第一篇：浸沒式超濾在自來水廠升級(jí)改造中的應(yīng)用

摘 要：浸沒式超濾作為自來水廠升級(jí)改造工藝首選技術(shù)，以其高效、安全、節(jié)能、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)得到了越來越多的應(yīng)用，浸沒式超濾的運(yùn)行壓力一般小于0.05mpa，穩(wěn)定產(chǎn)水通量在25～30l/m2·h，最高產(chǎn)水通量35～40l/m2˙h，浸沒式超濾的產(chǎn)水不隨進(jìn)水水質(zhì)的變化而變化，產(chǎn)水濁度小于0.1ntu，并可對(duì)水中的高錳酸鹽指數(shù)（codmn）、總有機(jī)碳（toc）、uv254、氨氮等有一定的去除效果。

關(guān)鍵詞：升級(jí)改造，浸沒式超濾

1.概述

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，現(xiàn)有的供水行業(yè)面臨著前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，一方面，我國飲用水源大多受到嚴(yán)重污染，并且在今后一段時(shí)期內(nèi)仍將是進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)；另一方面，生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)大幅提高。2007年7月1日正式實(shí)施的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（gb5749--2006）將水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目從先前的35項(xiàng)提高到106項(xiàng)，并且對(duì)飲水中的污染物限值作了更為嚴(yán)格的規(guī)定。與此同時(shí)，我國99%的自來水廠仍然采用混凝—沉淀—過濾—消毒的傳統(tǒng)工藝，在新形勢(shì)下已經(jīng)不堪重負(fù)，難以解決面臨的諸多水質(zhì)問題：致病微生物問題、藻類及藻毒素問題、濁度、消毒副產(chǎn)物問題、出水水質(zhì)不穩(wěn)定等等水質(zhì)安全挑戰(zhàn)，迫切需要對(duì)傳統(tǒng)自來水廠進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造。2.浸沒式超濾膜在自來水廠中應(yīng)用

原水為黃河下游某引黃水庫水，以浸沒式超濾膜為主體，系統(tǒng)采用間歇抽吸的運(yùn)行方式，以60分鐘為一個(gè)過濾周期，抽吸 58 min/停抽 2min，在停止抽吸的2min進(jìn)行反洗，反洗強(qiáng)度為過濾通量的2倍，在水反沖洗的同時(shí)進(jìn)行曝氣，曝氣量為40m3/m2h，以膜池底面積計(jì)。2.1 中空纖維超濾膜 浸沒式超濾膜采用聚偏氟乙烯（pvdf）的中空纖維超濾膜，其物理參數(shù)如表 1 所示。

表 1 pvdf 中空纖維膜的物理參數(shù) table1 physical characteristics of the pvdf membrane 3.運(yùn)行結(jié)果 3.1 原水水質(zhì)

原水為典型的微污染地表水，主要水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。表2 原水水質(zhì)

水質(zhì)參數(shù)

均值 濁度(ntu)23.2±1.1 ph 8.16±0.31 toc(mg/l)2.51±0.31 uv254(cm-1)0.058±0.006 codmn(mg/l)3.56±0.57 水溫(℃)

16.8±1.04

氨氮(mg/l)

0.252±0.047

亞硝酸鹽氮(mg/l)0.021±0.001 3.2對(duì)濁度的去除效果

濁度一直以來都是飲用水生產(chǎn)中關(guān)注的主要指標(biāo)之一，能夠反應(yīng)水中部分顆粒物和膠體物質(zhì)。渾濁度的去除代表水中泥土、微細(xì)有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物等懸浮物和膠體物質(zhì)的減少。不同通量下超濾膜出水濁度見圖3-1，可見雖然原水濁度在22.0～24.9ntu之間變化，但是由于超濾膜的篩分截留，出水濁度出水始終保持在0.1ntu以下，基本在維持在0.02ntu（濁度儀最低檢出限0.02ntu），通量的大小對(duì)超濾膜除濁效果沒有差別。有研究表明，濁度在0.1ntu以下時(shí)，水體中顆粒物一般都不超過20個(gè)/ml；由于顆粒數(shù)與兩蟲安全性有一定關(guān)聯(lián)性，美國飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定自來水廠出水中顆粒數(shù)不大于50個(gè)/ml，這意味著此超濾膜直接過濾原水即可有效地提高水體生物安全性。圖2 對(duì)濁度的去除效果 3.3對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的去除

有機(jī)物的去除也是給水處理中的難點(diǎn)之一。但是超濾膜本身對(duì)溶解性的有機(jī)物去除能力極其有限，且有機(jī)物的存在能夠造成極大的膜污染，會(huì)增加運(yùn)行成本和維護(hù)復(fù)雜性，因此在用超濾膜處理原水時(shí)，必須輔以其它預(yù)處理方法。

由圖3-2可知，原水codmn2.89～4.14mg/l，已呈現(xiàn)出微污染的特點(diǎn)，但經(jīng)超濾膜工藝處理后，出水高錳酸鹽指數(shù)為2.18～2.71mg/l，去除率14.29%～45.54%之間波動(dòng)，平均去除率達(dá)32.44%。圖3 對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的去除效果 3.4對(duì)uv254的去除效果

圖4是超濾膜對(duì)uv254指標(biāo)的控制效果。從圖3-3可以看出，原水uv254在0.051～0.063cm-1之間波動(dòng)，出水則為0.049～0.059cm-1，去除率為1.96～11.48%，平均去除率達(dá)6.91%，可見利用單獨(dú)的超濾膜過濾原水，只能去除約7%左右的uv254，同時(shí)隨通量的增加，去除率有減小的趨勢(shì)。圖4 組合工藝對(duì)uv254的去除效果 3.5對(duì)toc的去除

圖5是超濾膜對(duì)toc指標(biāo)的控制效果。從圖3-4可以看出，原水toc在2.12～2.79mg/l之間波動(dòng)，出水則為1.40～2.06mg/l，去除率為22.90～33.96%，平均去除率達(dá)27.70%，可見利用單獨(dú)的浸沒式超濾膜過濾原水，不同通量下超濾膜對(duì)toc的去除率基本一致。圖5對(duì)toc的去除效果 3.6對(duì)氨氮的去除

微污染原水中的氨氮是飲用水處理中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，通常采用的方法是預(yù)氧化，這樣不僅僅增加了氧化劑（如：氯）的投加量，同時(shí)提高了三鹵甲烷及其它消毒副產(chǎn)物的生成勢(shì)。超濾膜不僅能夠截留原水中的懸浮固體，同時(shí)能夠截留大部分的細(xì)菌。由圖6可知，原水氨氮濃度為0.200～0.305mg/l，出水氨氮低于0.1mg/l，超濾膜對(duì)氨氮達(dá)到了78.92%的去除率，表明超濾之間過濾原水能夠有效的去除氨氮。

由圖7可知，pvdf超濾膜對(duì)亞硝酸鹽氮也有一定的去除，達(dá)到70.66%，隨通量的增加，去除率逐漸減少。

第二篇：自控技術(shù)在污水廠升級(jí)改造中的應(yīng)用

自控技術(shù)在污水廠升級(jí)改造中的應(yīng)用

姚志明 文斌

天津市中環(huán)系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司 300060 摘要：說明了污水處理廠升級(jí)改造過程中遇到的問題及解決方案。同時(shí)，描述了當(dāng)今自動(dòng)化控制技術(shù)、電視監(jiān)控技術(shù)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：升級(jí)改造、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、二網(wǎng)合一

Abstract: the sewage treatment plant upgrading the problems encountered and solutions.At the same time, this paper describes the automatic control technology, television monitoring technology and industrial control network technology in wastewater treatment processes Key word：Upgrade、Industrial control network、Two network union

1、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，城鎮(zhèn)居民人口的不斷增加，工業(yè)污水與生活污水的排放量在逐年增加，環(huán)境質(zhì)量惡化正在逐步加劇。為了提高環(huán)境質(zhì)量，“節(jié)能”和“環(huán)保”的重要性也就越發(fā)的明顯。經(jīng)污水處理廠處理的達(dá)標(biāo)水，具有不受氣候影響、不與臨近地區(qū)爭(zhēng)水、就地可取、穩(wěn)定可靠、保證率高等許多優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)的高質(zhì)量、低能耗、穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的手段，同時(shí)也使污水處理技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。

2、原有系統(tǒng)概況

東郊污水處理廠1989年8月開始建設(shè)，于1993年4月投入運(yùn)行，污水處理廠設(shè)計(jì)平均流量40萬m3/d，污水處理系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的活性污泥法，其中6萬m3/d采用A/O法。污泥處理采用厭氧中溫消化，沼氣攪拌，帶式脫水機(jī)脫水。氨氮、COD、SS三大主要污染物在處理后基本達(dá)到國家規(guī)定的二級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn)。

為保證污水處理過程的安全性、可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性，污水處理廠的原控制系統(tǒng)設(shè)置了1個(gè)中央控制室及4個(gè)PLC分控站。中控室與分控站之間采用星型結(jié)構(gòu)，使用RS-485進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。各分控站主要負(fù)責(zé)對(duì)所管轄區(qū)域內(nèi)主要工藝設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控和對(duì)生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用RS-485網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至中控室。中央控制室可對(duì)全廠整個(gè)生產(chǎn)過程及工藝流程進(jìn)行監(jiān)視。污水處理廠設(shè)置有閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，通過安裝在廠區(qū)及車間內(nèi)的攝像頭，可以觀測(cè)全廠的動(dòng)態(tài)。

3、升級(jí)改造后實(shí)現(xiàn)的主要功能

工業(yè)控制網(wǎng)由數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、可編程控制器和自動(dòng)化儀表組成，每組PLC可單獨(dú)作為一個(gè)分控站。分控站對(duì)污水處理的工藝過程進(jìn)行分散控制，再由通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成的中央控制系統(tǒng)及中央控制室對(duì)全廠集中管理。該系統(tǒng)由三層組成，從上到下依次為信息管理層、控制層和設(shè)備層的金字塔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“集中管理、分散控制”的理念。其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 此次升級(jí)改造工程在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增設(shè)了1個(gè)中控室和4個(gè)分控站，并將原分控站作為分控子站納入到新系統(tǒng)中。各分控站與中央控制室之間通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用光纖環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)，1000Mbps傳輸速率，全雙工通信。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖2所示：

圖2

4、改造過程中解決的技術(shù)難題 4.1、原有PLC系統(tǒng)的集成

升級(jí)改造的重點(diǎn)之一是：在保證原有系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，新系統(tǒng)需將原有系統(tǒng)納入其中。由于原系統(tǒng)為10多年前的老系統(tǒng)，CPU模塊及通訊模塊的許多方面已不適合繼續(xù)使用，在納入新系統(tǒng)的同時(shí)，需對(duì)不適用的地方進(jìn)行改造或更新。在改造方面，在原PLC基礎(chǔ)上更換了通訊模塊，CPU模塊更新了軟件，在中控室重新編制上位軟件并將原上位軟件功能完整集成。

4.2、工藝設(shè)備自帶PLC系統(tǒng)納入主系統(tǒng)中

污水處理工藝中包含有甲醇投加系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)等，各系統(tǒng)自帶PLC系統(tǒng)，PLC品牌、型號(hào)不同。此次升級(jí)改造工程的上位軟件使用的是GE公司的iFIX軟件，PLC采用的是施耐德公司的Modicon Quantum系列產(chǎn)品，其他子系統(tǒng)采用的則有西門子公司的200、300系列PLC。將不同品牌、不同協(xié)議的系統(tǒng)集成進(jìn)自控網(wǎng)絡(luò)，還要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定就成了最大難點(diǎn)。針對(duì)這個(gè)問題，該系統(tǒng)采用了大量的第三方通訊軟件及驅(qū)動(dòng)，盡量利用常用的通訊協(xié)議如MODBUS、OPC等，這樣就避免了各系統(tǒng)之間的通訊沖突問題，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.3、雙中控室

此次改造原有中控室的同時(shí)，在另一處新增加一個(gè)中控室。兩個(gè)中控室均能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)儀表及設(shè)備進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，能夠同時(shí)記錄工藝過程儀表及出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表的數(shù)據(jù)。兩個(gè)中控室的任何操作不能相沖突。解決這個(gè)問題首先就需要對(duì)兩個(gè)中控室的操作權(quán)限做出限制及操作確認(rèn)，這樣可以避免由于誤操作而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備造成的影響；其次就是控制限時(shí)方式，即當(dāng)任一中控室對(duì)某一設(shè)備進(jìn)行控制操作后，另一處的控制只能在規(guī)定的時(shí)間后生效，這樣避免兩個(gè)中控室同時(shí)控制，造成系統(tǒng)故障，也避免了由于頻繁操作而對(duì)設(shè)備造成的損壞。

4.4、DLP顯示屏

原系統(tǒng)的工藝流程圖全部在模擬盤上顯示，模擬盤只能靜態(tài)的以線條形式顯示工藝流程，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了能夠更形象，更直觀的看到工藝過程參數(shù)及畫面，在此次改造過程中安裝了DLP大屏。DLP顯示屏可以將多臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示畫面融合、疊加顯示。這樣，操作人員就可以在監(jiān)測(cè)工藝流程的同時(shí)查看該處的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。

4.5、高清電視監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化

為了使操作人員更直觀的監(jiān)控污水處理的工藝過程，需將原有的電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造。首先，對(duì)原電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行更換并在各重點(diǎn)工藝流程位置加裝高清攝像機(jī)，同時(shí)使用高質(zhì)量的視頻編碼器。視頻編碼器可將電視監(jiān)控的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過以太網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳送。為了保證電視監(jiān)控系統(tǒng)的畫面質(zhì)量，在視頻轉(zhuǎn)數(shù)字的格式上，選擇的是清晰度較高但相對(duì)較占帶寬的D-one格式。這樣，就在保證了畫面質(zhì)量的同時(shí)也保證了電視監(jiān)控信號(hào)能夠融入整個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中。

4.6、二網(wǎng)合一

由于將電視監(jiān)控的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為TCP/IP協(xié)議數(shù)字信號(hào)，百兆帶寬的網(wǎng)絡(luò)已明顯不能滿足系統(tǒng)的需要。為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正常傳輸，需將光纖環(huán)網(wǎng)擴(kuò)展成為千兆網(wǎng)絡(luò)，這樣就達(dá)到了使工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)二網(wǎng)合一，可以通過計(jì)算機(jī)接入環(huán)網(wǎng)查看數(shù)據(jù)或監(jiān)控?cái)z像機(jī)的實(shí)時(shí)視頻，在節(jié)省投資成本的同時(shí)大大的提高了系統(tǒng)的靈活性。使用環(huán)網(wǎng)的另一個(gè)好處在于，即使網(wǎng)絡(luò)的任意一處出現(xiàn)斷點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)仍然是連通的，不會(huì)影響到整體的系統(tǒng)運(yùn)行，保證了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性及可靠性。

5、結(jié)論 目前，該項(xiàng)目已通過天津市環(huán)保局環(huán)保驗(yàn)收，并通過環(huán)境保護(hù)部核查。該廠自投入運(yùn)營以來，自控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，運(yùn)行成本大大降低，節(jié)能環(huán)保效果顯著，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了國家1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)：

[1] 顧啟峰，李玉慶，彭金利.天津污水處理廠升級(jí)改造工藝技術(shù)優(yōu)選.全國城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮及深度處理技術(shù)交流大會(huì) 論文集，江蘇無錫2010.[2] 段永康.淺談工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)和應(yīng)用.工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線，1003-0492（2004）04-0040-03.

第三篇：超濾膜技術(shù)在市政凈水廠應(yīng)用中存在的問題及對(duì)策

超濾膜技術(shù)在市政凈水廠應(yīng)用中存在的問題及對(duì)策

秦青松

王磊

（成都市信高工業(yè)設(shè)備安裝有限責(zé)任公司，四川成都，610000）

摘 要：本文初步總結(jié)了超濾膜技術(shù)在市政凈水廠應(yīng)用中存在的一些問題，闡述了系統(tǒng)預(yù)處理工藝、膜池配水的均勻性、膜系統(tǒng)的安裝與維護(hù)、膜系統(tǒng)的自動(dòng)化控制等對(duì)超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行的影響及對(duì)策，為今后國內(nèi)市政凈水廠超濾膜技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞: 市政凈水廠 超濾膜系統(tǒng) 存在的問題 對(duì)策

1.引言

超濾膜技術(shù)作為一種新興的水處理工藝，是水處理領(lǐng)域近20年來的重要技術(shù)突破，其出水水質(zhì)優(yōu)良，微生物安全性高。近年來隨著制膜工藝的進(jìn)步，膜產(chǎn)品價(jià)格的降低，促成了超濾膜技術(shù)在市政凈水廠中的規(guī)模化應(yīng)用。

近幾年來，我公司緊跟超濾膜技術(shù)發(fā)展的步伐，在超濾膜技術(shù)市政凈水廠工程的應(yīng)用中，先后完成了北京市第九水廠應(yīng)急改造工程（7萬噸/天）、烏魯木齊市紅雁池水廠改擴(kuò)建工程（10萬噸/天）、廣東省肇慶市產(chǎn)學(xué)研“飲用水深度處理技術(shù)應(yīng)用與示范項(xiàng)目”示范工程（2萬噸/天）、北京市第三水廠應(yīng)急擴(kuò)建工程（8萬噸/天）等超濾膜凈水廠的系統(tǒng)集成工作，積累了較為豐富的工程業(yè)績(jī)和經(jīng)驗(yàn)。

通過超濾膜技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，影響膜系統(tǒng)運(yùn)行性能的因素很多，如原水的特性，膜組件的特性，工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)，膜系統(tǒng)工程安裝施工質(zhì)量，自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)膜工藝的融合性等。下面結(jié)合我公司近年來在超濾膜工藝市政凈水廠應(yīng)用中遇到的相關(guān)問題以及對(duì)策做以下介紹： 2.預(yù)處理工藝對(duì)膜系統(tǒng)的影響與對(duì)策

從目前投產(chǎn)的膜處理水廠來看，原水特性對(duì)膜系統(tǒng)有著直接的影響。由于原水中存在不同的污染物以及受污染的程度存在差異，其對(duì)膜組件污染情況也會(huì)不盡相同。目前自來水廠中采用膜處理的工藝形式主要有三種：

1、混凝出水+超濾膜；

2、沉淀出水+超濾膜；

3、濾后水+超濾膜。

從以上三種不同的工藝處理形式可以看出，膜處理的各種來水水質(zhì)存在著較大差異。由于沉后水與濾后水的水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，超濾膜對(duì)沉后水與濾后水的處理也相對(duì)比較穩(wěn)定。但是采用沉后水+超濾膜與濾后水+超濾膜工藝增長(zhǎng)了水處理的工藝流程，增加了建設(shè)投資，所以很多膜水廠采用混凝+超濾膜的短流程工藝。由我公司實(shí)施的工程實(shí)例中，北京市九水廠與北京市三水廠采用的就是這種混凝+超濾的短流程工藝形式。由于北京原水主要采用密云水庫水及南水北調(diào)水，其特性隨季節(jié)變化的差異較大。因此，在沒有沉淀池及濾池作為前端屏障的情況下，直接處理混凝水對(duì)膜系統(tǒng)抗沖擊性能的要求將大大提高。從北京市第九水廠的運(yùn)行情況來看，原水采用廠區(qū)的反沖洗廢水，經(jīng)混合絮凝后進(jìn)入膜池進(jìn)行處理。膜系統(tǒng)在開始運(yùn)行的一段時(shí)間里，跨膜壓差緩慢增長(zhǎng)，隨著時(shí)間的推移，膜組件污染明顯加劇，并出現(xiàn)了較嚴(yán)重的積泥情況。通過對(duì)原水的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)水體中的污染物主要是溶解性有機(jī)物，而前端投加少量次氯酸鈉沒有起到預(yù)氧化的效果。而水體中存在的溶解性有機(jī)物不僅影響了混凝的效果，而且又是造成膜污染的主要因素。由于絮凝絮效果不佳，引起膜池內(nèi)沉淀效果差，從而造成池內(nèi)排泥濃度低，大量的污泥集結(jié)在膜池內(nèi)無法排出，引起膜組件的污染和積泥現(xiàn)象。針對(duì)溶解性有機(jī)物造成的絮凝效果差以及膜污染嚴(yán)重等情況，后來在膜池進(jìn)水中投加強(qiáng)氧化劑臭氧。通過投加臭氧對(duì)水體中有機(jī)物的分解，不僅增強(qiáng)了絮凝的效果，而且加強(qiáng)了沉淀。同時(shí)極大地緩解了膜污染，并且解決了膜組件積泥的問題。

通過北京市第九水廠的工程實(shí)例說明，針對(duì)原水水質(zhì)的不同，前端的預(yù)處理起著至關(guān)重要的作用。所以選擇合適的預(yù)處理工藝，是保證膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和緩解膜污染的重要手段。3.布水均勻性對(duì)膜系統(tǒng)的影響與對(duì)策

目前浸沒式膜池的進(jìn)水方式主要有側(cè)面配水堰進(jìn)水、側(cè)面閘板直接進(jìn)水、底部錐斗進(jìn)水、側(cè)面平流進(jìn)水等方式。在膜池運(yùn)行過程中，因采用配水方式的不同而造成各個(gè)膜池在運(yùn)行負(fù)荷上存在較大差異，引起每格膜池污染程度不一，影響膜系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。膜池過濾一般都需要負(fù)壓，通常采用的方式主要是虹吸和抽吸泵抽吸兩種方式。由于每個(gè)膜池配水不均造成各個(gè)膜池的進(jìn)水量不等，在進(jìn)行恒液位控制時(shí)，造成各個(gè)膜池運(yùn)行負(fù)荷不一致，有的會(huì)超設(shè)計(jì)通量運(yùn)行，有的會(huì)低于設(shè)計(jì)通量運(yùn)行，從而影響膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相對(duì)于采用虹吸的方式過濾，采用抽吸泵過濾方式的穩(wěn)定性更好。采用虹吸過濾時(shí)，膜池過水流量的控制通過膜池內(nèi)液位與產(chǎn)水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行。產(chǎn)水調(diào)節(jié)閥的開度直接影響膜池的過濾量和膜池的液位，而膜池的液位會(huì)直接反應(yīng)到膜池配水的水頭。一般情況下，產(chǎn)水調(diào)節(jié)閥都采用蝶閥，而蝶閥在不同開度下的調(diào)節(jié)的流量差異較大，使得膜池內(nèi)液位波動(dòng)較大，造成膜池在不同的過濾時(shí)間的過濾通量差異較大，影響膜池過濾的均勻性和穩(wěn)定性。由于水廠中采用的大都是有機(jī)超濾膜，孔徑較小，在過濾過程中存在著不可逆污染。而配水的不均勻性加劇了負(fù)荷較大膜池內(nèi)膜組件不可逆污染的可能性，影響了膜組件的使用壽命。

綜合上述分析，為了使膜池配水相對(duì)均勻，應(yīng)盡量采用調(diào)節(jié)堰進(jìn)行配水，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，可以采用凸輪泵進(jìn)行抽吸過濾。在采用閥門調(diào)節(jié)出水時(shí)，應(yīng)選用靈敏度較高的調(diào)節(jié)閥門。另外，針對(duì)各個(gè)膜池出現(xiàn)的配水不均情況，在進(jìn)行恒液位過濾時(shí)，可以通過設(shè)置不同的過濾恒液位來進(jìn)行調(diào)整。4.管路氣密性對(duì)膜系統(tǒng)的影響與對(duì)策

由于膜系統(tǒng)的過濾必須通過壓力來推動(dòng)，過濾時(shí)必須在產(chǎn)水管路上形成負(fù)壓，一般采用虹吸或者泵抽吸使產(chǎn)水管道形成真空進(jìn)行過濾。如果產(chǎn)水管路中存在空氣，會(huì)增加管路中的氣阻，這不僅會(huì)影響膜系統(tǒng)的產(chǎn)水能力，而且會(huì)造成運(yùn)行中跨膜壓差增高，增加運(yùn)行的能耗。另外，管路中存在的空氣還會(huì)造成抽吸泵葉輪的氣蝕，損壞設(shè)備。同時(shí)，在進(jìn)行膜系統(tǒng)反沖洗時(shí)，隨著水流的迅速?zèng)_擊，存留在管道中的空氣會(huì)使得反洗的壓力瞬時(shí)達(dá)到很高，當(dāng)壓力超過膜絲能承受的最大破斷壓力時(shí)，膜絲就會(huì)出現(xiàn)破損和斷絲的情況。

由上述現(xiàn)象可以看出，管路的氣密性對(duì)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響很大。通常膜系統(tǒng)需要配置真空常吊裝置，保證產(chǎn)水管道的真空度。在選擇真空裝置時(shí)，必須通過管徑的大小對(duì)真空泵的能力進(jìn)行嚴(yán)格核算，并留有一定的余量。另外還需要根據(jù)運(yùn)行的最大跨膜壓差與虹吸高度或者運(yùn)行真空度對(duì)真空泵的安裝高度進(jìn)行核算，使真空泵工作在有效的范圍內(nèi)。

對(duì)產(chǎn)水管路抽真空主要是增加系統(tǒng)安全的保障，并不能從根本上解決膜系統(tǒng)管道氣密性的問題。管道漏氣的現(xiàn)象主要出現(xiàn)在膜堆與膜池產(chǎn)水母管的接頭處，產(chǎn)水管及真空管道與閥門連接處或者管道與管道焊縫及法蘭連接處。針對(duì)上面各處存在的漏氣現(xiàn)象，在進(jìn)行膜系統(tǒng)施工安裝時(shí)必須保證工程質(zhì)量。

在進(jìn)行膜堆安裝時(shí)，首先要保證膜堆支撐水平面的平均誤差，另外要控制膜堆與產(chǎn)水母管對(duì)接矢狀面的精度。同時(shí)在選擇膜堆與產(chǎn)水母管連接的方式時(shí)，不常拆卸的可以選用法蘭連接。當(dāng)膜堆需要經(jīng)常拆卸時(shí)，可以選用快速卡箍接頭或者抱箍接頭，但接頭要選擇密封性能好，并有一定的調(diào)節(jié)余量。

針對(duì)管道間接頭漏氣的情況，真空管道及產(chǎn)水管道接頭時(shí)應(yīng)采用焊接方式進(jìn)行連接，管路上應(yīng)盡量減少閥門的設(shè)置。針對(duì)管道與閥門連接部位漏氣的情況，在管道與閥門采用絲口連接或法蘭連接的地方，做好密封，在選用閥門時(shí)應(yīng)選用密封性能優(yōu)良的產(chǎn)品。真空管道與產(chǎn)水管道不僅要按要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)，還要在耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。對(duì)管道焊口以及管道與法蘭連接的焊口，應(yīng)采用射線探傷的方式檢測(cè)其性能，避免沙眼或者氣眼情況出現(xiàn)。5.安裝及維護(hù)對(duì)膜系統(tǒng)的影響與對(duì)策

“三分設(shè)備、七分安裝”這句話充分反應(yīng)了安裝質(zhì)量對(duì)一個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。從很多工程實(shí)例來看也驗(yàn)證了這一點(diǎn)，排除個(gè)別工程因某些環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、選型不到位導(dǎo)致后期整改的情況外，實(shí)際工程運(yùn)行中出現(xiàn)的大多問題還是由于安裝質(zhì)量不到位，維護(hù)不及時(shí)、維護(hù)不到位所致。對(duì)于浸沒式超濾膜處理系統(tǒng)來說，以下幾點(diǎn)是工程實(shí)施和運(yùn)行時(shí)需要特別注意的地方：

(1)真空系統(tǒng)和空壓系統(tǒng)管路和設(shè)備的安裝一定要保證氣密性，系統(tǒng)中電磁閥的安裝一定要注意安裝方向和介質(zhì)流向相符，防止出現(xiàn)方向裝反的情況。

(2)膜架與膜出水總管的連接一定要牢固，并保證膜出水系統(tǒng)的管道連接或焊接質(zhì)量，保證氣密性滿足設(shè)計(jì)要求。

(3)設(shè)計(jì)中對(duì)系統(tǒng)構(gòu)筑物有防腐要求的一定要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的防腐要求做，尤其是膜池、化學(xué)清洗池的防腐以及加藥系統(tǒng)的防腐。

(4)由于膜處理系統(tǒng)中變頻設(shè)備比較多，在電氣施工時(shí)若抗干擾措施未做好在控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的信號(hào)干擾情況，導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法穩(wěn)定可靠運(yùn)行。因此施工布線時(shí)一定要嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范實(shí)施，系統(tǒng)接地一定要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

(5)系統(tǒng)投運(yùn)后要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，特別要注意做好對(duì)真空系統(tǒng)、空壓機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)和設(shè)備保養(yǎng)，以及系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)如真空節(jié)點(diǎn)開關(guān)等的檢查、維護(hù)。

(6)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)，尤其是要跟蹤觀察膜的運(yùn)行污染情況，及時(shí)對(duì)膜進(jìn)行清洗和修復(fù)破損的膜絲。

6.自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)膜工藝的影響與對(duì)策

一套完整的膜處理系統(tǒng)要能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，自控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及軟件編程至關(guān)重要。尤其是工藝設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合尤為重要。下面根據(jù)我們的幾個(gè)工程實(shí)踐總結(jié)一下此方面的心得體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。（1）由于目前膜工藝正方興未艾，且膜工藝運(yùn)行工況受溫度、水源水質(zhì)等條件的影響比較大，在不同的季節(jié)運(yùn)行工況可能差別比較大，因此工藝設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡量考慮到實(shí)際運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的工況調(diào)整情況和運(yùn)行工藝參數(shù)的變動(dòng)情況，將運(yùn)行時(shí)的工況調(diào)整情況和可能變動(dòng)的工藝運(yùn)行參數(shù)在設(shè)計(jì)階段明確，便于軟件工程師在編制軟件時(shí)充分考慮可能出現(xiàn)的情況，將可能的工況變動(dòng)和參數(shù)調(diào)整預(yù)留到控制系統(tǒng)的人機(jī)界面上，這樣便于系統(tǒng)投運(yùn)后根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，增加系統(tǒng)的適應(yīng)能力。

（2）目前用于市政水處理的膜系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)時(shí)間的要求比較嚴(yán)格，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)消耗在有效生產(chǎn)以外的時(shí)間將直接影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，若選擇的設(shè)備動(dòng)作時(shí)間偏長(zhǎng)將降低產(chǎn)水率、使總投資額增加、相對(duì)增加能耗，且不便于系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度。所以建議最好選擇在滿足使用功能的情況下設(shè)備動(dòng)作時(shí)間盡量短的設(shè)備，鑒于此膜處理系統(tǒng)的控制閥門建議優(yōu)先考慮氣動(dòng)閥門，最好不用電動(dòng)閥。

（3）在膜處理工藝控制系統(tǒng)的配置時(shí)應(yīng)充分根據(jù)工藝流程的特點(diǎn)、系統(tǒng)規(guī)模、工藝設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布局情況綜合考慮，總體的原則是穩(wěn)定第一、兼顧分散風(fēng)險(xiǎn)。一般大規(guī)模的膜處理系統(tǒng)采用主-從式的方式布置，從站分別負(fù)責(zé)不同的區(qū)域，各從站之間相互獨(dú)立，不影響彼此的運(yùn)行。根據(jù)工程規(guī)模和投資情況及系統(tǒng)對(duì)安全性要求的高低綜合考慮從站監(jiān)控范圍的大小及確定從站的數(shù)量，從站的配置由于已經(jīng)考慮了風(fēng)險(xiǎn)分散的情況，所以控制器一般不考慮冗余配置。主站配置成管理所有從站和監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)中的公用設(shè)備，如反沖泵、鼓風(fēng)機(jī)、空壓系統(tǒng)等設(shè)備。由于主站負(fù)責(zé)管理整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，所以主站的穩(wěn)定性、安全可靠性需要充分考慮，在投資條件許可的條件下盡量考慮冗余配置方案。7.小結(jié)

近年來，隨著國內(nèi)大量超濾膜凈水廠的建成投產(chǎn)，以超濾膜為核心技術(shù)的第三代凈水工藝已經(jīng)顯現(xiàn)其先進(jìn)性與適應(yīng)性，特別是其對(duì)提高水質(zhì)的作用具有對(duì)傳統(tǒng)工藝無法比擬的優(yōu)越性。但在超濾膜的應(yīng)用中也存在著一些亟待解決的問題，這需要政府部門、科研單位、設(shè)計(jì)院、運(yùn)營單位、工程單位以及膜設(shè)備供應(yīng)商共同努力，將膜技術(shù)在市政給水處理中的應(yīng)用推向前進(jìn)。膜技術(shù)作為第三代凈水處理工藝的核心，隨著它的發(fā)展成熟以及使用成本的降低，必將迎來廣闊的前景，并造福人類，為我們提供更干凈更安全的飲用水。

第四篇：超濾膜技術(shù)的引進(jìn)及在廣西農(nóng)村人飲安全工程中的應(yīng)用

超濾膜技術(shù)的引進(jìn)及在廣西農(nóng)村人飲安全工程中的應(yīng)用

黃旭升，吳衛(wèi)熊，吳昌洪

（廣西自治區(qū)水利科學(xué)研究院，廣西南寧，530023）

摘要：在調(diào)查廣西農(nóng)村人飲安全工程凈化消毒現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)，分析超濾膜技術(shù)在農(nóng)村人飲安全工程中的適應(yīng)性，并通過幾個(gè)實(shí)例，提出超濾膜技術(shù)在廣西農(nóng)村人飲安全工程推廣應(yīng)用的結(jié)論與建議。

關(guān)鍵詞：廣西，農(nóng)村人飲安全工程，超濾膜，水質(zhì)。

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0 引言

膜技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透等，其中，超濾膜技術(shù)是一種能將水體進(jìn)行凈化、分離、濃縮的分離技術(shù)，在膜兩側(cè)的壓力差條件下將水體通過超濾膜將水、低分子量溶質(zhì)以及其他雜質(zhì)分離出來，以達(dá)到凈化的目的[1]。該技術(shù)在海南省、浙江省、四川省進(jìn)行了較大規(guī)模的推廣應(yīng)用[1,2,3]，也取得了較好的效果，這些省份也總結(jié)了超濾膜技術(shù)在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性條件；但在廣西應(yīng)用比較少，迫切需要開展研究分析，為超濾膜技在廣西農(nóng)村人飲安全工程中的應(yīng)用推廣提供技術(shù)支撐。廣西農(nóng)村人飲水質(zhì)凈化消毒的現(xiàn)狀

1.1已建農(nóng)村人飲安全工程水質(zhì)達(dá)標(biāo)率偏低

根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)農(nóng)村人飲安全鞏固提升工程“十三五”規(guī)劃》，由于我區(qū)“十一五”、“十二五”期間農(nóng)村安全工程建設(shè)人均標(biāo)準(zhǔn)較低，地方財(cái)政困難，導(dǎo)致“十二五”以前，特別是2005年以前建設(shè)的農(nóng)村人飲工程很多未按要求配套水處理和水質(zhì)消毒設(shè)施設(shè)備，水源保護(hù)也未到位，導(dǎo)致農(nóng)村人飲工程的出廠水和末梢水達(dá)標(biāo)率偏低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣西農(nóng)村人飲工程水質(zhì)達(dá)標(biāo)率50.90%，其中，供水規(guī)模20m3/d以上集中供水工程水處理設(shè)施完善13913處，占該類工程的41.83%，消毒設(shè)備完善18745處，占該類工程的56.36%，水質(zhì)達(dá)標(biāo)12174處，占該類工程的36.61%；供水規(guī)模20m3/d以下集中供水工程凈化消毒設(shè)施完善的工程占該類工程的19.57%，水質(zhì)達(dá)標(biāo)占該類工程的25.31%；20人以下分散供水工程凈化消毒設(shè)施完善的工程占該類工程的0.74%，水質(zhì)達(dá)標(biāo)占該類工程的1.77%?？傮w來說，廣西農(nóng)村人飲工程水質(zhì)達(dá)標(biāo)率相對(duì)偏低，特別是家庭水柜等分散式供水工程，嚴(yán)重缺乏凈化消毒設(shè)施，影響了群眾的生活質(zhì)量。

1.2 現(xiàn)有水質(zhì)凈化工藝相對(duì)落后

飲用水的處理工藝經(jīng)歷了三個(gè)階段，一是在20世紀(jì)初，主要采用混凝、沉淀、過濾和氯消毒，用于解決面臨爆發(fā)細(xì)菌性介水疾病的問題；二是20世紀(jì)70年代采用臭氧-活性炭 1 深度處理，解決水中發(fā)現(xiàn)微量有機(jī)污染物和氯化消毒副產(chǎn)品；三是21世紀(jì)初，通過超濾為核心的組合工藝，解決微污染水源、“兩蟲”、藻類爆發(fā)等重大微生物安全問題。根據(jù)調(diào)查，廣西集中式供水工程大多采用加氯來進(jìn)行消毒，由于農(nóng)村人飲工程一般交由鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村屯負(fù)責(zé)管理，管理者水平較低，沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，導(dǎo)致許多工程的加氯消毒設(shè)施成為擺設(shè)；加上同一工程、同一水源在雨期、汛期、旱期等不同時(shí)期水質(zhì)不同，對(duì)加氯量要求的也不一樣，增加了工程管理、特別是加藥的難度，從而造成農(nóng)村人飲工程配套了凈化消毒設(shè)施，但供水水質(zhì)仍然不達(dá)到的尷尬局面。分散式供水工程，特別是家庭水柜的水質(zhì)凈化消毒主要依靠沉砂池，水利部門免費(fèi)提供氯片，但由于氯片加到水中異味較重，群眾接受程度不高。家庭水柜由于集水水質(zhì)較差、過濾實(shí)施簡(jiǎn)陋、儲(chǔ)水時(shí)間長(zhǎng)等原因，往往造成微生物、大腸桿菌等嚴(yán)重超標(biāo)，盡管部分工程采用一體化凈水器，但也需要加氯，遭遇集中式供水工程同樣的問題。綜上所述，廣西農(nóng)村人飲水質(zhì)凈化消毒基本上還停留在第一個(gè)階段[4]。超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)及適應(yīng)性

2.1 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

（1）出水水質(zhì)好

超濾膜的濾孔1～100nm，能有效地清除細(xì)小顆粒，可以截留多糖、生物分子、聚合物和膠體物質(zhì)等物質(zhì)，出水顆粒物控制在10個(gè)/ml左右；另外，超濾膜對(duì)濁度的控制效果也很好，經(jīng)試驗(yàn)證明，進(jìn)膜水濁度為50NTU-250NTU的原水，經(jīng)過超濾膜后，出水濁度控制在0.01NTU，滿足國家規(guī)范的要求。

（2）低壓大通量

超濾膜的正常工作壓力要求在0.02-0.08MPa，每平米超濾膜能過水80L/h。（3）抗污染能力強(qiáng)，清洗周期長(zhǎng)

化學(xué)清洗周期一般都超過6個(gè)月，減低運(yùn)行管理成本。（4）耐化學(xué)清洗，通量恢復(fù)效果好

由于超濾膜的攔截作用，小顆粒、雜質(zhì)，要定期地進(jìn)行反沖洗或化學(xué)沖洗，經(jīng)反沖洗后，通量恢復(fù)到使用前的75%以上；經(jīng)化學(xué)清洗后，通量恢復(fù)到使用前的98%以上。2.2 超濾膜技術(shù)的適應(yīng)性

（1）對(duì)水源的適應(yīng)性

由于超濾膜的過濾特性，超濾膜技術(shù)適合于地下水、山泉水等良好水源水的凈化，如水質(zhì)較差，必須做好前置的過濾。

（2）對(duì)壓力的適應(yīng)性

由于超濾膜的承壓能力較差，壓力過大會(huì)導(dǎo)致超濾膜漲裂，如工程的壓力過大，需要加裝減壓裝置，使得超濾膜的進(jìn)口壓力在0.1～0.4MP。

（3）對(duì)用戶的適應(yīng)性

內(nèi)壓式超濾膜組件最小設(shè)計(jì)產(chǎn)水量0.6m3/h，外壓式超濾膜組件最小設(shè)計(jì)產(chǎn)水量2.0m3/h，也就是說單個(gè)組件可以供6人～20人的飲水凈化；如供水人口增加，可以通過并聯(lián)組件擴(kuò)大過水量，即超濾膜技術(shù)適用分散式供水工程和集中式供水工程的水質(zhì)凈化消毒。應(yīng)用實(shí)例

3.1陸川縣烏石鎮(zhèn)龍化村農(nóng)村人飲安全示范工程

（1）應(yīng)用情況

廣西玉林市陸川縣烏石鎮(zhèn)龍化村農(nóng)村人飲安全工程距陸川縣城區(qū)16.0km，計(jì)劃解決烏石鎮(zhèn)龍化村村民飲水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)1450人的飲水安全問題，擬在龍化村附近新建一口水井以地下水作為供水水源，用DN90PE給水塑料管應(yīng)用泵站抽取井水，經(jīng)沉淀后方可進(jìn)入清水池，然后經(jīng)過超濾設(shè)備，最后經(jīng)過加壓泵輸水方式把凈水送至項(xiàng)目區(qū)各用水戶，該工程的工藝流程如下：

沉淀

凈化消毒

加壓泵 ↓

↓

↓ 水井→泵站→清水池→超濾膜凈水設(shè)備 →用戶

在凈化消毒中，選擇8套SN2-1060-UF超濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)以LH3-1060-V型超濾膜組件為核心，該組件采用具有PVC合金超濾膜材料制成，采用集約化、模塊化和自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念，在同一機(jī)架內(nèi)整合了產(chǎn)水系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)。通過自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)安裝的PLC，自動(dòng)控制閥門的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“膜過濾、膜沖洗、膜待機(jī)”等程序的自動(dòng)化運(yùn)行。此外，遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)終端（例如電腦、手機(jī)）相連通，對(duì)超濾膜設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)察，以了解系統(tǒng)運(yùn)行工況，并通過控制閥門的工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試與定期維護(hù)。

（2）效果分析

應(yīng)用超濾膜凈水設(shè)備后，出水顆粒物從凈化前的252個(gè)/ml降低到12個(gè)/m，進(jìn)膜水濁度從52NTU降低到0.01NTU，滿足國家規(guī)范的要求。3.2都安縣安陽鎮(zhèn)陽安社區(qū)古色飲水示范工程

（1）應(yīng)用情況

廣西河池市都安縣安陽鎮(zhèn)陽安社區(qū)古色飲水示范工程位于都安縣城南部8公里的陽安社區(qū)，現(xiàn)有人口2103人，其中飲水不安全人口508人，改善飲水人口1595人。該工程通過打井利用潛水泵抽取下樓地下河水，經(jīng)過超濾膜凈水后壓入高位水池通過配水管網(wǎng)再送達(dá)用戶。該工程建設(shè)主要內(nèi)容為修建容量為200m3高位水池1座，新建管理房48m2，生產(chǎn)設(shè)備用房1間，建筑面積27m2，設(shè)計(jì)總供水人口2103人，日供水量290m3/d，該工程的工藝流程如下：

凈化消毒

↓

深水井→泵站→超濾膜凈水設(shè)備→高位水池→用戶 該工程水源為地下水，一般情況下，豐水期濁度較長(zhǎng)（一般為2～4天），其余時(shí)間水質(zhì)澄清透明，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，該工程需膜法凈化設(shè)施。根據(jù)都安縣衛(wèi)生防疫站檢驗(yàn)結(jié)果，水源的細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群等項(xiàng)目不符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求，必須進(jìn)行消毒處理。因此該工程采用膜法凈水器，按照消毒水量選用成套的凈化消毒設(shè)施，該水廠供水規(guī)模為290t/d，正常運(yùn)行時(shí)間8h/d，則凈化消毒設(shè)施處理能力為36t/h，（2）效果分析

該工程水源水質(zhì)在豐水期濁度較大，經(jīng)過超濾膜凈水設(shè)備后，其濁度大幅度降低，水質(zhì)清澈透明，凈化效果比較理想。

3.3陽朔縣高田鎮(zhèn)水厄底村單戶單井飲水示范工程

（1）應(yīng)用情況

廣西桂林市陽朔縣高田鎮(zhèn)水厄底村單戶單井飲水示范工程位于縣城西南面遇龍河景區(qū)內(nèi)，與陽朔縣十里畫廊、大榕樹、月亮山景區(qū)相鄰，距縣城七公里。全村共有67戶270余人。部分農(nóng)戶生活用水的水源主要存在濁度、微生物、肉眼可見物等水質(zhì)超標(biāo)問題，村民生活用水存在較大的安全隱患。為確保村民能夠喝上干凈水、放心水，采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)凈化，工藝流程如下：

凈化消毒

↓

井水→水泵→超濾膜凈水設(shè)備→管網(wǎng)→用戶

（2）效果分析

經(jīng)初步檢驗(yàn)，原水中的微生物、肉眼可見物、濁度絕大部分被超濾膜凈水設(shè)備攔截，凈化后的水質(zhì)滿足國家規(guī)范的要求。

3.4馬山縣里當(dāng)鄉(xiāng)太平村甘東屯家庭水柜飲水示范工程

（1）應(yīng)用情況

廣西南寧市馬山縣里當(dāng)鄉(xiāng)太平村距離縣城24km，甘東屯坐落于太平村村委所在地，與鄉(xiāng)道鄰近。里當(dāng)鄉(xiāng)太平村甘東屯總戶數(shù)15戶，總?cè)丝?4人。該區(qū)域缺乏地表水源，因此，甘東屯居民使用家庭水柜收集雨水，用于日常生活及飲用，該屯家庭水柜水質(zhì)差，僅肉眼可見的就有顆粒物、泥沙、藻類等水質(zhì)問題，同時(shí)還伴隨細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌、耐熱大腸桿菌等微生物超標(biāo)現(xiàn)象，村民生活用水存在較大的安全隱患。為確保村民能夠喝上干凈水、放心水，在前置做好沉砂池，供水端采用超濾膜技術(shù)對(duì)家庭水柜生活用水進(jìn)行水質(zhì)凈化，工藝流程如下：

重力自流

凈化消毒

↓

↓

雨水→沉砂池→家庭水柜→超濾膜凈水設(shè)備→管網(wǎng)→用戶

（2）效果分析

該工程超濾膜凈水設(shè)備凈化效果比較明顯，家庭水柜原水中的藻類以及細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌、耐熱大腸桿菌等微生物絕大部分被過濾，進(jìn)入管道內(nèi)的水干凈、透明，可以作為村民的飲用水。結(jié)論與建議

4.1 主要結(jié)論

經(jīng)過幾個(gè)示范工程運(yùn)行情況，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）超濾膜能夠去除水溶液、特別是雨水中的濁度、微生物、肉眼可見物等，確保村民的飲水安全性；

（2）充分利用了高位水池（或水柜）的重力流，以水池（或水柜）與超濾膜凈水器之間的高差作為凈水器的進(jìn)水壓力來源，在滿足用戶最大時(shí)用水量的同時(shí)，又避免了運(yùn)行能耗的增加；

（3）水池（或水柜）水經(jīng)凈水器處理后，直接供給用戶，避免了水池（或水柜）水的二次污染；

（4）凈水器含有凈水水龍頭和沖洗水龍頭，凈水水龍頭的出水為干凈水，作為村民日常喝水、做飯用水；沖洗水龍頭主要用于凈水器的沖洗，沖洗水可用于家庭的清洗清潔，避免了水的浪費(fèi)；

（5）超濾膜凈水設(shè)備能夠自動(dòng)化運(yùn)行，日常使用中，減少了用戶的管理壓力。經(jīng)計(jì)算，膜系統(tǒng)的運(yùn)行成本為0.185元/噸水，包括土建設(shè)備折舊、膜折舊、能耗、維修費(fèi)用和藥耗等。4.2 建議

（1）超濾膜技術(shù)對(duì)原水的有一定要求，要做好前置過濾設(shè)施，以延長(zhǎng)超濾膜的使用壽命。

（2）由于超濾膜技術(shù)在廣西屬新型技術(shù)，應(yīng)用較少，其推廣體系和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，建議加強(qiáng)宣傳。

（3）廣西農(nóng)村人飲安全示范工程的規(guī)模相差較大，建議做好幾種不同規(guī)模的定型組裝樣件，以便于推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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第五篇：閥門在自來水廠的應(yīng)用

閥門在自來水廠的應(yīng)用

2018-02-13閥門之聲

自來水廠的常規(guī)制水工藝從原水取水，沉淀池絮凝沉淀，濾池過濾，直至最后的出水泵房輸出供水，都離不開閥門的使用。但是在不同的部位對(duì)于閥門的選用要求是大不相同的。主要區(qū)別在于閥門的口徑，閥門的類型和閥門的控制方法上。

水廠常規(guī)制水系統(tǒng)的閥門 原水取水的工藝閥門

頭部原水的閥門其特點(diǎn)是閥門口徑較大，無須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門長(zhǎng)期處于常開或常閉狀態(tài)。因此從控制方法上，95％以上選用的是手動(dòng)閥門，從閥門類型上均為閘閥或者蝶閥，由于閘閥的水頭損失要優(yōu)于蝶閥，頭部閥門閘閥略多于蝶閥?？趶郊性?200~1600mm，在頭部進(jìn)水管道上也存在口徑3000mm的閥門。沉淀池閥門

沉淀池的閥門主要是進(jìn)水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種閥門都選用手動(dòng)閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進(jìn)水閥承擔(dān)著水量分配的重要職責(zé)，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個(gè)沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)于制水線是根據(jù)出水量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進(jìn)行PID動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時(shí)對(duì)于閥門的全行程時(shí)間，允許的起停頻率都會(huì)有相應(yīng)的要求。濾池閥門

最常見的濾池為四閥濾池，這也是濾池的最基本配置。即無論哪種濾池都至少有進(jìn)水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當(dāng)然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個(gè)進(jìn)水閥等等情況。從閥門的結(jié)構(gòu)上來分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)，而沖洗閥也會(huì)有調(diào)節(jié)沖洗強(qiáng)度的需求。而進(jìn)水和排水通常通過渠道進(jìn)行，故而進(jìn)水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進(jìn)水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來看，這四類閥門都采用電動(dòng)控制或者氣動(dòng)控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進(jìn)水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線和模塊化的設(shè)計(jì)方法，濾池閥門可以選用總線型的控制模式或者PLC站點(diǎn)化的控制模式。前者的好處是省布線空間，后者的有點(diǎn)在于，分離單格濾池，便于維護(hù)管理和移植。泵房閥門

泵房?jī)?nèi)的閥門主要是水泵機(jī)組上的進(jìn)水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進(jìn)水閥和檢修閥只需要手動(dòng)閥門即可，因?yàn)樗麄円粋€(gè)處于常開狀態(tài)，一個(gè)處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開停水泵時(shí)都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用靜音止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時(shí)也會(huì)選用多功能閥，集出水止回功能于一體。

水廠加藥系統(tǒng)的閥門

水廠加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門口徑小，流量小，但是對(duì)流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會(huì)用到球閥作為開關(guān)閥、背壓閥等。