纳滤膜系统在地下水处理中的应用

对原水进行预处理，主要为降低水中的悬浮物、胶体、有机物 和浊度等杂质。一般采用过滤的手段。
针对本系统进水水质及水厂现状，采用袋式过滤器和二级精 密过滤器作为纳滤的预处理工艺。
2． 2 工艺流程
本系统水处理工艺为过滤 + 纳滤，原水处理规模 850 m3 / h， 纳滤产水量 594 m3 / h。
原水取自原水收 集 池，经 原 水 泵 升 压 后，进 入 三 级 过 滤 器 去 除大部分悬浮物和胶体，再送入纳滤系统处理。经纳滤处理后的 脱盐水，部分与剩 余 原 水 按 一 定 比 例 进 入 勾 兑 水 箱，消 毒 后 加 压 外输至城南； 部分脱盐水通过原输水管道重力自流至一水厂。工 艺流程如图 1 所示。
本工程采用二级精密过滤器。精密过滤器一采用四台（ 三用 一备） DN1 000 精密过滤器，单台出水量 284 m3 / h，过滤精度为 5 μm。精密过滤器二采用三台 DN1 000 精密过滤器，单台出水量 284 m3 / h，过滤精度为 1 μm。
2． 3． 2 纳滤装置
本系统采用全 自 动 纳 滤 机 组。 包 括 系 统 泵、纳 滤 处 理 设 备、 加药设备、清洗设备、配套仪表、阀门、管道及本体支架。
通过此项工 程 一 方 面 能 解 决 饮 用 水 水 质 问 题，提 高 饮 水 品 质； 另一方面通过新增的膜法处理装置可以更好的面对水质恶化 的突发情况，在应 急 状 态 下，可 将 城 市 供 水 全 部 用 膜 处 理 装 置 出 水，以保证水质安全，可作为饮水安全的应急预案。
2 工程概况
5 结语
本系统投入使用 后，市 区 的 供 水 水 质 得 到 明 显 的 改 善 提 高。 该系统具有占地 少，工 程 实 施 容 易，可 作 为 水 厂 提 升 改 造 的 优 选 方案之一。目前，纳 滤 膜 技 术 已 在 水 处 理 上 得 到 广 泛 应 用，但 对 于本水厂来说还是一个新工艺，需要不断总结，摸索运行经验，透 彻了解系统原理，正确操作，延长纳滤膜的使用寿命，最大化地发 挥本系统的使用价值。
μs / cm
m3 /h
0． 79
0． 62
185
70． 5
80
0． 78
0． 60
187
68． 1
85
0． 80
0． 62
190
71． 2
80
03
80
0． 81
0． 64
190
66． 9
80
0． 81
0． 64
192
64． 2
80
4 存在问题
本系统在试运行 阶 段，纳 滤 设 备 运 行 正 常，但 预 处 理 系 统 中 袋式过滤器产生 污 堵 情 况，滤 袋 清 洗 较 频 繁，特 别 是 在 调 节 水 量 启动深井时尤为明显。通过对进水水质和现有工艺设计分析，判 断造成滤袋污堵的主要影响因素是由于新打井的水质不稳定、井 水中含有一定数量细微泥沙造成的。根据后期水质变化及运行 情况，考虑是否在袋式过滤器前增加有自动清洗功能的预处理装 置（ 如叠片式过滤器） ，有效保证后续袋式过滤器的稳定运行，减 轻工人的劳动力。
1） 过程控制。本系统设置有液位仪表、压力仪表、流量仪表、 OＲP 仪、电导率仪，能够在上位机实时记录系统的重要操作数据 并监控装置的运行。
高压泵的进出口装有压力开关，当供水不足，水压过低，会自 动发出停机信号，使水泵停止运行； 当由于出口压力过高时，高压 开关可自动切断高压泵的供电，保护系统不超压运行。
摘 要： 为提高饮用水水质标准，保证水质安全，结合六壁头水厂实际情况，针对硫酸盐、硬度高、处理水量大的实际情况，通过方
案比选，采用一级两段式纳滤膜处理工艺，处理部分原水再与原水混合的方案，该系统运行情况良好，出水水质较好。
关键词： 纳滤膜，地下水，工艺设计，出水水质
中图分类号： TU991． 112
单套纳滤处理设备产水量 198 m3 / h，单套设备包含 36 只膜 壳，每支膜壳内安装 6 支膜元件，单套设备共 216 支膜元件，单只 膜元件膜面积为 37 m2 。
系统采用一级二 段 式，一 段 浓 水 作 为 二 段 进 水，二 段 浓 水 排 放，各段产水收集使用。
2） 加药设备。纳滤处理过程是一个脱盐、浓缩的过程，为了 防止纳滤浓水侧特别是纳滤膜壳中的最后一、二根膜元件浓水侧 出现无机盐类的 结 垢，从 而 影 响 纳 滤 膜 的 性 能，在 纳 滤 进 水 投 加 膜阻垢剂（ 浓度为 3 ppm ～ 5 ppm） ，以减轻纳滤膜浓水侧的结垢趋 势。同时原水中可能存在氧化剂对纳滤膜造成不可逆氧化破坏， 原水进入纳滤系统之前投加还原剂，以消除氧化剂对纳滤膜的氧 化破坏。
质及运行数据见表 1，表 2。
表 1 纳滤设备进、产水水质
检测项目
pH 溶解性总固体 / mg·L － 1 总硬度（ 以 CaCO3 计） / mg·L － 1
硫酸盐 / mg·L － 1 氯化物 / mg·L － 1 电导率 / μs·cm － 1
纳滤进水 7． 25 1 850 950 720 135 1 834
纳滤产水 6． 4 45 13 12 20． 5 86． 5
脱除率 /%
97． 6 98． 6 98． 3
表 2 纳滤设备运行数据
运行时间 年． 月
2014． 10 2014． 11 2014． 12 2015． 1 2015． 2 2015． 3
一段纳滤
二段纳滤 产水量 产水电导率 浓水流量
进水压力 / MPa 进水压力 / MPa m3 / h
3） 清洗设备。纳滤系统设置一套清洗系统，当核心纳滤膜元 件受到污染后，可进行化学清洗。清洗设备包括过滤器、清洗泵、 清洗箱及配套阀门、管道等附件。
纳滤设备运行一段后，由于有机物和无机物的污染致使膜被 堵塞造成膜通量下降，这时必须清洗来保证膜的透水量。在同样 产水量下，膜运行压力超过 10% 或同等压力下，产水量减少 10% 时 进行化学清洗，膜的通量恢复较好，可保证恢复膜的原有产水量。
2． 3． 3 自动控制系统
本系统按流程可 划 分 为 三 个 单 元，即 过 滤 单 元、纳 滤 单 元 和 勾兑、消毒、外输单元。
本系统过程控制及检测点较多，为了保证产品质量和系统正 常运行，本系统采用 PLC 监控系统，用以监视、控制、管理整个生 产过程，并可实现手自动无扰切换。
系统采用 PLC 预置程序下的自动控制，完成各单元运行的检 测、数据采集及控制功能，能够按流程完成系统的自动运行，并可 在故障状态下 自 动 协 调 前 后 流 程 的 切 换，保 证 后 续 流 程 的 正 常 运行。
第 41 卷 第 16 期 2015 年6 月
山西建筑
SHANXI AＲCHITECTUＲE
Vol． 41 No． 16
Jun． 2015 ·119·
文章编号： 1009-6825（ 2015） 16-0119-02
纳滤膜系统在地下水处理中的应用
李秀红
（ 山西省孝义市供水公司，山西 孝义 032300）
1） 袋式过滤器。袋式过滤器具备构造合理、密封性好、流通 能力强、操作简单等特点。
本工程采用四台（ 三用一备） DN800 袋式过滤器，单台出水量 284 m3 / h，过滤精度为 100 μm。
2） 精密过滤器。精密过滤是介于砂滤（ 粗滤） 与超滤之间的 一种过滤，过滤精度一般在 0． 1 μm ～ 120 μm 范围。精密过滤器 具有过滤精度高，滤 芯 孔 径 均 匀、过 滤 阻 力 小，通 量 大，截 污 能 力 强，使用寿命长，耐酸、碱等化学溶剂，对过滤介质无污染等特点。
1） 纳滤处理设备。纳滤装置采用 3 套能单独运行和并联运
收稿日期： 2015-03-23 作者简介： 李秀红（ 1967- ） ，女，工程师
第 41 卷 第 16 期
·120· 2 0 1 5 年 6 月
山西建筑
行的 纳 滤 处 理 设 备，运 行 时 通 过 后 续 的 外 供 水 量 调 节 投 运 的 套数。
Application of nanofiltration membrane system in groundwater treatment
Li Xiuhong （ Shanxi Xiaoyi Water Supply Company，Xiaoyi 032300，China） Abstract： In order to improve drinking water quality criteria and guaranteeing water security，combining with Liubitou water plant conditions，in light of actual conditions of sulfate，high hardness and large amount of water，through schemes comparison，the article applies one-grade and twosection-style nanofiltration membrane processing technology，process partial original water and then mixes it with original water． As a result，the system operation conditions are good，and the effluent quality is better as well． Key words： nanofiltration membrane，groundwater，technological design，effluent quality
文献标识码： A
1 工程背景
随着经济的发展，社会的进步，人民生活水平的不断提高，国 家针对饮用水水质标准和安全措施也进行了调整、完善。为适应 新形势的要求，经 多 方 论 证，公 司 决 定 对 六 壁 头 水 厂 进 行 扩 容 提 质改造，改扩建后 水 厂 将 采 用 先 进 的 水 处 理 工 艺，对 现 有 地 下 水 进行处理，提高饮水水质让老百姓喝上健康、安全的优质饮用水。