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【摘 要】我国是一个农业大国，也是一个发展中大国，有70%以上的人口居住在农村，巩固提升农村饮水安全是水利工程的重要内容之一。为了更好地推动超滤膜技术的发展，论文从多个角度对其进行了分析，以期加快饮水安全工作的发展。
【Abstract】Our country is a big agricultural country and a big developing country in the world. More than 70% of the population live in the countryside. Improving the drink water safety is one of the important context of water conservancy engineering. In order to better promote the development of ultrafiltration membrane technology， paper analyzes this technology from several aspects， in order to speed up the development of drinking water safety work.
【关键词】超滤膜；安全饮水；探索
【Keywords】ultrafiltration membrane； safe drinking water； explore
【中图分类号】TV5 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）07-0162-02
1 引言
农村饮水安全关系到千家万户，是各级水利工作的重点之一。按照全面建成小康社会、打赢脱贫攻坚战的总体要求，在“十三五”期间，红河州进行了涉及71万人的饮水安全巩固提升工程。主要依托水库、塘坝等稳定水源，通过延伸供水管网，扩大供水范围，推进城乡供水一体化；在人口相对集中，有水源条件的平坝区，兴建一批跨村镇联片规模化集中供水工程，推进联村并网集中供水，力争每个县市打造1至2件1000m3/d规模以上的集中供水工程，全州建成3158件200m3/d规模以上的集中供水工程；在人口居住分散的山区、半山区，实施约3万件小型集中供水和分散式供水工程进行巩固提升，从而进一步提高农村饮水安全保障程度和质量。本文结合近几年的人畜饮水安全工程实施情况，对超滤膜在元阳县纸厂水厂水质处理进行论述，分析超滤膜技术在饮水安全工程中应用前景。
2 超滤膜技术的优点
2.1 出水微生物的安全性高
超滤膜的孔径通常为0.001～0.02 μm，能有效地过滤水中的微生物，并减少消毒剂的使用量。因此，应用超滤膜技术可极大地优化水质。
2.2 水质好，混凝剂投放少
在水处理中应用超滤膜技术能够高效地去除水中的悬浮物和降低浊度，且无视水体的化学特性，产水浊度通常能达到0.1 NTU 以下。此外，应用超滤膜技术还能极大地减少混凝剂的使用量，在原水水质允许的情况下，甚至可以不投放混凝剂，从而避免其污染净水。
2.3 操控性能强大
通常情况下，超滤膜技术采用自动化PLC 控制形式，能实现自调整和自适应。因其操作界面可视化，极大地降低了操作难度，操作人员只需要经过简单的学习，就能轻松操作该系统。
2.4 造价低廉，易于改造
对于现已经投入使用的净水系统，应用超滤膜技术时并不需要改造，只需要在原有的净水系统中加入超滤膜组件即可。
2.5 与其他单元的组合较为简单
超滤膜技术能与化学预氧化、强化混凝、活性炭吸附等工艺组合在一起，从而去除水中的有机物。此外，有机物的去除还对氯胺的消毒副产物起到了有效的控制作用。
3 工程背景
元阳纸厂水厂工程规模的确定按照《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）确定具体的工程规模为5000m3/d，属于规模化供水工程Ⅱ型。
新建输水管道571.75m，配水主管20200.86m，其中嘎娘乡10125.01m，上新城乡10075.85m；新建配水支管69233.74m，其中嘎娘乡16635.78m，上新城乡52597.96m；改造村内供水管网长129840m，其中嘎娘乡66040m，上新城乡63800m。嘎娘乡新建水池200m31座，120m32座，50m31座，上新城乡新建水池100m33座。纸厂村排污工程新建滤池及消毒池各1座，混凝土暗涵2459m。
4 水处理工艺
4.1 工艺流程
工程采用超滤膜技术处理设计 ，工艺流程为：原水→引水管→超滤膜净水设备→用户。
4.2 超滤设备组成
超滤膜设备是以超滤膜组件为核心过滤部件，在同一机架内整合了反洗泵、预过滤器、计量泵、管道、阀门、仪表及控制柜的，并能独立工作的单元装置。通过控制柜内部安装的PLC，自动控制水泵、自动阀门的工作状态，实现“膜过滤、膜反冲洗、膜待机”等工艺过程的自动化。
①超滤膜组件
超滤膜可用于除去水中的悬浮微粒、胶体、微生物等。在水压的作用下水分子及小分子物质透过超滤膜，水中的悬浮微粒、胶体、微生物等则被截留在超滤膜的内表面。由于绝大多数细菌和微生物的直径都大于 0.1 微米，比超滤膜孔径大 10 倍以上，因此超滤膜能有效截留细菌、病毒等，从而产水水质优良。
经过一段时间的过滤，超滤膜上截留物会越来越多，为了维持超滤组件产水量的稳定，要定期进行水反洗，通過反洗使超滤膜产水通量得以恢复。
②反洗系统
反洗系统的主要作用是通过水的冲洗除去超滤表面的截留物，使超滤膜产水通量得以恢复。反洗系统由反洗泵和反洗水箱组成。 ③原水预过滤器
原水预过滤器的主要作用是过滤掉原水中的较大悬浮物等杂物，保证膜进水中没有对膜有损伤的杂物。
④化学清洗系统
超滤水反洗并不能完全去除超滤表面的截留物，随着长时间的运行，当水反冲洗无法去除的截留物越来越多时，需要通过化学清洗系统加药循环清洗才能去除。化学清洗系统包括化学清洗泵、化学清洗水箱。采用的药剂包括次氯酸钠、NaOH和柠檬酸。
4.3 净水系统
①过滤：原水从原水口A进入超滤膜，悬浮微粒、胶体、微生物、细菌等被超滤膜所截留，净水从产水口C进入后继工艺。
②反洗：经过一段时间的过滤，超滤膜内壁上的截留物会越来越多，为了维持超滤组件产水量的稳定，要定期进行反洗使超滤膜产水通量得以恢复。反洗水从产水口C进入，透过超滤膜后将污染物帶出并通过原水口A和浓水口B排出。
③维护性清洗：为了延长化学清洗周期，使超滤膜的通量维持在一个稳定的水平，通常可根据需要在反洗水中加入NaClO来进行化学反冲洗，通常浓度为100～200ppm，浸泡时间为 15～30min。维护性清洗周期为 7～14d。
④化学清洗：化学清洗又称为恢复性清洗，通过化学清洗可以使通量得以彻底恢复，清洗周期一般为 4～6 个月，具体时间根据具体进水水质、运行情况而定。化学清洗通常通过化学清洗循环泵，常用药剂为NaClO、HCl、NaOH。
⑤完整性检测分为直接完整性检测以及间接完整性检测。间接完整性检测主要是通过在线颗粒计数仪、在线浊度仪等，通过水质状况反应膜组件完整情况；直接完整性检测，主要是通过向内压膜组件膜丝内侧通入压缩空气，在 0.1MPa压力下保压，通过观察每个膜组件上方产水管透明段，如果有气泡则说明膜泄露。
5 水质检测试验结果
为了检验超滤膜的净化处理效果，在项目实施前，需要安装一套设备取样做试验，测试处理结果是否满足要求。 根据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行检验，在原水检验项目的33项中，浑浊度、菌落总数、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌4项不符合标准要求。经过超滤膜一次净化处理后，所检验33项目均达到生活饮用水标准。
6 结语
超滤膜技术具有安全性高、水质稳定的特点，在饮水安全工程中具有非常广阔的发展前景。
【参考文献】
【1】刘勇.红河州计量检测业务监管公共服务平台设计及应用[J].计量与测试技术，2014，41（3）：101-103.
【2】黄伟.对完善检验原始记录错误信息更改规定的思考[J].中国技术监督，2013（3）：58-59.
【Abstract】Our country is a big agricultural country and a big developing country in the world. More than 70% of the population live in the countryside. Improving the drink water safety is one of the important context of water conservancy engineering. In order to better promote the development of ultrafiltration membrane technology， paper analyzes this technology from several aspects， in order to speed up the development of drinking water safety work.
【关键词】超滤膜；安全饮水；探索
【Keywords】ultrafiltration membrane； safe drinking water； explore
【中图分类号】TV5 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）07-0162-02
1 引言
农村饮水安全关系到千家万户，是各级水利工作的重点之一。按照全面建成小康社会、打赢脱贫攻坚战的总体要求，在“十三五”期间，红河州进行了涉及71万人的饮水安全巩固提升工程。主要依托水库、塘坝等稳定水源，通过延伸供水管网，扩大供水范围，推进城乡供水一体化；在人口相对集中，有水源条件的平坝区，兴建一批跨村镇联片规模化集中供水工程，推进联村并网集中供水，力争每个县市打造1至2件1000m3/d规模以上的集中供水工程，全州建成3158件200m3/d规模以上的集中供水工程；在人口居住分散的山区、半山区，实施约3万件小型集中供水和分散式供水工程进行巩固提升，从而进一步提高农村饮水安全保障程度和质量。本文结合近几年的人畜饮水安全工程实施情况，对超滤膜在元阳县纸厂水厂水质处理进行论述，分析超滤膜技术在饮水安全工程中应用前景。
2 超滤膜技术的优点
2.1 出水微生物的安全性高
超滤膜的孔径通常为0.001～0.02 μm，能有效地过滤水中的微生物，并减少消毒剂的使用量。因此，应用超滤膜技术可极大地优化水质。
2.2 水质好，混凝剂投放少
在水处理中应用超滤膜技术能够高效地去除水中的悬浮物和降低浊度，且无视水体的化学特性，产水浊度通常能达到0.1 NTU 以下。此外，应用超滤膜技术还能极大地减少混凝剂的使用量，在原水水质允许的情况下，甚至可以不投放混凝剂，从而避免其污染净水。
2.3 操控性能强大
通常情况下，超滤膜技术采用自动化PLC 控制形式，能实现自调整和自适应。因其操作界面可视化，极大地降低了操作难度，操作人员只需要经过简单的学习，就能轻松操作该系统。
2.4 造价低廉，易于改造
对于现已经投入使用的净水系统，应用超滤膜技术时并不需要改造，只需要在原有的净水系统中加入超滤膜组件即可。
2.5 与其他单元的组合较为简单
超滤膜技术能与化学预氧化、强化混凝、活性炭吸附等工艺组合在一起，从而去除水中的有机物。此外，有机物的去除还对氯胺的消毒副产物起到了有效的控制作用。
3 工程背景
元阳纸厂水厂工程规模的确定按照《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）确定具体的工程规模为5000m3/d，属于规模化供水工程Ⅱ型。
新建输水管道571.75m，配水主管20200.86m，其中嘎娘乡10125.01m，上新城乡10075.85m；新建配水支管69233.74m，其中嘎娘乡16635.78m，上新城乡52597.96m；改造村内供水管网长129840m，其中嘎娘乡66040m，上新城乡63800m。嘎娘乡新建水池200m31座，120m32座，50m31座，上新城乡新建水池100m33座。纸厂村排污工程新建滤池及消毒池各1座，混凝土暗涵2459m。
4 水处理工艺
4.1 工艺流程
工程采用超滤膜技术处理设计 ，工艺流程为：原水→引水管→超滤膜净水设备→用户。
4.2 超滤设备组成
超滤膜设备是以超滤膜组件为核心过滤部件，在同一机架内整合了反洗泵、预过滤器、计量泵、管道、阀门、仪表及控制柜的，并能独立工作的单元装置。通过控制柜内部安装的PLC，自动控制水泵、自动阀门的工作状态，实现“膜过滤、膜反冲洗、膜待机”等工艺过程的自动化。
①超滤膜组件
超滤膜可用于除去水中的悬浮微粒、胶体、微生物等。在水压的作用下水分子及小分子物质透过超滤膜，水中的悬浮微粒、胶体、微生物等则被截留在超滤膜的内表面。由于绝大多数细菌和微生物的直径都大于 0.1 微米，比超滤膜孔径大 10 倍以上，因此超滤膜能有效截留细菌、病毒等，从而产水水质优良。
经过一段时间的过滤，超滤膜上截留物会越来越多，为了维持超滤组件产水量的稳定，要定期进行水反洗，通過反洗使超滤膜产水通量得以恢复。
②反洗系统
反洗系统的主要作用是通过水的冲洗除去超滤表面的截留物，使超滤膜产水通量得以恢复。反洗系统由反洗泵和反洗水箱组成。 ③原水预过滤器
原水预过滤器的主要作用是过滤掉原水中的较大悬浮物等杂物，保证膜进水中没有对膜有损伤的杂物。
④化学清洗系统
超滤水反洗并不能完全去除超滤表面的截留物，随着长时间的运行，当水反冲洗无法去除的截留物越来越多时，需要通过化学清洗系统加药循环清洗才能去除。化学清洗系统包括化学清洗泵、化学清洗水箱。采用的药剂包括次氯酸钠、NaOH和柠檬酸。
4.3 净水系统
①过滤：原水从原水口A进入超滤膜，悬浮微粒、胶体、微生物、细菌等被超滤膜所截留，净水从产水口C进入后继工艺。
②反洗：经过一段时间的过滤，超滤膜内壁上的截留物会越来越多，为了维持超滤组件产水量的稳定，要定期进行反洗使超滤膜产水通量得以恢复。反洗水从产水口C进入，透过超滤膜后将污染物帶出并通过原水口A和浓水口B排出。
③维护性清洗：为了延长化学清洗周期，使超滤膜的通量维持在一个稳定的水平，通常可根据需要在反洗水中加入NaClO来进行化学反冲洗，通常浓度为100～200ppm，浸泡时间为 15～30min。维护性清洗周期为 7～14d。
④化学清洗：化学清洗又称为恢复性清洗，通过化学清洗可以使通量得以彻底恢复，清洗周期一般为 4～6 个月，具体时间根据具体进水水质、运行情况而定。化学清洗通常通过化学清洗循环泵，常用药剂为NaClO、HCl、NaOH。
⑤完整性检测分为直接完整性检测以及间接完整性检测。间接完整性检测主要是通过在线颗粒计数仪、在线浊度仪等，通过水质状况反应膜组件完整情况；直接完整性检测，主要是通过向内压膜组件膜丝内侧通入压缩空气，在 0.1MPa压力下保压，通过观察每个膜组件上方产水管透明段，如果有气泡则说明膜泄露。
5 水质检测试验结果
为了检验超滤膜的净化处理效果，在项目实施前，需要安装一套设备取样做试验，测试处理结果是否满足要求。 根据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行检验，在原水检验项目的33项中，浑浊度、菌落总数、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌4项不符合标准要求。经过超滤膜一次净化处理后，所检验33项目均达到生活饮用水标准。
6 结语
超滤膜技术具有安全性高、水质稳定的特点，在饮水安全工程中具有非常广阔的发展前景。
【参考文献】
【1】刘勇.红河州计量检测业务监管公共服务平台设计及应用[J].计量与测试技术，2014，41（3）：101-103.
【2】黄伟.对完善检验原始记录错误信息更改规定的思考[J].中国技术监督，2013（3）：58-59.