安徽化工
ＡＮＨＵＩＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ
第３４卷，第４期２００８年８月
Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４Ａｕｇ．２００８
自来水厂的沉淀池、澄清池排泥水或滤池反洗废水作为自来水厂生产废水的一部分，水量相当大，其中含有大量悬浮物和固体，并且携带大量的微生物。如果将反洗废水直接回用，会带来出水水质的恶化，而常规澄清处理又需要较大的占地面积［１］。因此，寻找一种新的处理方法成为净水处理领域的热点之一。膜处理技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，特别是对悬浮物胶体、微生物有良好的去除效果，这为反洗废水的处理提供了一种新的选择［２，３］。
本文运用膜工艺对自来水生产废水进行处理研究，以拓宽膜技术的运用领域，提高水资源利用率。
１材料与方法
１．１工艺流程与设备１．１．１处理工艺
如图１所示，处理过程由过滤、排水和反冲洗三个
阶段组成。原废水放于原水箱中，启动真空泵抽出压力容器中的空气，形成负压，废水中的水通过微管式膜被抽吸到压力容器中。完成过滤后，停真空泵，进行排清水，然后空压机工作，进行膜的反冲洗，完成一个运行周期（图中表明正常工作时水的走向）。
１．１．２运行工况
试验中设定的出水体积为３００～５００ｍＬ，过滤压力为
３０～５０ｋＰａ，反冲压力为６０～８０ｋＰａ。过滤时间随膜能量的不同而不同，反冲时间为３～１０ｓ。试验中，投加次氯酸钠到进水中，减缓膜的污染，投加量为０～５ｍｇ／Ｌ。运用搅拌机进行搅拌，先快速搅拌３０ｓ（３００ｒ／ｍｉｎ），再中速搅拌
５ｍｉｎ
（１００ｒ／ｍｉｎ），最后慢速搅拌１０ｍｉｎ（５０ｒ／ｍｉｎ）。１．１．３设备与材料
处理中的关键部分为膜组件，结构为管式中空纤维微滤膜，它的化学成分为聚四氟乙烯薄膜（ＨＶＭ），膜孔径为０．２２～０．５微米。实验装置在ＰＬＣ可编程控制器控制下实现自动运行过程。
实验中主要设备及其性能：可见光分光光度计，功率１２０Ｗ，电压２００Ｖ，频率５０Ｈｚ；循环水式多用真空泵，功率１８０Ｗ，电压２２０Ｖ，额定电流１．３Ａ，频率５０Ｈｚ，抽气量１０Ｌ／ｍｉｎ，极限真空０．０９８ＭＰａ，工作水温４～１０℃；三相异步电动机，２２０／３８０伏，２．６９／１．５５安，１４００转／分，５５０瓦。
实验原水取自于马鞍山首创水务某自来水厂的生产废水，泥水混合液黄色，主要是污泥形成的悬浊液和胶体。水质为：浊度１１０￣１４００ＮＴＵ，高锰酸盐指数为１５～２６ｍｇ／Ｌ，细菌总数为１０３～１０４ＣＦＵ／ｍＬ，ｐＨ为７．０～８．５。
１．２水质分析方法
ＣＯＤＭｎ、
浊度、细菌总数由标准方法测定［４］，ｐＨ值用ＰＨＳ￣２５ｐＨ计。
微滤膜工艺处理自来水生产废水试验研究
胡小兵，管留忠，钟梅英
（安徽工业大学环境工程系，安徽马鞍山２４３００２）
摘要：运用微滤膜工艺对自来水生产废水进行处理研究，可使生产废水回收，直接进入自来水厂的清水池，同时对出水水质中的浊度、有机污染物及细菌总数等指标进行了分析。结果表明，原水经过处理后，浊度小于０．３ＮＴＵ，高锰酸盐指数均值达２．７９ｍｇ／Ｌ，细菌总数小于１００ＣＦＵ／ｍＬ，水质能达到最新的
《生活饮用水卫生规范》（ＧＢ５７４９—２００６）的水质要求，沉淀预处理对污染指标有一定的去除效果。絮凝预处理对废水中有机污染物、细菌的去除效果明显，当进水中细菌总数过大时，采用絮凝法进行预处理，可保证水质达标。关键词：自来水生产废水；预处理；微滤膜；水质中图分类号：Ｘ７０３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００８－５５３Ｘ（２００８）０４－００５７－０４
收稿日期：２００８－０３－１２作者简介：胡小兵（１９６６－），男，安徽泾县人，副教授，主要从事水处理教学与研究，１３９６５３８４２４１，ｆａｎｆａｎ８１０８＠１６３．ｃｏｍ。
图１试验处理工艺系统图
真空泵
控制箱
空压机
排水
压力容器
原水箱
微
滤膜
搅拌机
５７
总第１５４期２００８年第４期（第３４卷）安徽化工
表１自然沉降对浊度的去除
注：表中浊度单位为ＮＴＵ。次数
浊度原水
沉降时间（ｍｉｎ）
５１０２０３０１２３
进水出水进水出水进水出水
５０００．４７８８０．２１１６００．４
２１００．２３５４０．３６５７０．２１２４０．３２６４０．１２８２０．３５００．２２１００．２２０６０．１３４０．２１６４０．１１５６０．２
２结果与分析
２．１浊度的去除
２．１．１自然沉降、
絮凝对浊度的影响为防止水中ＳＳ过高影响膜的通量，将原水取回后，先自然沉淀一段时间，再进行膜处理，结果如表１所示。
不同浊度的原水，在经过不同时间的沉淀预处理后，浊度发生了明显的变化，而且变化较大，说明废水的沉降性较好。但是经膜处理后的出水中浊度相差很小，不同的沉淀预处理对微滤出水浊度的影响甚微，因此，在场地比较紧张的水厂，用膜工艺进行废水的处理与水资源回收时，可以不必再建一个预沉淀池，而可直接经膜工艺处理。
在原水中投加一定量的絮凝剂，可以形成较大的矾花，可以减缓膜能量的下降
（试验研究的产水量、膜能量及膜的污染，另文报导），但是对水的浊度去除无影响，如在浊度为１１５２ＮＴＵ的原水中投加ＦｅＣｌ３絮凝剂，投加
量分别为０ｍｇ／Ｌ、５ｍｇ／Ｌ、１０ｍｇ／Ｌ和１５ｍｇ／Ｌ，形成不同大小颗粒的矾花后，立即进入反应器中进行处理，出水浊度均小于０．５ＮＴＵ。这说明微滤膜对不同大小的水中颗粒物都有很好的去除效果。据调查，常规处理出水最好水质浊度为０．８ＮＴＵ，因此，膜处理出水浊度明显低于常规处理出水。
２．１．２不同进水浊度的去除效果
取水的自来水厂以长江水为水源，雨水影响进厂水
中颗粒物、悬浮物的含量和水中浊度，从而也引起滤池反冲洗水中浊度的变化。原水不经沉淀预处理，其处理效果随进水浊度的变化如图２所示。试验中不同的工况下，虽然原水的浊度变化范围较大，在１１０～１４００ＮＴＵ
内波动，但是微滤膜出水的浊度始终保持在Ｏ．５ＮＴＵ以下，平均出水浊度为０．３５ＮＴＵ，测试期间平均去除率为９９．９４％，微滤膜对浊度的去除效果相当好，且不受进行浊度的影响，即对浊度冲击负荷的适应能力很强。第３个点，虽然其去除率最低，为９９．９１％，但出水浊度并不是最大的，只有０．３ＮＴＵ，这是由于其进水浊度较小（３１６ＮＴＵ），造成去除率较低；相反，倒数第２点（进水浊度１３４４ＮＴＵ），尽管其去除率最高，达９９．９７％，但其出水浊度却高于第４点，为０．４ＮＴＵ。
因此，不同的预处理、不同的进水浊度对处理效果的影响小，处理出水都达到最近的《生活饮用水卫生规范》（ＧＢ５７４９—２００６）（下同，简称《规范》）的浊度标准，小于１ＮＴＵ。
２．２有机物的去除
在新的《规范》中增加了耗氧量这个指标，因此，试验中也考察处理中的ＣＯＤＭｎ的变化。
试验设计成三组不同进水：第一组为不处理的原水，第二组为沉淀１０ｍｉｎ的上清液，第三组投加絮凝剂（ＦｅＣｌ３，投加量为５ｍｇ／Ｌ）预处理后的上清液，结果如表２所示。
注：表中进、出水ＣＯＤＭｎ单位为ｍｇ／Ｌ，去除率单位为％。
表２不同预处理条件下的有机物
（ＣＯＤＭｎ）的去除效果序号
沉淀１０ｍｉｎ投加絮凝剂原水处理出水
去除率上清液处理出水
去除率上清液处理出水
去除率
１２３４５６７
平均１５．４０１６．７２１８．２３２０．５４２１．２１２２．７３２２．５４１９．６２２．１９３．２８２．８４３．１１２．２４２．８７３．０１２．７９８５．７８８０．３８８４．４２８４．９１８９．４４８７．３７８６．６５８５．５６１４．５２１７．８７１８．２１１９．３９２１．５６２１．８９２２．６２１９．４３７２．０８２．９２２．８４３．１４２．２５２．８８２．８６２．７１８５．６７８３．６６８４．４８３．８１８９．５６８６．８４８７．３６８５．９０１２．９１１５．８３１８．３５１８．０５１９．０１２０．３７２１．４９１８．００１．２７２．１３１．７４１．９８２．１９２．３２２．２９１．９９９０．１６８６．５４９０．５２８９．０３８８．４８８８．６１８９．３４８８．９６
原水
９９．９８９９．９７９９．９６
９９．９５９９．９４９９．９３９９．９２９９．９１９９．９
０
２００
６００
９００１２００１５００
图２不同进水浊度的去除效果
去除率／％
进水浊度／ＮＴＵ
去除率５８
胡小兵，等：微滤膜工艺处理自来水生产废水试验研究
由表２可见，微滤膜对不进行预处理的原水处理，进水的ＣＯＤＭｎ为１５．４０￣２２．５４ｍｇ／Ｌ，去除率为８４．４２％￣８９．４４％，平均为８５．５６％，出水ＣＯＤＭｎ小于３．３０ｍｇ／Ｌ。可见，微滤膜的处理效果较好，并能较好地适应进水浓度的变化。
沉淀预处理对水中有机物的去除效果不明显，和没处理的原水比，ＣＯＤＭｎ平均只降低了０．０８ｍｇ／Ｌ，经膜处理后，去除率几乎没有变化，原水的沉淀预处理对微滤膜出水的ＣＯＤＭｎ含量影响很小。由此可见，自来水生产废水中的有机物主要是可溶性的，或附着于不易沉淀小颗粒、胶体微粒上，较大的颗粒中主要是无机物。
加入絮凝剂处理后，水中的ＣＯＤＭｎ明显减小（从原
水混合液的１９．６２ｍｇ／Ｌ变为絮凝上清液的１８．００ｍｇ／Ｌ），絮凝剂将水中微小颗粒或胶体微粒通过吸附架桥作用，形成大的矾花颗粒时，也将小颗粒所携带的有机物带入沉淀物中，从而减小了水中有机物的含量，这与进行沉淀预处理的结论是相吻合的。絮凝预处理后膜处理的去除率比未预处理时要高，处理最终出水的有机物含量
ＣＯＤＭｎ也减小了０．８ｍｇ／Ｌ。２．３微生物的去除效果
试验中，以细菌总数为微生物的指数进行分析。同一水样进行不同预处理后，分析其细菌总数，每一水样做３个平行样，如表３所示。
由表３可见，微滤膜处理对微生物的去除相当有效，去除率超过了９９％，因为绝大多数细菌的个体体积大小比微滤膜的孔径要大，可以被过滤去除掉。原水直接处理，当细菌总数大于３４９００ＣＦＵ／ｍＬ时，出水细菌总数超过１００ＣＦＵ／ｍＬ，不能达标。和高锰酸盐去除有类似的规律：沉淀对细菌的去除影响不大，但絮凝对细菌的去除影响较大，平均去除率达到９９．９４％。对于原水和沉淀预处理后的水，在进水细菌总数较小时（＜２４０００ＣＦＵ／ｍＬ），膜处理后出水明显优于《规范》的耗氧量的标准（１００ＣＦＵ／ｍＬ）。而细菌总数大于３４９００ＣＦＵ／ｍＬ时，经絮凝预处理的膜出水中细菌总数均小于３０ＣＦＵ／ｍＬ，也达到《规范》的标准。
３结论
（１）微滤膜工艺处理自来水厂生产废水，处理出水效果良好，在技术上是可行的。
（２）微滤膜处理工艺对浊度、有机污染物和细菌的去除效果显著，原水直接处理，浊度小于０．３ＮＴＵ，高锰酸盐指数均值达到２．７９ｍｇ／Ｌ，细菌总数小于１００ＣＦＵ／ｍＬ，
水质能达到最新的《生活饮用水卫生规范》（ＧＢ５７４９—
２００６）的水质要求，即生产废水可直接进入自来水厂的
清水池。但当进水中细菌总数大于３４９００ＣＦＵ／ｍＬ时，出水细菌总数超过１００ＣＦＵ／ｍＬ，不能达标，不能直接回清
水池。
（３）沉淀预处理对污染指标有一定的去除效果，但是不太明显。絮凝预处理对废水中有机污染物、细菌的去除效果明显，当进水中细菌总数大于３４９００ＣＦＵ／ｍＬ时，可采用絮凝法进行预处理，保证出水中细菌总数小于１００ＣＦＵ／ｍＬ，水质达标。
参考文献
［１］许建华．自来水厂排泥水处理技术的若干问题［Ｊ］．中国给水排
水，２００１，１７（１２）：２５－２７．
［２］董秉直，曹达文，陈艳，等．饮用水膜深度处理技术［Ｍ］，化学工
业出版社，２００６．
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［４］国家环保局编委会．水和废水监测分析方法［Ｍ］（第三版）．北
京：中国环境科学出版社．□
（下转第６４页）
表３不同预处理条件下的微生物去除效果
注：表中进、出水细菌总数单位为ＣＦＵ／ｍＬ，去除率单位为％。
序号
原水
沉淀１０ｍｉｎ加絮凝剂原水处理出水
去除率上清液处理出水
去除率上清液处理出水
去除率
１２３４５６７
平均１７５００１８２００２０５００２３８００３４９００４１１００４４３００２８６１４４６３２７５６４１３０１８０１７０９９９９．７４９９．８２９９．６３９９．７３９９．６３９９．５６９９．６２９９．６８１７０００１７５００２００００２２０００３００００３５０００３４０００２５０７１５６４２６９７０１２０１５０１８０９８９９．６７９９．７６９９．６６９９．６８９９．６９９．５７９９．４７９９．６３８０００８７００９４００２１０００１９０００２５０００２６０００１６７２９０５７５１２２７２４１１１００９９．９４９９．９３９９．９８９９．９４９９．８９９９．９１９９．９４
５９
总第１５４期２００８年第４期（第３４卷）安徽化工
总挥发性有机物来源于各种涂料、胶粘剂、人造地
板、壁纸等装饰、装修材料。总挥发性有机物并不是通常意义上的一种化学污染物，而是挥发性有机物的综合指标。多种挥发性有机物共同存在于空间时，其联合作用及对人体健康的影响不容忽视。１．５氡
室内空气中的放射性核素主要是氡。氡是由镭衰变产生的自然界唯一分布极广的天然放射性无色无味的惰性气体。常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气。氡及其子体对人体脂肪有很高的亲和力，极易被吸入体内，可对人的呼吸系统造成辐射损伤，随着血液的流动遍布全身。进入肺部时，氡及其子体衰变时放出α射线，使肺细胞受损，是仅次于吸烟而诱发人类肺癌的第二大元凶，被世界卫生组织公布为１９种主要致癌物质之一。常接触氡气表现为乏力、脱发、牙龈出血、白细胞降低，可能诱发不孕、不育、胎儿畸形、基因突变、遗传病等后果。
放射性污染主要来自地下土壤和岩石，建筑材料如砖、瓦、水泥、砌块，装饰材料如地砖、陶瓷、大理石、花岗石等。
２室内空气中有害物质的污染防治措施
２．１科学装修
（１）科学设计装修方案。设计是整个工程总的策
划，应根据建筑的使用功能、人们在其中停留时间的长短以及建筑物内空间大小及室内通风能力好坏，分别提出不同要求；在室内通风设计时应保证风量要求；在设计中还应规定材料的选用应符合有害物质限量系列标准的要求，同时应精确计算材料的使用总量。
（２）科学实施装修工艺。避免施工中使用化学性毒物污染环境，例如大面积除油和清除油漆作业时，禁止使用甲苯、二甲苯、汽油等，尽可能采用机械打磨。禁止室内使用含苯类溶剂的涂料、胶粘剂、处理剂、稀释剂。
为降低氡气的析出量，建筑部门应避开含氡量高的地
段，尽可能封闭地面、墙体的裂缝和管道的洞孔进行“封堵”处理。在施工过程中还应注意加强室内通风换气。
（３）科学选择装饰材料。室内装修选用材料时应选用符合有害物质限量系列标准的材料，尽量购买正规厂家生产的材料，购买材料时应向商家索取材料检验合格证明。对新装修的居室尽量多选用无机材料，如玻璃等；墙面涂料提倡使用水性漆；板材类家具和地板选用达到Ｅ１级标准和Ｅ０级标准的材料；石材选择放射性较低的大理石，尽量不选择花岗岩。
（４）从源头上控制污染源。生产企业应改革生产工艺过程，减少甲醛的使用量，木材类产品先放置在特制的烘烤室内，加速甲醛的释放后，再投放市场。建筑工程应避开氡气异常的地质环境，采取处理措施，减少地质土壤环境产生的氡。建筑工程中所使用的阻燃剂、混凝土外加剂严禁含有氨水、尿素、硝铵等可挥发氨气的成分。２．２科学入住
装修后居室不宜立即迁入，应当有一定的时间让材料中的有害气体充分散发。入住后室内应长期加强通风换气，室内可放置活性炭、硅胶及绿色植物，以加强对室内有害气体的吸附。科学地选购家具，购置家具时应选用符合相关国家标准的成品家具。开展室内空气检测，工程完工后应申请委托有资质的室内环境检测机构进行检测，经检测达标后再入住。检测单位应由国家有关部门批准，采用国家标准的检测方法和检测仪器。
总之，装修会带来附加污染，甚至相当严重，应引起重视。“绿色装修”是避免或减少污染致病的途径，即按照“采用高质量的绿色建材；请优秀家装公司科学设计，规范施工；在竣工后１个月（通风），提供由权威机构出具的室内环境质量符合国家标准的安全证明；入住时摆放适量有益花卉”的四个环节装修，室内环境污染的局面就一定会扭转，清新的空气一定充满人间。□
ＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＭｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎＭｅｍｂｒａｎｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ
ｏｆＷａｓｔｅｗａｔｅｒｆｒｏｍＴａｐＷａｔｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ＨＵＸｉａｏ－ｂｉｎｇ，ＧＵＡＮＬｉｕ－ｚｈｏｎｇ，ＺＨＯＮＧＭｅｉ－ｙｉｎｇ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａ＇ａｎｓｈａｎＣｉｔｙ，ＡｎＨｕｉ２４３００２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｉｓｕｓｅｄｔｏｔｒｅａｔｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆｒｏｍｔａｐｗａｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ｒｅｃｌａｉｍｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｗａｔｅｒｃａｎｂｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄｔｏｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｏｆｔａｐｗａｔｅｒｐｌａｎｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ，ｏｒｇａｎｉｃｓｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂａｃｔｅｒｉａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ：ａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｔｒｅａｔｅｄ，ｔｕｒｂｉｄｉｔｙｉｓｓｍａｌｌｔｈａｎ０．３ＮＴＵ，Ｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｓａｌｔｓｏｆｐｅｒｍａｎｇａｎｉｃａｃｉｄｉｓ２．７９ｍｇ／Ｌａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂａｃｔｅｒｉａｉｓｓｍａｌｌｔｈａｎ１００ＣＦＵ／ｍｌ．ｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｌａｓｔ＂Ｔｈｅｓａｎｉｔａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒ＂（ＧＢ５７４９—２００６），Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｈａｓｓｏｍｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｎｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｒｅｍｏｖａｌ．Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｃａｎｒｅｍｏｖｅｓｏｍｅｏｒｇａｎｉｃｓ，ｂａｃｔｅｒｉａｆｒｏｍｔｈｅｗａｔｅｒ，ｓｏｗｈｅｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂａｃｔｅｒｉａｉｎｗａｔｅｒｉｓｔｏｏｂｉｇ，ｔｈｅｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｈａｄｔｏｂｅｕｓｅｄｉｎｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｗａｔｅｒｇｏｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆｒｏｍｔａｐｗａｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅ；ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ
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