强潮河流水源纳滤膜应急除咸技术_管网安全输配技术_饮用水安全控制_水专项_技术

应用领域：潮汐河口咸潮入侵水源应急处理

技术应用形成：; 药剂; 菌剂; 材料; 仪器; 装备; 服务; 其他;

技术成熟度：示范工程; 示范工程; 中试; 推广应用; 产业化; 市场化;

知识产权形式：自主研发

技术简介/摘要

（一）基本原理

对于潮汐河口水源受咸潮影响的特征，对于饮用水源遭遇特枯水年或突发事件，除采取上游水库泄水抑咸和蓄淡水库避咸调度措施外，还需对河口原水作进一步应急处理。针对钱塘江水源地咸潮发生时盐度多变之特点，研究开发了适合潮汐影响城市的纳滤膜应急除咸技术，通过纳滤膜与超低压反渗透膜研制及其脱盐性能测试与评价，确定纳滤膜对无机离子不同程度的截留率；突破不同矿化度变化条件下的应急除咸技术，提出并设计了以纳滤膜为主、超滤-纳滤与反渗透（UF-NF-RO）三膜集成的新工艺。

（二）工艺流程

本技术采用以纳滤膜为主、UF-NF-RO三膜集成的新工艺，针对不同等级的潮汐咸水设置应急预案。

1）在盘式过滤器前设置加药系统，加入适量杀菌剂或絮凝剂等；

2）水源由水泵输入盘式过滤器，通过过滤器的水直接进入外置式中空纤维超滤单元，或浸没式增强型中空纤维超滤膜单元；

3）超滤膜单元产水被直接收集到超滤产水箱，超滤产水箱的水用于纳滤膜单元的进水，也用作超滤膜单元的物理或化学反冲洗，物理反冲洗通过PLC程式自动定时控制；而化学清洗则根据膜的实际污染状况而定。在反冲洗管路系统中，设有化学清洗加药口，采用计量泵调节泵入适量的清洗剂；

4）超滤产水箱的水体进入纳滤膜单元。纳滤膜单元分为两段，第一段三支膜并联，第二段两支膜并联，第一段和第二段串联，即第一段进水为超滤产水，第二段进水为第一段纳滤的浓水，这样有利于提高水的利用率；

5）纳滤膜出水后进入反渗透单元以提高水的利用率。反渗透单元共由五支8040的反渗透膜元件组成，连接方式为两支并联与后面三支元件串联，反渗透单元产水纳入纳滤系统产水，混合后进入产水储水箱。另外，在反渗透系统运行过程中加入阻垢剂进行定期的化学清洗；

6）对潮汐原水分成四类。一级水体为正常咸度的水体，其电导率小于500μs/cm，CODMn小于3mg/L；二级水体，其电导率小于1000μs/cm, CODMn小于5 mg/L；三级水体，其电导率小于1600 μs/cm CODMn小于8 mg/L；二级水体，其电导率2000 μs/cm 左右，CODMn小于10 mg/L。

根据水体中咸度的情况，对以上四种情况提出针对性的纳滤集成系统处理的预案。对电导率和CODMn小于500μs/cm和5 mg/L 以下的一级水体，则采用常规的纳滤集成工艺，不需要调节相关操作方案，其出水水质中电导率可控制在100μs/cm上下，获得合格优质纳滤水，其水利用率仍可达到90%以上。

对电导率和CODMn小于1000μs/cm和5 mg/L 以下的二级水体，仍然采用常规的纳滤集成工艺，但需要对纳滤与反渗透单元进行适当调整，调节相关操作方案，其出水水质中电导率可控制在150μs/cm上下，获得合格优质纳滤水，其水利用率可控制在80%以上；

对电导率和CODMn小于1600μs/cm和8 mg/L 以下的三级水体，工艺装备不变，但需要将原来的钠离子低截留率的纳滤膜换用相对截留率在80%左右的纳滤膜，仍采用常规的纳滤集成工艺，不需要调节相关操作方案，其出水水质中电导率可控制在150μs/cm上下，获得合格优质纳滤水，其水利用率仍可达到90%；

对电导率在2000μs/cm上下，CODMn小于10 mg/L 以下的四级水体，工艺装备不变，采用相对截留率在80%左右的纳滤膜，但需要调节相关操作方案，其出水水质中电导率可控制在250μs/cm上下，获得合格优质纳滤水，其水利用率仍可达到80%左右。

（三）关键技术

超低压反渗透膜技术；增强PVDF中空纤维超滤预处理技术；矿化度变化条件下纳滤膜除盐技术；城市应急供水保障系统及其调度技术。

推广应用案例

在杭州市建设完成了日产纳滤自来水500吨的中试系统。经过近一年的调试和运行，中试系统运行稳定，除咸效果明显。对电导率2000μs/cm以下的潮汐河流咸水水源，经纳滤膜除盐中试系统处理的自来水，其氯化物含量完全达标，水的利用率达80－90%。纳滤自来水水质各项指标达到城市生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。

技术信息咨询单位及联系方式

联系单位：浙江大学

联系人：陈欢林

电话：13067930870

E-mail：chenhl@zju.edu.cn

工艺流程图：