接触过滤+活性炭吸附+超滤的一体化净水装置的试验研究
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摘要
在三峡库区移民迁建过程中，城镇供水系统是一项必不可少的基础设施。考虑到库区水源微污染问题，以及库区的经济及地形特征，开发占地少、投资省、管理简单、运行费用低，并能提供安全的饮用水水质的水处理成套设备，对提高饮用水水质安全性，预防疾病，提高人民健康水平，保证社会稳定，促进三峡库区的社会经济环境可持续发展具有重要的意义。
本研究设计的饮用水处理装置主要包含接触过滤、活性炭吸附和超滤三个处理单元。论文对所设计的一体化净水装置的工艺和设计参数进行了分析和阐述，并以长江(重庆某取水点)为水源，对装置进行了试验研究和分析，试验内容包括在设计流量下装置各部分的处理效果以及处理过程中超滤装置的污染及清洗情况分析。
装置的设计运行流量为1m~3／h。在试验条件下，装置的出水主要水质指标：浊度为0.08～0.12NTU，COD_(Mn)为≤0.5mg／l，NH_3-N为≤0.5mg／l，TOC为0.073～0.232mg／l，细菌总数为零；装置对水中浊度的去除率在99％以上，对COD_(Mn)的去除率为77.30～82.80％，对氨氮的去除率为40.00～92.50％，对TOC的去除率为81.95～94.03％，对细菌的去除率为100％。装置出水达到了生活饮用水水质标准，能够保证三峡库区人民的饮水安全。
试验过程中还对超滤装置的污染及清洗情况进行了试验分析。超滤装置最大产水量16.5L／min，当产水量下降到13L／min左右时，进行物理反洗；当产水量下降到12L／min左右时，进行化学清洗。物理反洗周期约3天，化学清洗周期约1个月，物理反洗在装置运行初期对膜通量的恢复率达到了95.7％，化学清洗对膜通量的恢复率在96％～97％，清洗效果比较好。
本文还对装置的技术经济指标及适用性进行了分析。结果表明，在设计流量下，装置的一次性投资8830元，运行成本0.95元／m~3(其中包含工人工资0.69元／m~3)，另本装置占地1.2m~2，与三峡库区小城镇的特点相符，具有很好的应用前景。
Water supply in town is absolutely necessary basic estabishment, in the course of the transmigrant' moving and construction in Three Gorges Reservoir Area. Taking into account about the tiny pollution of Three Gorges Reservoir Area, characteristic of economy, and characteristic of landform in Three Gorges Reservoir Area, it will have very important sense to exploit integrative equipment which can dispose drinking water to satisfy the demand of Three Gorges Reservoir Area, which request occupying smaller grounds, saving investment, operating easily, running fee low.
The equipment of drinking water treatment contains three disposal cell main, which is contact filtration, activated carbon adsorption and UF in this researching and designing. The process and the design parameter of this equipment is analysed and explained in the thesis. At the same time, the course parameter, the operation and management of the equipment is also detailedly dissertated in the disposal of the raw water of The changjiang river(certain spot of taking water in ChongQing) with this equipment, and the experiment context includes the disposal effect of the raw water under the design flow and UF facilities'pollution and clean during the disposal process.
The design flow of the equipment is 1m~3/h. Under the experimentation, the outflow index: the turbidity is 0.08-0.12NTU, COD_(Mn) is less than 0.5mg/l, NH_3-N is less than 0.5mg/l, TOC is 0.073~0.232mg/l, the quantity of bacteria is 0; the removal efficiency of turbidity beyond 99%, the removal efficiency of COD_(Mn) between 77.30% and 82.80%, the removal efficiency of NH_3-N between between 40.00% and 92.75%, the removal efficiency of TOC between 81.95% and 94.03%, the removal efficiency of bacteria neally get to zero. This several water quality indexes of outflow is accord with water quality standards of drinking water, so this equipment can adequately guarantee the security and sanitation of drinking water of the Three Gorges Reservoir Area people.
The pollution and cleaning instants of UF equipment are measured and calculated during the experimentation. The maximum water outflow of UF equipment is 16.5L/min, the physical rinse is needed when water outflow of UF equipmen drops about 13 L/min, the chemic rinse is needed when water outflow of UF equipmen drops about 12L/min. the physical rinse cycle of UF is three days, the chemic rinse cycle is about one month, the removal efficiency of membrane flux is 95.7% by physics rinse
本研究设计的饮用水处理装置主要包含接触过滤、活性炭吸附和超滤三个处理单元。论文对所设计的一体化净水装置的工艺和设计参数进行了分析和阐述，并以长江(重庆某取水点)为水源，对装置进行了试验研究和分析，试验内容包括在设计流量下装置各部分的处理效果以及处理过程中超滤装置的污染及清洗情况分析。
装置的设计运行流量为1m~3／h。在试验条件下，装置的出水主要水质指标：浊度为0.08～0.12NTU，COD_(Mn)为≤0.5mg／l，NH_3-N为≤0.5mg／l，TOC为0.073～0.232mg／l，细菌总数为零；装置对水中浊度的去除率在99％以上，对COD_(Mn)的去除率为77.30～82.80％，对氨氮的去除率为40.00～92.50％，对TOC的去除率为81.95～94.03％，对细菌的去除率为100％。装置出水达到了生活饮用水水质标准，能够保证三峡库区人民的饮水安全。
试验过程中还对超滤装置的污染及清洗情况进行了试验分析。超滤装置最大产水量16.5L／min，当产水量下降到13L／min左右时，进行物理反洗；当产水量下降到12L／min左右时，进行化学清洗。物理反洗周期约3天，化学清洗周期约1个月，物理反洗在装置运行初期对膜通量的恢复率达到了95.7％，化学清洗对膜通量的恢复率在96％～97％，清洗效果比较好。
本文还对装置的技术经济指标及适用性进行了分析。结果表明，在设计流量下，装置的一次性投资8830元，运行成本0.95元／m~3(其中包含工人工资0.69元／m~3)，另本装置占地1.2m~2，与三峡库区小城镇的特点相符，具有很好的应用前景。
Water supply in town is absolutely necessary basic estabishment, in the course of the transmigrant' moving and construction in Three Gorges Reservoir Area. Taking into account about the tiny pollution of Three Gorges Reservoir Area, characteristic of economy, and characteristic of landform in Three Gorges Reservoir Area, it will have very important sense to exploit integrative equipment which can dispose drinking water to satisfy the demand of Three Gorges Reservoir Area, which request occupying smaller grounds, saving investment, operating easily, running fee low.
The equipment of drinking water treatment contains three disposal cell main, which is contact filtration, activated carbon adsorption and UF in this researching and designing. The process and the design parameter of this equipment is analysed and explained in the thesis. At the same time, the course parameter, the operation and management of the equipment is also detailedly dissertated in the disposal of the raw water of The changjiang river(certain spot of taking water in ChongQing) with this equipment, and the experiment context includes the disposal effect of the raw water under the design flow and UF facilities'pollution and clean during the disposal process.
The design flow of the equipment is 1m~3/h. Under the experimentation, the outflow index: the turbidity is 0.08-0.12NTU, COD_(Mn) is less than 0.5mg/l, NH_3-N is less than 0.5mg/l, TOC is 0.073~0.232mg/l, the quantity of bacteria is 0; the removal efficiency of turbidity beyond 99%, the removal efficiency of COD_(Mn) between 77.30% and 82.80%, the removal efficiency of NH_3-N between between 40.00% and 92.75%, the removal efficiency of TOC between 81.95% and 94.03%, the removal efficiency of bacteria neally get to zero. This several water quality indexes of outflow is accord with water quality standards of drinking water, so this equipment can adequately guarantee the security and sanitation of drinking water of the Three Gorges Reservoir Area people.
The pollution and cleaning instants of UF equipment are measured and calculated during the experimentation. The maximum water outflow of UF equipment is 16.5L/min, the physical rinse is needed when water outflow of UF equipmen drops about 13 L/min, the chemic rinse is needed when water outflow of UF equipmen drops about 12L/min. the physical rinse cycle of UF is three days, the chemic rinse cycle is about one month, the removal efficiency of membrane flux is 95.7% by physics rinse
引文
[1] 黄河水资源利用已过承载极限 水污染年损失百亿．2005．12．2．中国水网．WWW.H_2O.CHINA.COM 2006.4.18
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[3] 中国水资源你了解多少?．中山水利信息网．www.zswater.gov.cn．中山市水利局信息化工作专责小组 2005．8．15
[4] 水政科．二十一世纪的水．http://www.xgwater.com．孝感市水利局．水利动态 2005．4．22
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[8] 2004年中国环境状况公报http://www.china.com.cn 2005.6.2
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