納濾膜技術在飲用水深度處理中的應用
2022年11月13日 17:32:33
來源：廣州富生源環(huán)保工程有限公司 >> 進入該公司展臺
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飲用水水質安全問題直接關系到廣大人民群眾的身體健康，保障飲用水水質安全，是維護公眾健康的重要基礎，是基本民生問題。因此，飲用水水質安全已成為政府、公眾和廣大科技工作者共同關注的熱點問題之一。
近年來，隨著科學技術的發(fā)展和進步，人們對水體污染的認識逐步提升，公眾對飲用水水質標準的要求不斷提高。納濾膜(NF)可有效應用于去除有機物和色度、降低TDS濃度、軟化水質。所以，納濾膜在低分子有機物分級、水質軟化、脫鹽等方面具有的優(yōu)勢。
1 脫鹽
水中Ca2+、Mg2+離子的總含量體現(xiàn)了水的總硬度。納濾技術能夠去除絕大部分的Ca、Mg等離子，因此，脫鹽(desalination)是納濾技術應用最多的領域。采用FilmTech的NF-70和NF-45膜經過二步納濾分離(操作壓力：0.5~0.7 Mpa)，脫除70%的一價離子及85%~95%的硬度，水質硬度降低了10~20倍。然后進行氯化處理，即可制成適合飲用的標準飲用水。
NF不但可直接用于地下水、地表水和海水的軟化，還可以作為反滲透(Reverse osmosis，RO)、太陽能光伏脫鹽裝置(Photovoltaic-powered desalination system)等的預處理。
目前，大多數(shù)城市的給水水源均受到不同程度的污染，而自來水廠的常規(guī)處理工藝對水中有機物去除率不高，當采用氯殺菌消毒時，余氯又會與水中的有機物會生成鹵代副產物。相關研究表明，NF膜可有效去除原水中的天然(NOM)或溶解性有機物(DOC)，當原水中的NOM含量由0.4 mg/L增加到3.6 mg/L時，NF對莠去津(atrazine)和西馬嗪(simazin)去除率由50%增加至90%~99%。
NF膜能較好的除去原水中的細菌、AOC、揮發(fā)性有機物(VOCs)、鄰苯二甲酸酯類(PAEs)、內分泌干擾物(EDCs)及其他痕量有機污染物等，并選擇性地保留有利于人體健康的物質，確保飲用水的生物穩(wěn)定性和安全性。
3 人工補給地下水
地下水人工補給作為一項水資源管理策略被世界各國高度重視，其目的主要是為了防止和控制地面沉降、增加地下水資源量、防止海水入侵以及儲能等。近年來，由于用水量的增加以及由此引起的水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化等問題的日益突出，世界各地的地下水人工補給工程的數(shù)量也在不斷增加。隨著人們對生態(tài)安全以及公眾健康問題的關注，人工補給對地下水環(huán)境以及人體健康的風險問題也受到人們的廣泛關注，其主要預防辦法就是嚴格控制人工補給水源的水質，使含水層接受人工補給水源后水質有所改善，至少不能引起含水層水質惡化。
與RO膜相比，NF膜的一價鹽的截留率較低，對溶解性有機物的截留率>90%(能夠去除大腸桿菌等有機物)，操作壓力(成本)降低2~3倍，且納濾產水低鹽度濃水將比RO產生的高鹽度濃水更易于處理，納濾技術已用于制造地下水補給水。針對我國水資源短缺問題，開發(fā)了一種新型耦合的雙膜法污水處理工藝，納濾膜分離技術已引入污水生物處理系統(tǒng)。
生活污水、工業(yè)廢水的排放加上農田徑流、大氣沉落等非點源污染，直接或間接地造成了飲用水水源的污染，其中以有機污染嚴重，污染有機物的種類急劇增加。常規(guī)的絮凝沉淀、過濾、消毒凈化工藝已不能有效去除水中的病原菌、病毒等，不能保障飲用水的衛(wèi)生與安全。因此，以去除飲用水中有機污染及有毒有害物質為目標的飲用水深度凈化技術日益得到重視。
NF主要脫除飲用水中的低分子有機物(尤其環(huán)境激素)、前體、農藥殘留、洗滌劑殘留、微生物、色度、異味、碳酸鹽、硫酸鹽、氟化物、砷、細菌、重金屬污染物(鎘、六價鉻、銅、鉛、錳、汞、鎳)等有害物質。
此外，納濾膜組合工藝對飲用水中可同化有機碳(AOC)的去除率可達80%，致突變物的去除率≥90%，使Ames實驗(AMES教授創(chuàng)立的利用鼠傷進行的基因突變試驗)結果由陽性轉為陰性，確保兩地不同原水生產的優(yōu)質飲用水的生物穩(wěn)定性。
NF作為膜科學中的一種新型分離膜，其截留分子質量介于UF與RO之間，實現(xiàn)了納米技術和膜技術的有機結合。所以，納濾膜技術在飲用水深度處理等諸多領域得到越來越廣泛的應用。在飲用水常規(guī)處理工藝基礎上出現(xiàn)的NF深度處理技術，以去除水中溶解性有機物和消毒副產物為目的的各工藝單元優(yōu)化組合，有效提高和保證了飲用水水質。
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