ?!kx-J.a$Q 　　该水厂位于美国亚利桑那州的Scottsdale，工艺流程如图5所示。水厂供水规模为11. 4×104 m3 /d，主要解决的水质问题是嗅味、无机污染物砷和消毒副产物前体物。省略了沉淀工艺，絮凝后的水直接进入超滤工艺，颗粒活性炭工艺位于超滤之后，用于控制水中的嗅味。 水网博客——水业思想的集散地！ EI!gd;U p'TG&k 图5　Scottsdale水厂工艺流程 　　4.3 替代过滤工艺 :O'wVVB'x,@6j_PK0　　Columbia Heights水厂 S$y;T^3SM
H/z0　　该水厂位于美国明达苏尼的Minneapolis，工艺流程如图6所示。水厂供水规模为26. 5×104m3 /d，是目前北美运行规模最大的超滤水厂。面对美国水质法规的压力，对老水厂进行了改造，将传统的砂滤工艺改建为超滤工艺，以去除两虫，保障饮用水的微生物安全。 水网博客——水业思想的集散地！:A l2o(LVp!s7Z@s 图6　Columbia Heights 水厂工艺流程 l+oV8j3g1`Z2az6L0　　Duck River水厂 水网博客——水业思想的集散地！1i4_$K7@tl]'z 　　该水厂位于美国田纳西州的Tullahoma，工艺流程如图7所示。水厂供水规模为5. 4×104 m3 /d，是北美老水厂改造非常成功的超滤水厂。产水规模从传统的3. 6 ×104 m3 /d扩大为5. 4×104 m3 /d，供水能力增加了50%。采用超滤工艺的目的是提高水厂的产水能力，控制水中的嗅味。 图7　Duck Rive r水厂工艺流程 　　South San Joaquin Irrigation District水厂水网博客——水业思想的集散地！7q@|%WW 　　该水厂位于加拿大的Valley home，工艺流程如图8所示。水厂供水规模为13. 6 ×104 m3 /d，采用高效去除藻类的气浮和超滤组合工艺，主要目的是去除藻类、浊度和有机物。 图8　South San Joaquin Irrigation District水厂工艺流程 　　Columbine水厂水网博客——水业思想的集散地！)@ \7n2xe1Yr 　　该水厂位于美国科罗拉多州的Thornton，工艺流程如图9所示。水厂供水规模为18. 7×104 m3 /d，原有工艺存在产水水质较差，供水量不足的问题，采用二级过滤系统对老水厂进行改造，将砂滤池改为超滤工艺，水回收率高达99%。 $Q~I(Rsd3Rq0图9　Columbine水厂工艺流程 　　4.4 作为深度处理工艺水网博客——水业思想的集散地！G-U8T%M~t ob 　　Lakeview水厂 lz1P$O2^@]h;E0　　该水厂位于加拿大的Mississauga，工艺流程如图10所示。水厂供水规模为26. 1×104 m3 /d，在臭氧—活性炭工艺之后采用超滤工艺，是目前最大的臭氧—活性炭耦合超滤的两级深度处理系统。超滤工艺主要是扩大传统制水工艺的产水规模并提高水质。 水网博客——水业思想的集散地！ J:Y#~(v1f U-o1Kk 图10　Lakeview水厂工艺流程 　　Vigneux水厂水网博客——水业思想的集散地！!f6_^:v{ 　　该水厂位于法国的Vigneux2sur2seine，工艺流程如图11所示。水厂供水规模为5. 5×104 m3 /d，采用粉末活性炭(PAC)吸附+超滤作为深度处理工艺， PAC平均投加量为8 mg/L， 采用生石灰调质，出水水质稳定。 图11　Vigneux水厂工艺流程 　　　　　　 　　　　　　　　郭伟、张国宇编写于2007年