一种应对突发水污染情况下的纳滤膜制备饮用水的方法

一种应对突发水污染情况下的纳滤膜制备饮用水的方法

技术领域

本发明涉及一种饮用水的制备，具体是指一种应对突发水污染情况下的纳滤膜制备饮用 水的方法。

背景技术

随着人口的增加，人们活动范围的不断扩大以及工农业的发展和人口居住的城镇化，大 量的工业生产污水、农业生产污水和人们生活污水被排入环境，水的污染问题已越来越严重。 水是人们赖以生存的基本物质基础，我们每天都必须摄入一定数量的水，因此，饮水污染严 重威胁着人们的生存安全。面对日益严重的水资源污染，今天我们对饮水的安全问题已越来 越关注。

我国正处于环境突发事件的高发期，譬如2003年，黄河兰州段短期内连续发生多起重大 油污染事件；2005年，吉林石化分公司双苯厂爆炸造成松花江重大水源污染，哈尔滨市不得 不停水四天，2006年，湘江株洲霞湾至长江段发生重大镉污染事件，湘潭、长沙两市水厂水 源水质受到不同程度污染。然而我国目前沿用了100多年的混凝、沉淀、过滤、氯消毒等传 统处理工艺依旧是我国现行主导工艺。传统工艺的主要去处目标是浊度、细菌类微生物等污 染物，难以有效去除COD_Mn、氨氮、微量有机物、病原性原虫的等污染物，难以有效解决水 污染与水质指标提高之间的矛盾，难以有效控制水质转化过程的安全风险，难以有效应对突 发性污染事件。因此我国的自来水厂如何应对突发的水源污染事故，如何构建保障饮用水安 全的多级屏障技术系统、强化供水过程应对各类突发事件的能力，成为我国供水行业面临的 严峻挑战。

膜分离技术被称为“21世纪的水处理技术”，在饮用水深度处理中的应用日益广泛。在 饮用水的深度处理中，纳滤被用来去除原水中的天然有机物和三卤甲烷前驱物质，脱除农药、 环境激素、硝酸盐，美国科学家的研究充分表明用纳滤膜技术替代常规水厂的混凝，可使出 水的度下降94%，TOC的去除率达90%，最关键的是使水体中消毒副产物和环境激素等的 含量降到规定的指标。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，以及现实中存在的不确定因素导致的水污染情况，而设 计的一种方便、可行的技术方案。

本发明的实现是通过下述技术方案的：

一种突发性水污染事故下的纳滤膜制备饮用水方法，包括下述步骤：

（1）受污染水源的常规预处理，包括：多介质过滤器或超滤膜装置的过滤；

（2）经过常规预处理的水源经过高压泵，进入到纳滤膜装置，其中高压泵的运行压力 为1.0-2.0MPa，回收率控制在70%以上。

上述制备方法中的多介质过滤器中的滤料粒度为2.0-6.0mm的无烟煤和粒度为2.0-4.0mm 的石英砂；活性炭中的滤料为粒度0.5-6.0mm的优质果壳净水炭。为了更好地在预处理阶段 把有害物质去除，在多介质过滤器前加装了添加絮凝剂的装置，目前常用的加药装置为计量 泵。

本发明中的整个工艺流程与一般的流程相同，为本行业内的普通技术人员所知道。

本发明所提供的处理方法，对突发性化学污染事故导致饮用水水源水环境中有机磷农药 类、酞酸酯类、烷基酚类、烷基苯类有机物浓度超标等都有较好的效果，常规饮用水处理工 艺不能提供安全的饮用水情况下，结合自来水厂现有常规饮用水处理工艺，对饮用水进行深 度处理，以满足突发性化学污染事故下城镇居民对饮用水的安全、高效要求。本发明中的纳 滤膜的饮用水深度处理工艺技术包括增压泵、预处理系统、高压泵、纳滤膜装置。其中的纳 滤膜装置为目前市场上普遍使用的纳滤膜，在操作过程中是在超出了纳滤膜标注的使用压力 之上进行操作。虽然在此操作压力下长期运行纳滤膜可能会对纳滤膜的使用寿命有一定的影 响，但介于突发性事故的特点以及人的生存需要，暂时的高压运行是必要的，且是可行的。

有益效果：本发明能有效解决突发性水污染事故中饮用水的需求，同时具有处理水质好 且稳定，化学药剂用量少，占地少，节能，易于管理和维护，基本上可以达到零排放，对有 害物质的去除率较高等优点。

具体实施方式

实施例1

本实施方案基于饮用水源遭受化学污染，水源水环境中有机磷农药浓度超标，水厂常规 工艺不能安全、合格的提供饮用水的情况下。由本发明提供的工艺技术，并配置适当的仪表 及设备构造组成的处理装置，作为常规工艺后的深度处理，可高效提供符合国家饮用水卫生 标准的饮用水。构造的处理装置主要由增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、加药系统、 高压泵、纳滤膜元件、膜壳、清洗系统等组成。其中增压泵采用格兰富CHI型泵；多介质过 滤器中滤料选用粒度2.0-6.0mm的无烟煤和粒度为2.0-4.0mm的石英砂；活性炭中的滤料为 粒度0.8-6.0mm的优质果壳净水炭；加药系统主要采用意大利Seko公司AKS型计量泵；高 压泵采用格兰富CRN型泵；纳滤膜元件采用膜天膜公司纳滤膜；膜壳采用英国维赛勃公司玻 璃钢膜壳；清洗系统主要采用国产自吸式泵。另外，装置还配备了PLC自动控制系统、流量 计、压力表、电动球阀、及其它管道和阀门等。装置在15℃，1.2MPa下运行操作，对有机磷 农药的去除率在90-99.5%，水的回收率在70%以上。

实施例2

本实施方案基于饮用水源遭受化学污染，水源水环境中有机磷农药浓度超标，水厂常规 工艺不能安全、合格的提供饮用水的情况下。由本发明提供的工艺技术，并配置适当的仪表 及设备构造组成的处理装置，作为常规工艺后的深度处理，可高效提供符合国家饮用水卫生 标准的饮用水。构造的处理装置主要由增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、加药系统、 高压泵、纳滤膜元件、膜壳、清洗系统等组成。其中增压泵采用格兰富CHI型泵；多介质过 滤器中滤料选用粒度2.0-6.0mm的无烟煤和粒度为2.0-4.0mm的石英砂；活性炭中的滤料为 粒度0.8-6.0mm的优质果壳净水炭；加药系统主要采用意大利Seko公司AKS型计量泵；高 压泵采用格兰富CRN型泵；纳滤膜元件采用海德能公司纳滤膜；膜壳采用英国维赛勃公司玻 璃钢膜壳；清洗系统主要采用国产自吸式泵。另外，装置还配备了PLC自动控制系统、流量 计、压力表、电动球阀、及其它管道和阀门等。装置在25℃，1.5MPa下运行操作，对酞酸酯 类有机物的去除率在95%以上，水的回收率在70%以上。

实施例3

本实施方案基于饮用水源遭受化学污染，水源水环境中有机磷农药浓度超标，水厂常规 工艺不能安全、合格的提供饮用水的情况下。由本发明提供的工艺技术，并配置适当的仪表 及设备构造组成的处理装置，作为常规工艺后的深度处理，可高效提供符合国家饮用水卫生 标准的饮用水。构造的处理装置主要由增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、加药系统、 高压泵、纳滤膜元件、膜壳、清洗系统等组成。其中增压泵采用格兰富CHI型泵；多介质过 滤器中滤料选用粒度2.0-6.0mm的无烟煤和粒度为2.0-4.0mm的石英砂；活性炭中的滤料为 粒度0.8-6.0mm的优质果壳净水炭；加药系统主要采用意大利Seko公司AKS型计量泵；高 压泵采用格兰富CRN型泵；纳滤膜元件采用陶氏纳滤膜；膜壳采用英国维赛勃公司玻璃钢膜 壳；清洗系统主要采用国产自吸式泵。另外，装置还配备了PLC自动控制系统、流量计、压 力表、电动球阀、及其它管道和阀门等。装置在30℃，1.8MPa下运行操作，对烷基酚类有机 物的去除率在97%以上，水的回收率在70%以上。

实施例4

本实施方案基于饮用水源遭受化学污染，水源水环境中有机磷农药浓度超标，水厂常规 工艺不能安全、合格的提供饮用水的情况下。由本发明提供的工艺技术，并配置适当的仪表 及设备构造组成的处理装置，作为常规工艺后的深度处理，可高效提供符合国家饮用水卫生 标准的饮用水。构造的处理装置主要由增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、加药系统、 高压泵、纳滤膜元件、膜壳、清洗系统等组成。其中增压泵采用格兰富CHI型泵；多介质过 滤器中滤料选用粒度2.0-6.0mm的无烟煤和粒度为2.0-4.0mm的石英砂；活性炭中的滤料为 粒度0.8-6.0mm的优质果壳净水炭；加药系统主要采用意大利Seko公司AKS型计量泵；高 压泵采用格兰富CRN型泵；纳滤膜元件采用GE公司纳滤膜；膜壳采用英国维赛勃公司玻 璃钢膜壳；清洗系统主要采用国产自吸式泵。另外，装置还配备了PLC自动控制系统、流 量计、压力表、电动球阀、及其它管道和阀门等。装置在35℃，2.0MPa下运行操作，对有 烷基苯类有机物的去除率在99%以上，水的回收率在70%以上。