一種突發性水汙染事故下的納濾膜製備飲用水方法
2023-09-18 07:33:00 1
專利名稱：一種突發性水汙染事故下的納濾膜製備飲用水方法
技術領域：
本發明涉及一種飲用水的製備，具體是指一種在突發性水汙染事故下用納濾膜制 備飲用水的方法。
背景技術：
飲用水安全是目前國際社會高度關注的環境和健康問題。飲用水水質安全是國家 公共衛生安全體系的重要組成部分，與人民身體健康、社會穩定與經濟發展息息相關。人們對飲用水質量安全的認識是隨著水源汙染的加劇與科學技術的發展而逐步 深化的；與之相應，飲用水水質標準也逐步提高。世界衛生組織(WHO)制定的《飲用水水質 準則》是各國制定、修訂水質標準的基礎和參照依據。2004年9月公布的第三版《飲用水水 質準則》明確提出飲用水水質安全的概念，同時十分關注飲用水水質安全風險評價和風險 管理；與此同時，美國、日本等國在同期相應的推出了本國的新飲用水質標準。我國建設部 也頒布了新的水質標準(《城市供水水質標準》CJT206-2005)並與2005年6月1日開始實 施，並且我國飲用水國家標準的修訂工作也已完成。我國新的飲用水質標準在很大程度上 參考借鑑了 WHO的水質準則，增加了微量有機物、消毒副產物等多項指標，與國際發展趨勢 保持一致。據統計，我國2001-2004年全國共發生具有災害特徵的水汙染事故3988起，平均 每年近1000起。譬如2003年，黃河蘭州段短期內連續發生多起重大油汙染事件；同時，四 川大型化肥廠發生沱江水汙染事件，飲用水源受到嚴重汙染；2005年，吉林石化分公雙苯 廠爆炸造成松花江重大水源汙染，哈爾濱市不得不停水四天，2006年，湘江株洲霞灣至長江 段發生重大鎘汙染事件，湘潭、長沙兩市水廠水源水質受到不同程度汙染。2008年，經環保 部直接調度處理的突發環境事件達135起，其中威脅群眾飲用水源安全的有46起。可以 說，我國正處於環境突發事件的高發期，而目前沿用了 100多年的混凝、沉澱、沙濾、氯消毒 等傳統處理工藝依舊是我國現行主導工藝。傳統工藝的主要去除目標是濁度、細菌類微生 物等汙染物，難以有效去除CODfc、氨氮、微量有機物、病原性原蟲等汙染物，難以有效解決水 源汙染與水質指標提高之間的矛盾，難以有效控制水質轉化過程的安全風險，難以有效應 對突發性汙染事件。因此，如何我國的自來水廠如何應對突發的水源汙染事故，如何構建保 障飲用水安全的多級屏障技術系統、強化供水過程應對各類突發事件的能力，成為我國供 水行業面臨的嚴峻挑戰。針對受汙染水源中汙染物的去除與控制問題，世界各國在常規處理工藝加強、深 度處理技術、安全輸配與水質穩定化等各個方面開展了大量的研究和與開發工作；並從20 世紀八十、九十年代開始，多項新技術開始進入實質性應用與工程實施階段，於此同時，發 達國家逐步建立了保障供水安全的即時預警系統與多級屏障處理技術體系，並在應對突發 性供水事件方面積累了豐富的經驗。安全飲用水是目前國際社會高度關注的環境和健康問題。隨著微量分析和生物檢 測技術的進步，以及流行病學數據的統計積累，人們對水中微生物的致病風險以及有機物、無機物對健康的危害的認識不斷深化，使人們更加重視飲用水的安全性。目前，可除去有機 物和永久性化合物的「飲用水深度處理技術」日益受到人們的重視。膜分離技術被稱為「21 世紀的水處理技術」在飲用水深度處理中的應用日益廣泛。在飲用水的深度處理中，納濾被用來去除原水中的天然有機物和三滷甲烷前驅物 質，脫除農藥，環境激素，硝酸鹽，美國科學家的研究充分表明，用納濾膜技術替代常規水廠 的混凝，可使出水的色度下降94%，TOC的去除率達90%，最關鍵的是使水體中消毒副產物 (三滷甲烷(THMs)和滷乙酸(HAAs)等)和環境激素等的含量降到規定的指標。
發明內容
本發明針對現有技術中的不足，以及現實中存在的不確定因素導致的水汙染情 況，而設計的一種方便、可行的技術方案。本發明的實現是通過下述技術方案的一種突發性水汙染事故下的納濾膜製備飲用水方法，包括下述步驟(1)受汙染水源的常規預處理，包括多介質過濾器或超濾膜裝置的過濾；(2)經常規預處理的水源經高壓泵，進入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運行壓力為
1.0-2. OMpa,回收率控制在70%以上。上述製備方法中的多介質過濾器中的濾料為粒度2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為
2.0-4. Omm的石英砂；活性炭中的濾料為粒度為0. 8-6. Omm的優質果殼淨水炭。為了更好 地在預處理階段把有害物質去除，所以在多介質過濾器前加裝添加絮凝劑的裝置，目前常 用的加藥裝置為計量泵。本發明中的整個工藝流程與一般的流程相同，為本行業內的普通技術人員所知道。本發明所提供了處理方法，對突發性化學汙染事故，導致飲用水水源水環境中有 機磷農藥類、酞酸酯類、烷基酚類、烷基苯類有機物濃度超標等都有較好的效果，常規飲用 水處理工藝不能提供安全的飲用水情況下，結合自來水廠現有常規飲用水處理工藝，對飲 用水進行深度處理，以滿足突發性化學汙染事故下，城鎮居民對飲用水的安全、高效要求。 本發明中的納濾膜的飲用水深度處理工藝技術包括增壓泵、預處理系統、高壓泵、納濾膜裝 置。其中的納濾膜裝置為目前市場上普遍使用的納濾膜，在操作過程中是超出了納濾膜標 注的正常使用的範圍，而是在納濾膜標註的使用壓力之上進行操作。雖然在此操作壓力下 長期運行納濾膜可能會對納濾膜的使用壽命有一定的影響，但介於突發性事故的特點、以 及人的生存需要，暫時的高壓運行是必要的，且是可行的。有益效果本發明能有效解決突發性水汙染事故中飲用水的需求，同時具有處理 水質好且穩定化學藥劑用量少，佔地少，節能，易於管理和維護，基本上可以達到零排放，對 有害物質的去除率較高等優點。
具體實施例方式實施例1本實施方案基於飲用水源遭受化學汙染，水源水環境中有機磷農藥濃度超標，水 廠常規工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發明提供的工藝技術，並配置適當的儀表及設備構造成的處理裝置，作為常規工藝後的深度處理，可高效提供符合國家飲用水衛 生標準的飲用水。構造的處理裝置主要由增壓泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、加藥系統、 高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統等組成。其中增壓泵採用格蘭富CHI型泵；多介質過濾 器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為2. 0-4. Omm的石英砂；活性炭中的濾料 為粒度為0. 8-6. Omm的優質果殼淨水炭；加藥系統主要採用義大利kko公司AKS型計量 泵；高壓泵採用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件採用東麗公司納濾膜；膜殼採用英國維賽勃公 司玻璃鋼膜殼；清洗系統主要採用國產自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動控制系統、 流量計、壓力表、電動球閥、及其它管道和閥門等。裝置在15°C，1.2MI^下運行操作，對有機 磷農藥的去除率可運90-99. 5%，水的回收率在70%以上。實施例2本實施方案基於飲用水源遭受化學汙染，水源水環境中酞酸酯類有機物濃度超 標，水廠常規工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發明提供的工藝技術，並配置適 當的儀表及設備構造成的處理裝置，作為常規工藝後的深度處理，可高效提供符合國家飲 用水衛生標準的飲用水。構造的處理裝置主要由增壓泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、加 藥系統、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統等組成。其中增壓泵採用格蘭富CHI型泵；多 介質過濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為2. 0-4. Omm的石英砂；活性炭 中的濾料為粒度為0. 8-6. Omm的優質果殼淨水炭；加藥系統主要採用義大利kko公司AKS 型計量泵；高壓泵採用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件採用海德能公司納濾膜；膜殼採用英國 維賽勃公司玻璃鋼膜殼；清洗系統主要採用國產自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動控 制系統、流量計、壓力表、電動球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在25°C，1.5MI^下運行操 作，對酞酸酯類有機物的去除率可運95 %以上，水的回收率在70 %以上。實施例3本實施方案基於飲用水源遭受化學汙染，水源水環境中烷基酚類有機物濃度超 標，水廠常規工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發明提供的工藝技術，並配置適 當的儀表及設備構造成的處理裝置，作為常規工藝後的深度處理，可高效提供符合國家飲 用水衛生標準的飲用水。構造的處理裝置主要由增壓泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、加 藥系統、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統等組成。其中增壓泵採用格蘭富CHI型泵；多 介質過濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為2. 0-4. Omm的石英砂；活性炭 中的濾料為粒度為0. 8-6. Omm的優質果殼淨水炭；加藥系統主要採用義大利kko公司AKS 型計量泵；高壓泵採用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件採用陶氏納濾膜；膜殼採用英國維賽勃 公司玻璃鋼膜殼；清洗系統主要採用國產自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動控制系 統、流量計、壓力表、電動球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在30°C，l.SMI^a下運行操作， 對烷基酚類有機物的去除率可運97 %，水的回收率在70 %以上。實施例4本實施方案基於飲用水源遭受化學汙染，水源水環境中烷基苯類有機物濃度超 標，水廠常規工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發明提供的工藝技術，並配置適 當的儀表及設備構造成的處理裝置，作為常規工藝後的深度處理，可高效提供符合國家飲 用水衛生標準的飲用水。構造的處理裝置主要由增壓泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、加 藥系統、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統等組成。其中增壓泵採用格蘭富CHI型泵；多介質過濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為2. 0-4. Omm的石英砂；活性炭 中的濾料為粒度為0. 8-6. Omm的優質果殼淨水炭；加藥系統主要採用義大利kko公司AKS 型計量泵；高壓泵採用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件採用GE公司納濾膜；膜殼採用英國維 賽勃公司玻璃鋼膜殼；清洗系統主要採用國產自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動控 制系統、流量計、壓力表、電動球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在35°C，2. OMI^a下運行操 作，對烷基苯類有機物的去除率可運99 %，水的回收率在70 %以上。
權利要求
1.一種突發性水汙染事故下的納濾膜製備飲用水方法，其特徵在於包括下述步驟 (1)受汙染水源的常規預處理，包括多介質過濾器或超濾膜裝置的過濾；( 經常規預處 理的水源經高壓泵，進入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運行壓力為1. 0-2. OMpa,回收率控制 在70%以上。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於多介質過濾器中的濾料為粒度 2. 0-6. Omm的無煙煤和粒度為2. 0-4. Omm的石英砂；活性炭中的濾料為粒度為0. 8-6. Omm 的優質果殼淨水炭。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於在多介質過濾器前配加絮凝劑加藥裝置。
全文摘要
本發明涉及一種飲用水的製備，具體是指一種在突發性水汙染事故下用納濾膜製備飲用水的方法。本發明是通過把受汙染水源的進行常規預處理，包括多介質過濾器或超濾膜裝置的過濾；經常規預處理的水源經高壓泵，進入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運行壓力為1.0-2.0MPa，回收率控制在70％以上。本發明的優點是具有處理水質好且穩定化學藥劑用量少，佔地少，節能，易於管理和維護，基本上可以達到零排放，對有害物質的去除率較高等。本發明可以在缺水地區、化工廠、沿海等地備用。
文檔編號C02F1/28GK102134132SQ201110098220
公開日2011年7月27日 申請日期2011年4月20日 優先權日2011年4月20日
發明者吳禮光 申請人:浙江工商大學