膜技术添力市政给水领域为“水杯民生”提供保障
- 2016/9/12 16:45:28
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- 来源：给排水处理技术与应用微信
- 编辑：一楠
- 关键词:膜技术市政给水饮用水
膜技术添力市政给水领域 为“水杯民生”提供保障
近年来膜技术在市政给水领域的应用越发得到关注。产品标准、设计规范的相继出台也引发了同行的遐想：膜技术在未来市政给水领域究竟应当如何定位呢？相关媒体邀请到《城镇给水膜处理技术规程》(报批稿)主编之一——上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司王如华副总工程师，解读该规程的编制宗旨和主要内容，共同来探讨膜技术在市政给水领域的应用前景。水源污染日益严重的现实与人们对饮用水水质要求的不断提高，对提升市政给水处理工艺的能力提出了新的挑战，也呼唤着新技术能尽早出现并付之应用。膜技术作为近年来在国内被广泛研究和应用的新技术，得到了大量的关注，膜产品、膜工艺的规范化也是相关技术人员不断努力的方向。随着《城镇给水膜处理技术规程》(报批稿)的报批，膜技术的应用进入了一个新时代，客观评价膜技术在市政给水领域中的定位，对有效引导膜技术应用的有序发展具有非常重要的意义。
1、膜技术在市政给水领域的应用发展
1.1膜技术的特征及适用范围
从本质上讲，膜分离技术是物理形式上的物相分离，主要利用膜的选择分离特性滤除水体中的杂质。根据膜孔径从大到小的排列，膜过滤一般可分为微滤、超滤、纳滤和反渗透4种。
微滤、超滤技术具有共同的优势，即处理过程中无副产物、易于自动化控制、pH适用范围广、能有效去除病毒、细菌、寄生虫以及减少消毒剂用量等，在市政给水领域已经受到了普遍的关注和应用，在与其他合适的工艺有机组合后，微滤、超滤膜在市政给水处理中也适用于微污染水源的净化处理，且出水水质优异。除此以外，经微滤尤其超滤膜处理后，饮用水的微生物安全大为提高。
纳滤技术除了具有上述微滤、超滤膜的优点外，还对消毒副产物前体物有很好的去除效果，可减少消毒副产物的形成。纳滤相对微滤和超滤具有一定的去除原水中BDOC的能力，可进一步提高饮用水的化学安全性。然而纳滤膜产水率相对较低，工作压力较微滤和超滤较大，在市政给水领域的应用还会受到经济合理性的约束。
反渗透膜则因为更精细的孔径，水中许多物质（包括离子）都无法通过反渗透膜，可制取近乎纯水。但反渗透膜普遍适用于海水和苦咸水脱盐及降低硬度、受重金属和核素污染水源的处理以及有特殊水质要求的工业水处理领域，对市政给水领域缺乏普遍应用的经济性。
因此，结合市政给水领域的实际特点，综合考虑处理能力、工程造价和运行经济合理性等因素，普遍认为微滤膜、超滤膜是比较适用于市政给水领域的膜处理技术。
1.2微/超滤膜技术在市政给水领域的应用发展
膜过滤技术因其能够将细菌、病毒、“两虫”、藻类、水生生物等几乎全部去除，被认为是目前保障饮用水微生物安全的有效技术。早在1987年，美国科罗拉多州的Keystonecolo建成了世界上座膜分离净水厂，规模为105m3/d，采用的是孔径为0.2μm的外压式中空纤维聚丙烯微滤膜。此后，为了解决饮水中难以用氯杀灭的杆菌芽孢问题，并为了有效去除原水中的隐孢子虫，新西兰和美国又相继建成了规模为3.6*104m3/d和5.5*104m3/d的微滤膜技术水厂。
随着膜材料制备和膜产品制造工艺的不断提高，膜过滤性能也得到了多次革新，国内对超滤膜工艺也展开了大量研究。尽管超滤膜工艺对日常维护及管理的要求较高，但能切实提高供水的生物安全性和应急能力，保障居民的饮用水安全。近年来，我国自主设计建造的超滤膜水厂相继建成和投运，制水规模较大的包括杭州清泰水厂（30*104m3/d，压力式）、中国台湾高雄拷潭净水厂（30*104m3/d，压力式）、宁波江东水厂（20*104m3/d，浸没式）和东营南郊水厂（20*104m3/d，浸没式）等，上述水厂通过实践运行发现：出厂水水质均可满足国家标准要求，对生物安全性的保障效果尤其突出。
在对超滤膜技术不断的探索和应用中，包括业主、设计单位、供应商都逐步意识到了对膜技术进行规范的必要性，针对不同膜产品质量的标准陆续出台。与常规水处理工艺相比，膜技术在市政给水领域的应用仍属一项新技术，其在工程中的应用缺乏可借鉴的经验和可参照的规范，膜产品的标准体系尚未形成，实际应用中积累的经验和总结也较少。为尽早规范膜处理技术在市政给水领域的有序应用，作为规范与参考性指导性文件，《城镇给水膜处理技术规程》的出台成为了行业发展的必然需求。
2、规程编制的原则与意义
2.1规程编制原则
（1）指导性
膜技术在上没有统一的标准，作为饮用水处理中的新技术，必然需要通过大量的实践和总结来获取具有通用性、指导性的经验和依据。在总结了诸多国内外水厂膜技术应用的经验教训后，终将公认为是合理的、安全的技术参数编制成此技术规程，为更广泛的工程应用提供有力依据和指导作用。
（2）公平性
本技术规程是在充分调研了国内、外膜产品及应用案例的基础上，对公认为合理的技术参数进行归纳总结。因此，这不仅仅是基于某些膜产品的规程，而是针对整个饮用水膜处理技术的设计和使用规程，充分确保了规程编制的公平性。
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