超滤_第三代城市饮用水净化工艺的核心技术
超滤膜技术在农村人饮安全工程中的应用
摘要：水是人们生活中不可或缺的资源。
近些年，农村为提高居民饮水安全，优化居民饮水体验，进行了农村人饮安全工程建设。
工程建设牵涉多项技术，其中最重要的技术包括超滤膜技术，这项技术相较于农村人饮安全工程中的传统技术而言，过滤性更高的优势明显，设备维护也更加简单，在国内农村备受青睐。
本文将围绕“超滤膜技术在农村人饮安全工程中的应用”这一话题进行研究和探讨。
关键词：超滤膜技术；农村人饮；安全工程；应用水是人体生存不可缺少的重要元素，水质安全一直以来都是国家饮食安全的发展重点，饮水安全是民生工程建设重要内容，国家也在“十三五”工程中加入了关于饮水安全的内容，因此，农村人饮安全工程建设在农村发展过程中占据着十分关键的地位。
1.农村饮水中存在的问题我国相关部门为解决农村饮水中存在的问题，进行了一系列探究，例如在行政村中应用城镇自来水管、在自来水厂中装设一体化设备及应用电子水净化控制系统等，这些措施在一定程度上都缓解了农村存在的饮水安全问题。
但是由于各方面原因限制，上述措施在实际应用过程中出现了一些问题，主要包括以下几点：首先是沉淀和过滤容易出现板结；其次是净水设备的空间有限，水流停留时间无法满足净水要求，要保证出水质量，必须要加大药物用量；最后是产水与原浊水波动为正相关，抗冲击能力不是非常强。
农村人饮安全工程建设并不是一件简单的事情，在这个过程中可能会出现各种各样的问题，相关单位要保证农村群众饮水安全，不断提高当地农村人饮安全工程建设水平，首当其冲的就是要清晰农村居民饮水存在的主要问题及农村人饮安全工程建设过程中存在的问题，针对这些问题找到具体的解决策略[1]。
2.超滤膜技术概述2.1超滤膜技术简介膜技术主要有微滤、超滤及反渗透等，超滤膜技术指的是可以净化、分离及浓缩水体的技术，超滤膜两侧的压力差会分离水、低分子量溶质及其他杂质，对水进行充分净化。
超滤膜技术在我国很多地区都被应用在农村人饮安全工程中，此项技术大幅度提高了农村饮水安全，优化了农村人饮安全工程建设[6]。
微污染原水处理BPAC-UF组合工艺
微污染原水处理BPAC-UF组合工艺近年来，我国水源水受到工业、农业和生活污水不同程度的污染，特别是有机物的污染，导致水源水部分水质指标不符合《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)III类标准，水厂常规处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)无法对其进行有效净化，出厂水水质难以达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求。
目前对于微污染原水的处理方法，按其净化工艺可分为强化常规工艺、预处理工艺和深度处理工艺，具体则涉及到吸附、氧化、生物处理以及膜分离技术。
膜分离技术由于其出水水质好且稳定、占地面积小、能耗较低等优点被公认为新一代水处理技术，用于净水处理的前景广阔。
2006年，李圭白提出“以超滤为核心的第三代城市饮用水净化工艺”，我国的超滤膜水厂投产数也在大幅增加。
但在实际生产过程中，溶解性有机物经过超滤膜处理后去除率并不高。
此外，膜污染从膜分离技术诞生以来便是一个不容忽视的问题。
因此，超滤膜常和其它工艺联用成为组合工艺，彼此之间取长补短，共同发挥各自效能来净化水质。
活性炭比表面积较大，其自身强大的吸附能力能够吸附去除水体中有机污染物。
此外，活性炭表面生成的微生物膜可以利用微生物自身新陈代谢来有效降低水体中的氨氮(NH+4-N)浓度。
因此，出现了生物粉末活性炭与超滤共同组成的“生物粉末活性炭-超滤”(BPAC-UF)工艺，BPAC-UF工艺在实际运用中主要分为一体式和分体式。
一体式工艺，即粉末活性炭直接投加到膜池内形成膜生物反应器，也被称为粉末活性炭-膜生物反应器(powderedactivatedcarbon-membranebioreactor，PAC-MBR)工艺。
分体式工艺，即进水先通过粉末活性炭池进行接触吸附，炭池出水再进入超滤膜池，可被称为BPAC-UF组合工艺。
近年来，BPAC-UF工艺受到许多研究者的关注。
宣雍琪等研究发现BPACUF组合工艺能够有效地去除微污染原水中的嗅味物质，李臻等通过对比“生物粉末活性炭-膜生物反应器”(biologicalpowderedactivatedcarbonmembranebioreactor，BPAC-MBR)工艺和BPAC-UF工艺发现，由于水力停留时间较长，BPAC-UF工艺中粉末活性炭表面的生物降解作用得到更好的发挥，抗冲击性能更好。
超滤技术在饮用水深度处理上的应用
超滤技术在饮用水深度处理上的应用【摘要】超滤技术是一种在饮用水深度处理中广泛应用的技术，通过物理隔离作用，将水中的杂质和微生物有效去除。
本文从超滤技术的原理、设备以及在饮用水处理中的应用等方面进行了系统介绍。
在大型水厂中，超滤技术被广泛应用，可以高效净化水质，提高供水水质和水厂生产效率。
而在农村地区，超滤技术也能够解决偏远地区饮水困难的问题。
结论部分探讨了超滤技术的优势、在饮用水深度处理上的前景以及未来的发展趋势，强调超滤技术在提高饮水安全和保障水资源可持续利用方面具有重要意义，预示着超滤技术在未来将得到更广泛的应用和推广。
【关键词】超滤技术、饮用水深度处理、应用、原理、设备、水厂、农村、优势、前景、发展趋势1. 引言1.1 超滤技术概述超滤技术是一种通过特殊膜分离技术进行水处理的方法，其原理是利用微孔隔离膜对水中的杂质和微生物进行过滤，从而达到净化水质的目的。
超滤技术可以有效去除水中的有机物、胶体、细菌和病毒等微生物污染物，同时保留水中的矿物质和微量元素，使水质得到进一步提升。
超滤技术设备主要包括超滤膜、过滤器、泵以及控制系统等组成部分。
超滤膜通常采用聚酰胺膜、聚醚砜膜等高分子材料制成，具有微孔大小可控、过滤效率高、耐酸碱性强等特点。
在饮用水处理中，超滤技术被广泛应用于深度处理，可以有效去除水中的浑浊物、细菌、病毒等有害物质，提高水质透明度和安全性。
在大型水厂中，超滤技术常用于二次净化工艺，有效提高了饮用水的品质；而在农村地区，超滤技术则可以作为简易便捷的饮水设备，解决了农村地区水质不达标的问题。
2. 正文2.1 超滤技术原理超滤技术原理是利用超滤膜的筛分作用，通过比较微细的微孔将水中的颗粒、胶体、有机物、微生物等分离出来。
超滤膜的微孔直径一般在0.001~0.1μm之间，比常规过滤膜的孔径要小得多，因此可以有效地去除水中的杂质。
当水通过超滤膜时，其中的大颗粒物质、胶体等被拦截在膜表面，而水分子和小分子物质则可以通过膜孔，从而达到过滤的目的。
超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析
超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析巨姗姗【摘要】Ultrafiltration membrane system is wildly used in newly-built and reforming water plants nowadays.The materials of ultrafiltration membrane, chemical properties and types were introduced in this paper.The reasonsof extensive use of PVDF were analyzed.The economy of pressurized ultrafiltration membrane and immersed ultrafiltration membrane was compared.The results indicate that PVDF has advantages of resistance to pollution, easy-to-clean and good chemical stability.Pressurized ultrafiltration membrane has advantages of saving project investment, easy-maintenance, low operating cost compared with immersed ultrafiltration membrane.%如今超滤膜系统正广泛地运用于水厂新建和改造中。
该文介绍了超滤膜材料、化学性质、使用类型等，分析了PVDF膜广泛运用的原因，并以工程实例对压力式和浸没式超滤膜比较了经济性。
结果表明PVDF膜具有耐污染、易清洗、化学稳定性好等特点；压力式超滤膜系统工程投资较浸没式省，维护方便，运行成本低。
【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】水处理;超滤膜;比较【作者】巨姗姗【作者单位】信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，四川成都610021【正文语种】中文【中图分类】X703Ju Shanshan(ITElectronicsEleventh &ResearchInstituteScientificandTechnologicalEngineeringCo.,Ltd.,Chengdu 610021,China)超滤技术为核心的组合工艺作为水处理中的新技术，引起了人们的广泛关注[1]。
超滤 工艺技术
超滤工艺技术超滤工艺技术是一种目前被广泛应用于水处理领域的膜分离技术。
它的原理是利用一种特殊的膜过滤器，通过浸透压和压差驱动水溶液或悬浮液中的溶质分离出来，从而达到净化水的目的。
超滤工艺技术的主要特点是能够有效地去除水中的大分子有机物质、胶体物质、微生物和颜色等杂质，而对水分子、无机盐和小分子有机物质等均具有较好的保留作用。
因此，超滤工艺技术广泛应用于水处理、饮用水净化、废水处理等领域。
超滤工艺技术的关键设备是超滤膜，一般采用聚醚砜膜或聚丙烯膜。
超滤膜的特点是具有高分子筛选性和较好的抗污性能。
通过合理选择膜孔径和膜材料，可以实现对不同分子大小的物质进行有效的分离。
超滤工艺技术的操作过程主要包括进料、膜分离、压差控制和清洗等步骤。
首先将原水送入超滤装置中，经过预处理后进入超滤器。
在超滤器内部，水分子和小分子溶质能够通过膜壁的微孔，而大分子有机物、胶体和微生物等则被截留在膜表面。
通过调整进出水的流速和压差，可以控制分离效果和产水质量。
超滤工艺技术的优点是操作简单、投资和维护成本低、节能环保。
相比传统的混凝沉淀、过滤和加氯消毒等水处理方式，超滤工艺技术能够更有效地去除水中的污染物质，提高水质，同时减少化学药剂和消毒剂的使用。
而且超滤膜具有较长的使用寿命，可以反复清洗和再生利用。
然而，超滤工艺技术也存在一些局限性。
首先，超滤膜的孔径较小，容易被大颗粒物质堵塞，导致膜通量下降。
为了解决这个问题，需要采取适当的预处理措施，如加药、增加过滤器等。
其次，超滤膜本身的价格较高，增加了设备投资成本。
此外，膜分离过程中需要消耗一定的能量，对能源消耗也提出了要求。
综上所述，超滤工艺技术作为一种先进的水处理技术，具有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的降低，相信超滤工艺技术将在未来得到更广泛的推广应用，并为提高水质和保护环境做出更大的贡献。
论文：引起超滤膜产水量不足原因
引起超滤膜处理技术产水量不足的研究周志军1，罗成明1*（1.长江三峡水电工程有限公司乌东德分公司昆明 650011）摘要：超滤膜以一体化净水器为预处理，过滤模式属于全量过滤模式。
为探究超滤膜产水量不足，本次实验对取水系统，预处理系统，自动化控制系统进行了逐次排查。
超滤膜额定产水量为5000m³/d，膜通量为2.4m³/h。
经过逐一排除问题故障，并对超滤膜进行8小时上下化洗，产水量显著提升。
关键词：超滤膜；一体化净水器；化学清洗；Research the resson that Lead to Ultrafiltration Technology water yield not enough. ZHOU Zhi-Jun1, LUO Cheng-Ming1*(1.Yangtze Therr Gores Hydroelectric Engineering Co.,Ltd Wu Dong De Branch,KunMing 650011 ).Abstract:Ultrafiltration membrane is pretreatment with integrated water purifier, filtr ation pattern belongs to the total filter model. To explore the ultrafiltration membrane water rate is insufficient,the experiment on the water supply system, pretreatment syst em, automatic control system of successive investigation. Ultrafiltration membrane rat ed water rate is 5000 m³/d , membrane flux is 2.4 m³/h. After each issue trouble shooti ng, and for 8 hours on the ultrafiltration membrane under the washing ,water rate signi ficantly increased.Key words：Ultrafiltration Technology；Integrated water purifier；chemical cleaning一、工艺原理介绍超滤系统由中间水池、进水泵、自清洗过滤器、化洗系统、压力变送器、真空系统、反洗水箱、管道阀门以及相应的自控组成。
饮用水安全问题及净水技术发展
定程 度减 少氯 化 消毒 副 产 物 的 生成 ， 对 水 中有 但
毒 害的微 量有机 物 去 除效 果 很 差 ， 以有待 于研 发 所 新 的净水 技术 。 研究 发现 臭氧 氧化 和活性 炭 吸附去 除水 中有 毒 害 的微量 有机 污染 物 效果 较 好 ， 即第 一 代 工 艺 ＋臭 氧一 颗粒 活性 炭 ， 水 中有 毒 害 的微 量 有 机 污染 物 使 得 到去 除 ， 氯化 消毒 副产物 得到有 效控 制 ， 为深 使 称 度 处理 或第二 代 工艺 。在 国外 ， 第二 代 工 艺 已作 为
第一代工艺发展。鉴于第一代工艺对人类 的贡献 ， 美 国工 程 科学 界 将之 从 １５项 对 ２ ０ ０世 纪 作 出重 大
贡献 的工程技 术 中评 出 ， 排 名第 四 。 且
２ 纪７ ０世 ０年 代 ， 用 水 中发 现 种 类 众 多 对 人 饮 体有毒 害 的微量有 机 污 染 物 和氯 化 消 毒 副 产 物 ， 这 是又一 个 重 大 的 安 全 性 问 题 ， 化 学 安 全 性 问题 。 即
水 源水一 混 凝一沉 淀一 过滤一 臭 氧一颗 粒活性 炭一超 滤一 消毒一 出水
其抗氯性很强 ， 氯难 以将之杀死 ， 且致病性 又很强 ，
世界各 地 都 有其 疾 病 爆 发 记 录 。１ ９ ９ ３年 美 国密 尔
瓦基 市发 生隐孢 子虫 病爆 发 ， 例达 ４ 病 ０万 。 藻类 问题包 括蓝 、 绿藻 水华 ， 使水 生态 系 统遭 到 破坏 ； 的藻类 能产 生 藻 毒 素 ， 害健 康 ； 的 能产 有 危 有
１ 城市饮用水净化技术的发展历程
我 国 的水 环境 污染 比较严 重 。对 城市 饮用 水安 全 性 的影 响 ， 主要 有 生 物安 全 性 和 化学 安 全性 两方 面 。近年水 源水 质 污染 突 发 事件 频 发 ， 城 市饮 用 对 水 安 全造成 重大 威 胁 。 随着 水环 境 污 染 加剧 ， 内 国 外 饮用 水卫 生 标 准 相 应 提 高 。２ ０ ０ ６年 颁 布 的 国标
李圭白院士解读第三代城市饮用水净化工艺
•圭白院士解读第三代城市饮用水净化工艺阅读(565) | 发表于2009年12月17日16:42针对20世纪末出现的城市饮用水重大微生物安全性问题，中国工程院院士、工业大学教授圭白院士提出了以超滤为核心技术的第三代城市饮用水净化工艺。
在日前举办的“全国给水深度处理研究会2007年年会”上，圭白院士对这一新工艺进行了深入的解读。
圭白院士在发言中指出，第二代饮用水净化工艺的出水中细菌含量显著增多，不能有效杀灭和控制饮用水中的贾第鞭毛虫、隐孢子虫、剑水蚤、蓝绿藻等有害生物，出厂水在输送和贮存过程中出现微生物增殖现象，从而导致饮用水的生物安全性降低，这一系列的生物安全性问题使得第二代工艺的合理性和优越性逐渐不再被充分认可。
“饮用水的生物安全性，是饮水安全最重要和首要必须保证的”，圭白院士在发言中强调。
膜是21世纪新材料中的一个增长点，微滤膜、纳滤膜和超滤膜都可用于城市饮用水处理。
其中，微滤膜孔径较大，不能充分截留去除病毒和细菌；纳滤膜和超滤膜的孔径均小于水中的病毒、细菌、原生动物、藻类等致病微生物，能将水中的微生物几乎全部去除，是最有效的去除水中微生物的方法。
“目前在我国选择超滤膜提高水的生物安全性是比较可行的”，圭白院士指出，超滤膜本身能去除部分的天然大分子有机物，另外，通过在膜前增设生物粉末活性炭，构成高效的超滤膜—生物粉末活性炭反应器，这样水中的微量有机污染物也会被有效去除，从而可以获得生物稳定性更高的出水。
院士指出，过去由于膜的价格昂贵，一直没有将膜滤用于大型城市自来水厂，多用于小型水处理装置中。
近年来，随着膜制造技术的快速发展，膜的性能不断提高，目前超滤膜已在我国形成规模生产能力，其性能和质量已达到国外同类产品水平，能够为数万吨/日的大规模水厂提供膜材料，其价格也逐渐降低，现在已达到可与第一代工艺竞争的价位。
圭白院士以市的一个1万m3/d的超滤净水厂为例进行了费用分析，该超滤净水厂建设费用约300元/m3/d，运行成本为0.0782元/m3，与该水厂原传统工艺的费用大体相同。
饮用水及处理工艺的发展
饮用水及处理工艺的发展在人类的历史长河里，水对于我们人类来说一直是不可或缺的，在出现人类之前，水就存在，我们生活的地球也是由庞大的水体组成。
水作为人类维持最基本生命活动的物质，人类饮水至今，水的发展也一直在变革。
第一阶段饮用自然界的水人类最早喝的水是取于自然界的江河湖泊、山泉、水井，一般都是就地取水饮之，在一些大的城市会开挖沟渠来输送水，修建水塘储水，那时人们家里会有储水的水缸之类容器。
此时，饮水的质量与自然界环境有着密切的关系。
同时随着人类发展，总结有了一些简易净水方法，出现了井内养鱼、加装井盖、煮沸水杀菌等方法。
但在水中还是会有细菌病毒等微生物，那时卫生状况差，水极易受到污染，历史上在很多国家都出现过因水污染带来的疾病的爆发与流行。
那时人们的饮水安全状况可以说是得不到保证的，这也是人的寿命普遍不高的一个原因。
第二阶段自来水厂的出现受18世纪第一次工业革命的开始，工业得到快速发展，加剧了水体污染，水中微生物引起的各种传染病、瘟疫等夺走了数百万的生命。
到1902年，比利时人发现氯可以去除水中的生物污染，并开始采用混凝、沉淀、过滤、氯消毒的工艺方法来制作自来水，成为第一个使用自来水的国家。
随后欧美国家都开始建立投氯消毒水厂，记载显示采用氯消毒后伤寒的发病率大幅度的减少，充分证明了氯消毒的有效作用。
我国在1908年慈溪太后的支持下建造了第一家自来水厂“京师自来水厂”，开启了我国自来水事业的发展。
现在已发展到拥有4000多家自来水厂，覆盖了我国所有的城市和绝不大部分的农村，人们通过自来水满足了生活的需要，保证了大多数人的基本健康。
其采用的混凝、沉淀、过滤、氯消毒水处理工艺是城市饮用水发展的第一代工艺，这一工艺使得传染病流行得到控制，人们将此工艺称之为常规水处理工艺。
第三阶段自来水厂的升级改造随着技术发展和对水质要求的提高，人们发现传统的常规水处理工艺难以有效去除化学耗氧量（COD）、氨氮、微量有机物、致病原虫等污染物，无法解决水源污染与水质要求提高之间的矛盾，更难以有效应对突发性水源污染事件。
新一代饮用水净化工艺——以超滤为核心技术的组合工艺
预 氧 化 单 元是 新 一 代 工 艺 的重 要 部 分 ，是 保 障 后 续膜 滤 机 物 都 有相 应 的去 除 率 ，可获 得 更 好的 处理 效 果 。对 水 中天 然
臭 氧 ．高 锰酸 钾 及 高 锰 酸 盐 复 合 剂 。氯 能 生成 大 量有 毒 害 的 有 效控 制 。 设置 的生 物活 性 炭处 理 单 元对 水 中包 括 Ａ Ｃ 内 的 Ｏ 在
性 炭 的生物 作 用 产 生不 利影 响 。 去 除 有机 物 以及 安 全 性和 经 从 济性 角 度综 合 考虑 ．应 首 选高 锰 酸 钾及 其 复合 剂 。
超 滤前 投 加 的粉 末 活性 炭可 在 反 应器 中停 留很 长 时 间 ． 能 充 分 发挥 其 吸 附容 量和 生 物 降解 作 用 ． 成高 效 的 超滤 膜一 生 构 物 粉 末活 性 炭反 应 器 。 后将 形 成 由新 粉 末活 性 炭 到各 种 龄期 最 的 生物 炭 构成 的 一 个稳 定体 系 ．达 到一 种 动态 平 衡 ．使 各 种有 有 机 物 的有 效 去除 ．将使 后 续氯 氨 （ 或氯 ）的消 毒 副产 物 得 到
水 中 对 人 体 有 毒 害 的 微 量 有 机 污 染 物 有 三 致 物 ． 分 泌 干 内
扰物 ．藻 毒 素 、持 久性 有 机物 、臭 味物 质 等 。
新一 代 工 艺对 水 中微 量 有机 污 染 物 的去 除有 化 学 预氧 化 ． 强 化 混 凝 、活性 炭 的 吸 附 、生 物 降 解 等 多 级屏 障 。臭 氧 与 高 锰 酸 钾及 其 复 合 剂预 氧 化 能 显 著 提 高 常 规 混凝 对 水 中微 量 有 机 污 染物 的 去 除效 果 。活 性 炭 也 有 良好 的 除 微 污染 效 能 ．还 有 生物 活 性 炭 的生 物 降 解 功 能 ，应 能 获 得 良好 的 微 量 有 机 污
李圭白院士_超滤技术将引起饮水净化工艺重大变革
2013年第卷第期166饮料工业英研究人员发现咖圭白院士：饮水净化工艺重大变革英研究人员发现咖啡提神或是心理作用喝咖啡能提神，似乎是人们普遍的共识，但是最近英国研究发现，疲惫时喝杯咖啡，才能神清气爽地开始工作，其原因并不是咖啡因的效果，而是心理作用。
东伦敦大学选择88名18~47岁每天要喝两杯以上咖啡的人做实验，把他们分成两组，一组告诉他们喝的是无咖啡因咖啡，实际上他们喝的却是一般咖啡；另一组则相反，告诉他们喝的是一李圭白院士：超滤技术将引起饮水净化工艺重大变革近年来，我国水环境质量持续恶化，水污染事件层出不穷，饮用水安全问题备受关注。
6月7日，住房和城乡建设部发布《关于水专项“城市水污染控制”和“饮用水安全保障”两个主题2014年度拟立项课题申报指南的通知》，将解决流域水体污染及饮用水安全问题提上日程。
另一方面，随着饮用水新国标的颁布实施，对给水厂水处理工艺提出了更高要求。
未来采取何种工艺确保饮用水的安全？对此，在第八届海峡两岸水质安全控制技术与管理研讨会暨2013供水高峰论坛上，中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授李圭白表示，超滤技术几乎能将水中微生物全部去除，使饮用水的生物安全性由相对安全走向绝对安全，必将引起饮水净化工艺的重大变革。
为提高国民饮用水的水质，“十二五”期间，国家将投资4000多亿元用于全国各地水厂的升级改造。
对此，李圭白指出，我国饮用水净化工艺目前已经走向第三代。
第三代工艺以混凝、沉淀、过滤、氯消毒为核心，目前采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质的超滤组合工艺可以解决第一代工艺的水质和微生物安全问题，同时还可以有效解决第二代工艺的生物稳定性问题。
“超滤将成为第三代城市饮用水净化工艺的核心技术，在水厂的应用前景十分广阔。
”“会造成二次污染的净水技术已不符合环境保护的要求，将逐步受到严格限制。
因此，第三代净水技术需要体现绿色工艺理念。
”李圭白表示，“绿色净水工艺要求使用安全的原材料，无论是药剂、制造原料以及膜本身，都要无毒无害，并且在制造过程中及使用后不会产生有毒有害污染物或副产物。
基于大通量PVDF超滤膜的自来水厂饮用水净化研究
基于大通量PVDF超滤膜的自来水厂饮用水净化研究发布时间：2022-09-12T07:28:39.083Z 来源：《城镇建设》2022年5卷4月8期作者：王学壮[导读] 本文使用了热致相分离法生产的新式大通量聚偏氟丙烯（PVDF）及中空纤维膜，王学壮上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司摘要本文使用了热致相分离法生产的新式大通量聚偏氟丙烯（PVDF）及中空纤维膜，在济宁运河水厂和长江水厂开展了深度处理饮用水净化应用。
调查结果显示，由于新型TIPS法PVDF薄膜的超高透明度和易清洁特性，中试膜组件可以保持在110L/（m·h）的最高通量下平稳运转，较该水厂原先设定的最高运行通量高出了大约百分之二十。
另外，由于新型TIPS法PVDF薄膜的产水水质稳定性可靠，浊度值永远低于0.05NTU，并且对与隐孢子虫等大小相近的病菌也具有很好的消除效应，对数平均去除值超过了4log，产水水质已经基本达到了国家饮用水水质标准。
关键词：热致相分离法；大通量PVDF超滤膜；饮用水净化；细菌去除率引言由于污染加重，及《家庭生活自来水健康规范》(GB5749-2006)的推行，出现了不少常规饮用.自来水后处理工艺方法技术手段还没有很好解决的新水面问题。
例如，被污染源头水通过常规的混凝、沉淀和筛选工序技术手段，可以除去水域中20%~-30%的有机质；普遍存在的氨氮问题即使常规处置方法也无法有效解决，而通常采用的折点加氯法来限制出厂水的氨氮含量，会生成的巨量有机卤化物使得水体环境毒理学安全大为下降。
综上所述，以常规的自来水处理过程工艺技术（第一代自来水处理工艺技术手段）加臭氧一活性炭深层处理过程（第二代自来水处理工艺技术手段）已经无法到达目前的水源与水质标准，所以，需要研究新的自来水处理过程工艺方法技术手段。
与常规水质处理工艺比较，超滤与净化的工艺一能有效地把原来水体的大分子、固体、蛋白质、微粒等全部除去，但在未进行过化学或紫外杀菌的环境超滤时对病毒也有较好的消除作用，并因此大大降低了后期杀菌加氣率，进而大大降低了杀菌副产物的产生率。
让人人都喝上健康水_访中国工程院院士李圭白教授
创新科技CHUA N GX INK E JI让人人都喝上健康水——访中国工程院院士李圭白教授文 / 本刊记者 宋先锋饮用水是人类生活的必需品，与人类 李圭白：现在国家很重视水污染防治 的问题，投入很多的经费做这方面的工作，也有很多企业在做这方面的工作。
我可以 污染防治的高度重视。
这 45 亿元包括大环境的水污染防治，还包括城市的饮水安全、污水防治以及工 的生活息息相关。
饮用水的净化情况是人 们关心的焦点。
近些年，人们经常在一些用一组数字说明国家的重视，“九五”期间， 业废水的治理等，总共有六个大课题，我们 建设部立了一个攻关项目叫水污染防治， 参加了饮用水安全保障这个课题，在这个城市水业战略论坛上，看到中国工程院院 士、水处理专家、哈尔滨工业大学教授李圭 白为大家讲解城市饮用水净化工艺的情 形。
当时投了 2500 万元，也就是说，“九五”期 间国家在水污染防治上面投资了 2500 万 元。
“十五”期间，国家立了十几个专项，其 中有水污染防治这个专项，这个专项投资 课题当中我也承担了若干项研究任务。
本刊记者：水污染防治的技术有很多， 现在推广普及的比较成熟的技术是哪些？ 李圭白：在“十一五”期间，我们承担了“超滤膜时代”的第三代水处理 了 3.7 亿元 ，比 起 2500 万元多了十多倍。
水污染防治项目，也承担了饮用水安全保 技术本刊记者：您长期并一直研究给水排 水，对我国水污染治理状况很清楚，请您谈 谈大家比较关心的饮水安全问题。
“十一五”期间，国家有 16 个重大科研专 项 ，仅 水污染防治专项国家就投了 45 亿 元，比 3.7 亿元又增加了十多倍，并且“十二 五”、“十三五”还要给 50 个亿以上的科研 经费。
把钱花在这方面，表明了国家对水 障这样一些课题。
2006 年在北京召开了国 际水协第五届世界水大会，我在大会上有一个发言，提出城市饮用水处理要开始进入到第三代工艺，第三代工艺主要应以超 滤膜过滤为核心技术。
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法别离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以到达较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、钠滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法别离技术，水的回收率较低。
也就是说用钠滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法别离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质〔包括有害的和有益的〕，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤〔MF〕：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
饮用水安全问题及净水技术发展
饮用水安全问题及净水技术发展李圭白【摘要】回顾了城市饮用水净水技术发展的历史足迹,即20世纪初的第一代工艺——常规工艺和20世纪70年代的第二代工艺——深度处理工艺,并提出了第三代工艺——以超滤为核心技术的组合工艺；提出了城市水源突发污染的技术对策——针对污染物投加多种药剂；介绍了30年来由哈尔滨工业大学引领开发的新的饮用水净化技术——高锰酸钾及其复合剂净水技术.%This paper briefly introduced the evolution of purification technology for drinking water over time. After description of the 1st generation processes in the beginning of the 20th century-conventional processes and the 2nd generation processes in 1970s-advanced treatment processes, a tertiary processes-UF (ultrafiltra-tion) based on integrated processes was proposed. Moreover, reaction measures (dosing variety of regents for different contaminants) for urban source water emergencies were illustrated in brief. A new technology of KMnO4 and potassium permanganate composite ( PPC) for drinking water purification which was developed by Harbin Institute of Technology ( HIT) was concisely introduced.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2012(014)007【总页数】4页(P20-23)【关键词】城市用水的安全性;第三代净水工艺;超滤;水源突发污染及其对策;高锰酸钾及其复合剂【作者】李圭白【作者单位】哈尔滨工业大学,哈尔滨150090【正文语种】中文【中图分类】X521 城市饮用水净化技术的发展历程我国的水环境污染比较严重。
超滤技术在饮用水深度处理上的应用
超滤技术在饮用水深度处理上的应用【摘要】超滤技术在饮用水深度处理上起着越来越重要的作用。
本文首先介绍了超滤技术的发展历程和饮用水深度处理的重要性。
接着详细分析了超滤技术在饮用水处理中的原理、优势和特点，并列举了一些应用案例。
还展望了超滤技术在饮用水处理中的未来发展和可能面临的挑战。
最后总结了超滤技术在饮用水深度处理上的重要性，指出其为饮用水质量提升带来的改变，并探讨了未来超滤技术在饮用水处理中的发展方向。
通过本文的介绍，读者能够了解到超滤技术在饮用水深度处理中的重要作用，以及未来发展的潜力和挑战。
【关键词】超滤技术、饮用水、深度处理、原理、优势、特点、应用案例、未来发展、挑战、重要性、质量提升、改变、发展方向1. 引言1.1 超滤技术的发展历程超滤技术起源于20世纪60年代初期，最初主要用于工业废水处理领域。
随着科技的不断进步和人们对饮用水质量的需求不断提高，超滤技术开始被应用于饮用水处理领域。
在过去的几十年里，超滤技术经历了从初期实验室研究到现在成熟应用的发展历程。
通过不断的技术改进和创新，超滤技术在饮用水处理中的应用范围不断扩大，效果也越来越显著。
超滤技术的不断发展与完善，为保障人们的饮用水安全做出了积极贡献。
超滤技术的发展历程体现了人类对提高饮用水质量和保护环境的不懈追求和努力。
1.2 饮用水深度处理的重要性饮用水深度处理对人类健康至关重要。
饮用水是人类生活中必不可少的资源，而水质的好坏直接关系到人们的健康。
随着环境污染的加剧和城市化进程的不断推进，水源的污染问题日益突出，传统的水处理技术已经不能满足人们对高质量饮用水的需求。
进行饮用水的深度处理变得尤为重要。
饮用水深度处理可以去除水中的有害物质和微生物，包括重金属、有机物、微生物等，保证饮用水的安全性和卫生性。
只有经过深度处理的饮用水才能真正达到符合国家标准的水质要求，避免对人体健康造成潜在的危害。
饮用水深度处理还可以改善水质的口感和透明度，提升人们对水的消费体验，从而鼓励更多人选择饮用水，逐步减少对其他不健康饮料的消费，对于促进人们的健康生活方式也起到了积极的作用。
饮用水处理工艺的发展历程
专题饮用水处理工艺的发展历程随着社会与经济的发展，近年来供水行业技术有了新的发展，供水水质有所提高，缩短了与国际先进水平的差距，但是城市供水行业仍然面临着十分严峻的问题和前所未有的技术挑战。
水资源短缺，饮用水源大多受到污染，并且还有进一步恶化的趋势；供水设施建设不平衡、不协调，供水水质安全缺乏保障。
此外生活饮用水的水质标准大幅提高，新国标《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）已于2007年7月1日开始执行，在新国标中将水质指标由原来的35项增至106项；建设规划要求，新国标于2012年强制执行。
但迄今为止，我国数千家城市水厂95%以上仍在使用常规工艺，由于水源水质恶化及人们对饮用水要求的提高，绝大多数供水企业的出水水质已经无法满足新的水质标准，因此供水行业迫切需要尽早对传统工艺进行技术升级改造。
以下将对城市饮用水的工艺发展历程及技术升级改造过程加以概述。
第一代城市饮用水净化工艺20 世纪以前，城市饮用水安全得不到保障，致使烈性传染病流行，给城市居民的生命健康构成了重大威胁，这使人类面临着一个重大的生存问题，即生物安全性问题。
为了解决这个问题，20世纪初，研发出了混凝、沉淀、过滤、氯消毒工艺，人们把此工艺称之为常规水处理工艺，这一工艺使传染病流行得到控制，可称之为第一代工艺。
上世纪50年代又发现了水介病毒性疾病的流行问题。
为了控制流行病的传播，人们发现这些病毒在水中不是单独存在的，而是吸附在颗粒物质表面，如果能够把水中颗粒物和浑浊度大大降低，就可以显著减少水中病毒的浓度，再经过第一代工艺处理后则能够有效地控制病毒。
浊度原来是作为生活饮用水感性指标考虑的，现在具有了生物安全性的作用，所以被世界各国所高度关注，例如美国将浊度列为微生物学指标。
对浊度的要求，大大地推动了第一代工艺的发展。
第二代城市饮用水净化工艺上世纪70年代又发现了一些有毒物，这些物质能够致癌，长期饮用对人体有害。
人类又一次面临饮水安全问题，这次遇到的是化学安全性问题。
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研究论述超滤 第三代城市饮用水净化工艺的核心技术李圭白1, 杨艳玲2(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.北京工业大学建筑工程学院,北京100022)摘 要: 介绍了一种新型净水技术 超滤的机理及其发展趋势,超滤利用物理分离方法能有效去除水中颗粒物质;处理水浊度<0.1NTU,微生物指标满足要求。
超滤方法可少用或不用混凝药剂,减少药剂对水质的二次污染,同时超滤技术还具有可缩短水厂建设周期、节约土地资源等优势,认为超滤将成为城市饮用水净化工艺的新发展方向。
关键词: 超滤; 城市饮用水; 净化技术中图分类号:TU991.24 文献标识码:A 文章编号:1673-9353(2007)01-0001-03U ltrafiltration the3rd G eneration K eyW ater Purificati onTechnology for C ityLI Gu i bai1, YANG Y an li n g2(1.School of M unici p al&E nvironm ental Engineering,H arbin Instit u te of Technology,H arbin150090,China;2.S chool of Architecture E ngineering,B eijing University of Technology,B eiji n g100022,China)Abst ract: U ltra filtrati o n,a ne w k i n d of w ater treat m ent techno l o gy is i n troduced,as w ell as its m echanis m and deve l o p m ent tendency.Physi c al separation is used for the re m oval of partic les i n w ater. Turbidity after ultrafiltration is less t h an0.1NTU and it can m eet the requ ire m ent for m icroorganis m.Lit tle coagulant or even no coagulan t is necessary,t h erefore che m ica l conta m i n ation can be reduced and the constructi o n period o fw ater works can be shortened.It i n d icates that ultra filtrati o n w ill beco m e the tend ency o f city dri n k i n g w ater treat m ent process.K ey w ords: u ltrafiltrati o n; c ity drinking w ater; w ater treat m en t technology20世纪以前,城市居民饮用水卫生安全性得不到保障,致使水介烈性细菌性传染病(如霍乱、痢疾、伤寒等)流行,对人们生命健康危害极大。
20世纪初,研发出了混凝 沉淀 过滤 氯消毒净水工艺,称为第一代城市饮用水净化工艺。
第一代工艺使水介烈性细菌性传染病的流行得到有效控制,为人类社会的发展作出了重大贡献。
美国工程院、科学院以及27个学会对20世纪曾就人类社会作出突出贡献的工程技术进行评选,在被推荐的105项工程技术中,城市集中供水及水质净化技术被列为第四(第一为电气化、第二为汽车、第三为航空)。
20世纪中叶,发现了城市水介病毒性传染病(肝炎、小儿脊椎灰质炎等)的流行。
研究表明,水中的病毒常附着在颗粒物上,只要将水中颗粒物尽量地去除,将水的浊度降至0.5NUT以下,再经氯消毒,就可以控制病毒性传染病的流行。
从而,水的浊度已不再是一个感官性指标,而是与水的微生物安全性相关的指标,因此受到极大的重视,美国已将第1卷 第1期2007年4月 供水技术W ATER TEC HNOLOGYV o.l1N o.1A pr.2007浊度正式列为水的微生物学指标。
由于对水的浊度提出严格的标准,即要求对水源水进行深度除浊,进一步推动了第一代工艺的发展。
20世纪70年代,由于水环境污染,在城市饮用水中发现了种类众多的对人体有毒害的微量有机污染物和氯化消毒副产物,而第一代工艺不能对其有效去除和控制,使水的化学安全性堪忧,某些水中微量有机污染物能使人致癌、致畸、致突变(三致物)。
用氯对水进行消毒时,氯与水中的有机物(主要是天然有机物)作用,能生成三卤甲烷、卤乙酸等氯化消毒副产物,其中大部分是对人体有毒害的三致物。
在这个背景下研发出第二代城市饮用水净化工艺,即在第一代工艺后面增加臭氧 活性炭深度处理工艺。
第二代工艺能比较有效地去除和控制水中的有机污染物和氯化消毒副产物,使水的化学安全性得到提高。
20世纪末叶,水中发现了新的致病原生动物 蓝氏贾第虫和隐孢子虫(!两虫∀),出现了藻类大量繁殖以及藻毒素、嗅味、水的生物稳定性、有害水生生物 剑水蚤和红虫等重大微生物安全问题。
贾第虫在自然界分布很广,包括两栖动物、鸟类、哺乳动物在内的数十种动物体内都发现了贾第虫。
环境水体中存在的是贾第虫包囊,为卵形,长为8~12 m,宽为7~10 m,具有很强的抗氯性,一旦穿过滤池进入饮用水中,便可使人致病。
隐孢子虫是寄生于哺乳动物、鸟类和鱼类胃肠道和呼吸道内的球虫,分布于世界各地,隐孢子虫的感染是由于摄入其卵囊所致。
隐孢子虫卵囊为球形,尺寸为4~6 m,具有很强的抗氯性,一旦穿过滤池进入饮用水中,便可使人致病。
第一代工艺和第二代工艺都难以完全防止!两虫∀进入饮用水中,所以成为水业界高度关注的问题。
由于水环境污染加剧,导致湖、库水体富营养化,藻类大量滋生,藻含量可达上千万、甚至上亿个/升。
这样高的藻含量,常会堵塞滤池,使水处理产生困难。
第一代和第二代工艺难以将水中藻类彻底去除,即使除藻率达到99%,也有数十万甚至上百万个/升的藻类穿过滤层进入饮用水,进而生成氯化消毒副产物、嗅味物质,并成为细菌再繁殖的营养物质。
有的藻类(如蓝绿藻等)能生成藻毒素,有的能产生嗅味物质,使水的安全性和品质下降。
藻类问题已成为城市水厂普遍关注的难题。
近年来发现,城市水厂出厂水在输配过程有微生物增殖现象,被认为是生物不稳定的水。
在增殖的微生物中,有的是条件致病菌,如军团菌、气单胞菌,以及绿脓杆菌、分枝杆菌等,从而使水的生物稳定性成为一个重大的饮用水微生物安全性问题。
剑水蚤是一种小型甲壳类动物,体长为1~2 mm,以藻类为食,活动能力很强,能穿透滤层,并且具有很强的抗氯性,一般氯消毒难以将其杀死,故能进入饮用水中。
剑水蚤是能寄生在人体的麦地那龙线虫的宿主。
在湖、库水体中,由于水体富营养化而致藻类大量繁殖,为剑水蚤提供了充足的食物,而水体中以剑水蚤为食的鱼类又因捕捞过度等原因大量减少、导致剑水蚤大量繁殖,成为有待解决的一个问题。
红虫是摇蚊幼虫,有极强的抗氯性,甚至可在清水池中繁殖,它随水进入输配管道,一旦由水龙头中放出,会使人对饮水产生厌恶感。
近年来又发现第二代工艺中颗粒活性炭滤池出水中的细菌含量增多,细菌的抗氯性增强,并且出水中含有的细微炭粒会对细菌起到保护作用。
此外,剑水蚤和红虫还能在活性炭滤层内繁殖,使其在出水中增多。
所以第二代工艺使水的化学安全性提高了,但同时却使水的微生物安全性降低了。
综上所述,20世纪末新出现的城市饮用水重大微生物安全问题,第一代和第二代工艺均已无法有效地解决,在这个背景下有待研发出更安全更有效的第三代城市饮用水净化工艺。
第三代饮用水净化工艺,不仅要有效和经济,并且还应体现绿色工艺的理念。
会造成二次污染的净水技术已不符合环境保护的要求,将会逐步受到限制,因此研制开发新型绿色净水技术是当前净水工艺的发展方向。
绿色净水工艺要求在提高效率或优化效果的同时,能够提高资源和能源的利用率,减轻污染负荷,改善环境质量。
绿色净水工艺应具有下列特点: # 绿色净水工艺所使用的原材料,如净水药剂或膜本身是无毒无害的,制造原料也是无毒无害的,并且在制造过程中本身不产生有毒有害污染物;∃ 绿色净水工艺在使用过程中要降低能耗、物耗,提高资源和能源的利用率;% 绿色净水工艺在使用后,不产生有毒有害的副产物,不会对饮用者的健康造成影响;第1卷 第1期 供 水 技 术 2007年4月& 绿色净水工艺的产物,如沉淀池污泥等,易于处置,不会增加外环境的污染负荷。
膜是21世纪新材料中的一个增长点,过去由于其价格高,故多用于小型水处理装置中。
近年来,随着膜制造技术的快速发展,膜的性能不断提高,价格逐渐降低,已达到可以与第一代工艺和第二代工艺竞争的价位,因而国外将膜用于城市饮用水处理的水厂愈来愈多。
纳滤、超滤和微滤都可用于城市饮用水处理。
纳滤能去除有机物和部分无机物,但能耗较高。
微滤能去除!两虫∀、藻类和水生生物,但不能完全去除细菌和病毒。
超滤能将细菌、病毒、!两虫∀、藻类、水生生物几乎全部去除,是目前保障水的微生物安全性的最有效技术。
在美、日等国,也优先选择超滤膜用于城市水厂。
目前,世界上采用膜滤的城市水厂正呈加速发展态势。
在北美,采用超滤和微滤的城市水厂已发展到250余座,总处理水量从数万发展到110∋104 m3/d。
在日本,膜滤水厂产水能力已达400∋104 m3/d。
在新加坡,已建成产水量为27.5∋104m3/d 的大型超滤水厂。
全世界超滤水厂的总产水能力1997年为20∋104m3/d,2006年已发展到800∋104m3/d。
我国将膜滤用于城市水厂的起步较晚,且规模较小,迄今尚无1∋104m3/d以上规模的城市膜滤水厂。
目前尚不能批量生产和供应纳滤膜,所以难以规模化地用于城市水厂。
但我国现已能大量生产和供应质优价廉的超滤膜和微滤膜,所以建设大型城市超滤水厂已成为可能。
今后有待实现一次性突破,即建设一座(5~10)∋104m3/d规模的超滤水厂,积累设计、安装、运行、管理等方面的经验,以便推广。
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,因为即使不混凝,超滤也能将水中的浊度降至0.1NTU以下,所以超滤可少用或甚至不用混凝剂,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,超滤出水水质一般可达到水质标准对微生物指标的要求,所以原则上没有必要再对滤后水进行杀菌消毒。