專利名稱：一種突發(fā)性水污染事故下的納濾膜制備飲用水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飲用水的制備，具體是指一種在突發(fā)性水污染事故下用納濾膜制 備飲用水的方法。
背景技術(shù)：
飲用水安全是目前國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注的環(huán)境和健康問(wèn)題。飲用水水質(zhì)安全是國(guó)家 公共衛(wèi)生安全體系的重要組成部分，與人民身體健康、社會(huì)穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。人們對(duì)飲用水質(zhì)量安全的認(rèn)識(shí)是隨著水源污染的加劇與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步 深化的；與之相應(yīng)，飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高。世界衛(wèi)生組織(WHO)制定的《飲用水水質(zhì) 準(zhǔn)則》是各國(guó)制定、修訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和參照依據(jù)。2004年9月公布的第三版《飲用水水 質(zhì)準(zhǔn)則》明確提出飲用水水質(zhì)安全的概念，同時(shí)十分關(guān)注飲用水水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn) 管理；與此同時(shí)，美國(guó)、日本等國(guó)在同期相應(yīng)的推出了本國(guó)的新飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)建設(shè)部 也頒布了新的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJT206-2005)并與2005年6月1日開(kāi)始實(shí) 施，并且我國(guó)飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作也已完成。我國(guó)新的飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)在很大程度上 參考借鑒了 WHO的水質(zhì)準(zhǔn)則，增加了微量有機(jī)物、消毒副產(chǎn)物等多項(xiàng)指標(biāo)，與國(guó)際發(fā)展趨勢(shì) 保持一致。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2001-2004年全國(guó)共發(fā)生具有災(zāi)害特征的水污染事故3988起，平均 每年近1000起。譬如2003年，黃河蘭州段短期內(nèi)連續(xù)發(fā)生多起重大油污染事件；同時(shí)，四 川大型化肥廠發(fā)生沱江水污染事件，飲用水源受到嚴(yán)重污染；2005年，吉林石化分公雙苯 廠爆炸造成松花江重大水源污染，哈爾濱市不得不停水四天，2006年，湘江株洲霞灣至長(zhǎng)江 段發(fā)生重大鎘污染事件，湘潭、長(zhǎng)沙兩市水廠水源水質(zhì)受到不同程度污染。2008年，經(jīng)環(huán)保 部直接調(diào)度處理的突發(fā)環(huán)境事件達(dá)135起，其中威脅群眾飲用水源安全的有46起?？梢?說(shuō)，我國(guó)正處于環(huán)境突發(fā)事件的高發(fā)期，而目前沿用了 100多年的混凝、沉淀、沙濾、氯消毒 等傳統(tǒng)處理工藝依舊是我國(guó)現(xiàn)行主導(dǎo)工藝。傳統(tǒng)工藝的主要去除目標(biāo)是濁度、細(xì)菌類微生 物等污染物，難以有效去除CODfc、氨氮、微量有機(jī)物、病原性原蟲等污染物，難以有效解決水 源污染與水質(zhì)指標(biāo)提高之間的矛盾，難以有效控制水質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)，難以有效應(yīng) 對(duì)突發(fā)性污染事件。因此，如何我國(guó)的自來(lái)水廠如何應(yīng)對(duì)突發(fā)的水源污染事故，如何構(gòu)建保 障飲用水安全的多級(jí)屏障技術(shù)系統(tǒng)、強(qiáng)化供水過(guò)程應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件的能力，成為我國(guó)供 水行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對(duì)受污染水源中污染物的去除與控制問(wèn)題，世界各國(guó)在常規(guī)處理工藝加強(qiáng)、深 度處理技術(shù)、安全輸配與水質(zhì)穩(wěn)定化等各個(gè)方面開(kāi)展了大量的研究和與開(kāi)發(fā)工作；并從20 世紀(jì)八十、九十年代開(kāi)始，多項(xiàng)新技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用與工程實(shí)施階段，于此同時(shí)，發(fā) 達(dá)國(guó)家逐步建立了保障供水安全的即時(shí)預(yù)警系統(tǒng)與多級(jí)屏障處理技術(shù)體系，并在應(yīng)對(duì)突發(fā) 性供水事件方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。安全飲用水是目前國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注的環(huán)境和健康問(wèn)題。隨著微量分析和生物檢 測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，以及流行病學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)積累，人們對(duì)水中微生物的致病風(fēng)險(xiǎn)以及有機(jī)物、無(wú)機(jī)物對(duì)健康的危害的認(rèn)識(shí)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(jī) 物和永久性化合物的“飲用水深度處理技術(shù)”日益受到人們的重視。膜分離技術(shù)被稱為“21 世紀(jì)的水處理技術(shù)”在飲用水深度處理中的應(yīng)用日益廣泛。在飲用水的深度處理中，納濾被用來(lái)去除原水中的天然有機(jī)物和三鹵甲烷前驅(qū)物 質(zhì)，脫除農(nóng)藥，環(huán)境激素，硝酸鹽，美國(guó)科學(xué)家的研究充分表明，用納濾膜技術(shù)替代常規(guī)水廠 的混凝，可使出水的色度下降94%，TOC的去除率達(dá)90%，最關(guān)鍵的是使水體中消毒副產(chǎn)物 (三鹵甲烷(THMs)和鹵乙酸(HAAs)等)和環(huán)境激素等的含量降到規(guī)定的指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，以及現(xiàn)實(shí)中存在的不確定因素導(dǎo)致的水污染情 況，而設(shè)計(jì)的一種方便、可行的技術(shù)方案。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)下述技術(shù)方案的一種突發(fā)性水污染事故下的納濾膜制備飲用水方法，包括下述步驟(1)受污染水源的常規(guī)預(yù)處理，包括多介質(zhì)過(guò)濾器或超濾膜裝置的過(guò)濾；(2)經(jīng)常規(guī)預(yù)處理的水源經(jīng)高壓泵，進(jìn)入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運(yùn)行壓力為
1.0-2. OMpa,回收率控制在70%以上。上述制備方法中的多介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料為粒度2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭。為了更好 地在預(yù)處理階段把有害物質(zhì)去除，所以在多介質(zhì)過(guò)濾器前加裝添加絮凝劑的裝置，目前常 用的加藥裝置為計(jì)量泵。本發(fā)明中的整個(gè)工藝流程與一般的流程相同，為本行業(yè)內(nèi)的普通技術(shù)人員所知道。本發(fā)明所提供了處理方法，對(duì)突發(fā)性化學(xué)污染事故，導(dǎo)致飲用水水源水環(huán)境中有 機(jī)磷農(nóng)藥類、酞酸酯類、烷基酚類、烷基苯類有機(jī)物濃度超標(biāo)等都有較好的效果，常規(guī)飲用 水處理工藝不能提供安全的飲用水情況下，結(jié)合自來(lái)水廠現(xiàn)有常規(guī)飲用水處理工藝，對(duì)飲 用水進(jìn)行深度處理，以滿足突發(fā)性化學(xué)污染事故下，城鎮(zhèn)居民對(duì)飲用水的安全、高效要求。 本發(fā)明中的納濾膜的飲用水深度處理工藝技術(shù)包括增壓泵、預(yù)處理系統(tǒng)、高壓泵、納濾膜裝 置。其中的納濾膜裝置為目前市場(chǎng)上普遍使用的納濾膜，在操作過(guò)程中是超出了納濾膜標(biāo) 注的正常使用的范圍，而是在納濾膜標(biāo)注的使用壓力之上進(jìn)行操作。雖然在此操作壓力下 長(zhǎng)期運(yùn)行納濾膜可能會(huì)對(duì)納濾膜的使用壽命有一定的影響，但介于突發(fā)性事故的特點(diǎn)、以 及人的生存需要，暫時(shí)的高壓運(yùn)行是必要的，且是可行的。有益效果本發(fā)明能有效解決突發(fā)性水污染事故中飲用水的需求，同時(shí)具有處理 水質(zhì)好且穩(wěn)定化學(xué)藥劑用量少，占地少，節(jié)能，易于管理和維護(hù)，基本上可以達(dá)到零排放，對(duì) 有害物質(zhì)的去除率較高等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施方案基于飲用水源遭受化學(xué)污染，水源水環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥濃度超標(biāo)，水 廠常規(guī)工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發(fā)明提供的工藝技術(shù)，并配置適當(dāng)?shù)膬x表及設(shè)備構(gòu)造成的處理裝置，作為常規(guī)工藝后的深度處理，可高效提供符合國(guó)家飲用水衛(wèi) 生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。構(gòu)造的處理裝置主要由增壓泵、多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、加藥系統(tǒng)、 高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統(tǒng)等組成。其中增壓泵采用格蘭富CHI型泵；多介質(zhì)過(guò)濾 器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭；加藥系統(tǒng)主要采用意大利kko公司AKS型計(jì)量 泵；高壓泵采用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件采用東麗公司納濾膜；膜殼采用英國(guó)維賽勃公 司玻璃鋼膜殼；清洗系統(tǒng)主要采用國(guó)產(chǎn)自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)、 流量計(jì)、壓力表、電動(dòng)球閥、及其它管道和閥門等。裝置在15°C，1.2MI^下運(yùn)行操作，對(duì)有機(jī) 磷農(nóng)藥的去除率可運(yùn)90-99. 5%，水的回收率在70%以上。實(shí)施例2本實(shí)施方案基于飲用水源遭受化學(xué)污染，水源水環(huán)境中酞酸酯類有機(jī)物濃度超 標(biāo)，水廠常規(guī)工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發(fā)明提供的工藝技術(shù)，并配置適 當(dāng)?shù)膬x表及設(shè)備構(gòu)造成的處理裝置，作為常規(guī)工藝后的深度處理，可高效提供符合國(guó)家飲 用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。構(gòu)造的處理裝置主要由增壓泵、多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、加 藥系統(tǒng)、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統(tǒng)等組成。其中增壓泵采用格蘭富CHI型泵；多 介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭；加藥系統(tǒng)主要采用意大利kko公司AKS 型計(jì)量泵；高壓泵采用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件采用海德能公司納濾膜；膜殼采用英國(guó) 維賽勃公司玻璃鋼膜殼；清洗系統(tǒng)主要采用國(guó)產(chǎn)自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動(dòng)控 制系統(tǒng)、流量計(jì)、壓力表、電動(dòng)球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在25°C，1.5MI^下運(yùn)行操 作，對(duì)酞酸酯類有機(jī)物的去除率可運(yùn)95 %以上，水的回收率在70 %以上。實(shí)施例3本實(shí)施方案基于飲用水源遭受化學(xué)污染，水源水環(huán)境中烷基酚類有機(jī)物濃度超 標(biāo)，水廠常規(guī)工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發(fā)明提供的工藝技術(shù)，并配置適 當(dāng)?shù)膬x表及設(shè)備構(gòu)造成的處理裝置，作為常規(guī)工藝后的深度處理，可高效提供符合國(guó)家飲 用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。構(gòu)造的處理裝置主要由增壓泵、多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、加 藥系統(tǒng)、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統(tǒng)等組成。其中增壓泵采用格蘭富CHI型泵；多 介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭；加藥系統(tǒng)主要采用意大利kko公司AKS 型計(jì)量泵；高壓泵采用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件采用陶氏納濾膜；膜殼采用英國(guó)維賽勃 公司玻璃鋼膜殼；清洗系統(tǒng)主要采用國(guó)產(chǎn)自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動(dòng)控制系 統(tǒng)、流量計(jì)、壓力表、電動(dòng)球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在30°C，l.SMI^a下運(yùn)行操作， 對(duì)烷基酚類有機(jī)物的去除率可運(yùn)97 %，水的回收率在70 %以上。實(shí)施例4本實(shí)施方案基于飲用水源遭受化學(xué)污染，水源水環(huán)境中烷基苯類有機(jī)物濃度超 標(biāo)，水廠常規(guī)工藝不能安全、合格的飲用水的情況下。由本發(fā)明提供的工藝技術(shù)，并配置適 當(dāng)?shù)膬x表及設(shè)備構(gòu)造成的處理裝置，作為常規(guī)工藝后的深度處理，可高效提供符合國(guó)家飲 用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。構(gòu)造的處理裝置主要由增壓泵、多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、加 藥系統(tǒng)、高壓泵、納濾膜元件、膜殼、清洗系統(tǒng)等組成。其中增壓泵采用格蘭富CHI型泵；多介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料選用粒度2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭；加藥系統(tǒng)主要采用意大利kko公司AKS 型計(jì)量泵；高壓泵采用格蘭富CRN型泵；納濾膜元件采用GE公司納濾膜；膜殼采用英國(guó)維 賽勃公司玻璃鋼膜殼；清洗系統(tǒng)主要采用國(guó)產(chǎn)自吸式泵。另外，裝置還配備了 PLC自動(dòng)控 制系統(tǒng)、流量計(jì)、壓力表、電動(dòng)球閥、及其它管道和閥門等。裝置可在35°C，2. OMI^a下運(yùn)行操 作，對(duì)烷基苯類有機(jī)物的去除率可運(yùn)99 %，水的回收率在70 %以上。
權(quán)利要求
1.一種突發(fā)性水污染事故下的納濾膜制備飲用水方法，其特征在于包括下述步驟 (1)受污染水源的常規(guī)預(yù)處理，包括多介質(zhì)過(guò)濾器或超濾膜裝置的過(guò)濾；( 經(jīng)常規(guī)預(yù)處 理的水源經(jīng)高壓泵，進(jìn)入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運(yùn)行壓力為1. 0-2. OMpa,回收率控制 在70%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于多介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料為粒度 2. 0-6. Omm的無(wú)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(yōu)質(zhì)果殼凈水炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在多介質(zhì)過(guò)濾器前配加絮凝劑加藥裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飲用水的制備，具體是指一種在突發(fā)性水污染事故下用納濾膜制備飲用水的方法。本發(fā)明是通過(guò)把受污染水源的進(jìn)行常規(guī)預(yù)處理，包括多介質(zhì)過(guò)濾器或超濾膜裝置的過(guò)濾；經(jīng)常規(guī)預(yù)處理的水源經(jīng)高壓泵，進(jìn)入到納濾膜裝置，其中高壓泵的運(yùn)行壓力為1.0-2.0MPa，回收率控制在70％以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有處理水質(zhì)好且穩(wěn)定化學(xué)藥劑用量少，占地少，節(jié)能，易于管理和維護(hù)，基本上可以達(dá)到零排放，對(duì)有害物質(zhì)的去除率較高等。本發(fā)明可以在缺水地區(qū)、化工廠、沿海等地備用。
文檔編號(hào)C02F1/28GK102134132SQ201110098220
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者吳禮光 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)