黃鎮(zhèn)杰

摘 要：本文分別從農村集中式供水一體化凈水設備的工藝以及技術性能等方面對凈水器在多介質過濾、中空纖維膜超濾以及旋轉平板膜超濾這三種技術進行介紹和對比分析。從整體上來看，凈水設備的多介質過濾技術是一種較為傳統(tǒng)的技術，在過去，我國的經濟發(fā)展水平較低，因此該技術在實際的應用過程中出水水質無法得到有效的保障。相比而言，旋轉式平板膜超濾技術和中空纖維膜超濾技術則能夠對出水水質形成有效的保障，而且還能夠通過對水質的過濾對水質中的有害物質進行截留。但是從技術水平的角度上來看，旋轉平板膜超濾技術在實際的應用過程中具有更加顯著的優(yōu)勢，這一技術的應用不但對水源的要求較低，而且具有非常強的抗污堵能力，特別適用于農村的集中供水。

關鍵詞： 集中式供水；一體化設備；超濾；凈水工藝；飲水凈化

一、三種一體化凈水設備凈水工藝與技術介紹

1.一體化凈水設備多介質過濾技術

多介質過濾技術是一種較為傳統(tǒng)的過濾工藝，起過濾原理如下圖1所示。從整體上來看，多介質過濾技術主要包括混凝，沉淀，過濾，消毒這幾個環(huán)節(jié)，通過這一技術的應用，能夠對水源中的細菌、懸浮物以及膠體等物質進行過濾。在技術應用的過程中，通過混凝劑的投放能夠促使水源中的膠體和懸浮物進行聚合，轉化為體積更大的絮體，從而對其進行沉淀分離。在絮體完成稱點之后，通過對沉淀后水中雜質的截留能夠對水的濁度進行有效的降低。常用的多介質凈水設備如下圖2所示。從工作原理上來看，多介質過濾設備主要是在一定的壓力環(huán)境下，利用過濾截止講濁度較高的水通過具有一定厚度的粒狀材料對水中的懸浮雜質進行去除。

現階段，在農村飲用水凈化工程中，所使用的多介質過濾設備大多以活性炭-石英砂-磁鐵礦過濾器為主，該裝置具備三層濾床，其中最上層濾層中的濾料顆粒最大，并通過活性炭等輕質的濾料組成。中間的濾層濾料的顆粒體積較為居中，通常由石英砂等材料構成。下層濾層中的濾料在顆粒體積最小，而濾料密度則最大，通常由磁鐵礦等材料構成。

2.一體化凈水設備中空纖維膜超濾技術

一體化凈水設備中的中控纖維膜超濾技術是超濾膜的一個分支，其工作原理如下圖3所示，常用中空纖維膜超濾設備及其膜絲如圖4所示，通過中空纖維膜超濾技術的有效應用，不但能夠對水源中的顆粒物、有害微生物以及有機物進行去除，還能夠還能夠實現凈水的自動化。

從結構上來看，中空纖維膜主要是通過具有選擇透過性的分離膜構成，其能夠對高分子有機物、有害病菌以及膠體雜質進行去除。但是在該技術的實際應用過程中由于技術管理水平較低以及膜堵塞等問題的存在，導致中空纖維膜超濾技術在農村凈水工程中的應用存在一定的局限性?，F階段，市場上大部分的膜設備旺旺采用高強度的曝氣方式來對膜堵塞問題進行延緩，但是這種處理方式導致凈水處理能耗較高，而且凈水效率較低，導致凈水成本增加。除此之外，該種處理方式在進行凈水的過程中還需要進行水質的控制和監(jiān)督，而且由于膜材料需要進行反復的高壓沖洗，導致膜的壽命較短，因此現階段還無法在偏遠的區(qū)域進行推廣使用。

相比于城市，農村水源中的濁度變化更大，因此在對中控纖維超濾技術應用的過程中首先要進行嚴格的預過濾，除此之外，由于中空纖維膜超濾技術所使用的膜絲較為細長，在實際使用過程中非常容易出現膜絲黏連的現象，導致出水不均勻而且容易出現模體損壞的問題，導致水源過濾的成本無法得到有效的控制。

3.一體化凈水器中的旋轉式平板膜超濾技術

膜技術是水源過濾過程中最為關鍵和核心的一項技術，也是水源處理的必備技術。中空纖維膜超濾技術從出現到如今已經歷經了十多年的完善和發(fā)展，但是由于其在實際的應用過程中在原理及工藝等方面存在較多的局限性，導致在實際的凈水工程中經常出現膜絲堵塞和膜壽命較短的問題，因此在農村飲用水凈化工程中，該技術應用的空間較小。

為了滿足農村飲用水凈化工程對于水源過濾技術的需求，現階段我國一些高新技術企業(yè)在中空纖維膜超濾技術的基礎上，研發(fā)出了更為實用和先進旋轉式平板超濾膜凈水技術，該技術的工作原理如下圖5所示，常用的旋轉式平板膜超濾設備及其模柱如下圖6所示。相比于中空纖維膜超濾技術技術，該技術所用的平板膜具有更長的使用壽命，而且其能夠通過旋轉的方式避免過濾膜出現堵塞的問題。

在旋轉式超濾平板膜設備的實際使用過程中，對于濁度較高的水源并不需要經過預過濾的過程中，極大地提升了凈水的效率。同時，該類設備在實際的使用過程中也不需要對設備進行反復的沖洗，能夠避免設備沖洗過程中存在的損耗，從而保障設備的性能。

二、 三種過濾技術的經濟指標對比分析

從整體上來看，相比于中空纖維膜超濾技術以及旋轉式平板膜超濾工藝，三介質過濾技術在技術水平上較為落后，在對水源進行過濾的過程中，無法對出水水質形成有效的保障。而在中空纖維膜超濾技術和旋轉式平板膜超濾技術中，中控纖維膜超濾技術相比于后者在膜體使用壽命以及應用范圍和凈水成本方面存在較多的缺陷和不足，因此旋轉式平板膜超濾技術的綜合經濟指標優(yōu)勢更為明顯。三種過濾技術的經濟指標詳情如下表1所示。

三、結語

現階段，一體化凈水設備是農村集中供水中的核心設備，在對農村飲用水水源進行過濾的過程中，旋轉式平板膜超濾技術在設備使用壽命、技術應用成本以及凈水效率等方面都存在較為明顯的優(yōu)勢，是膜技術領域的一項重大突破。在該技術的實際應用過程中，不但對水源的水質情況要求較低，而且其具備抗污能力強、使用壽命長等有點，不但能夠對水源中的雜質和有害物質進行去除，還能夠保留人體所需的元素，滿足人們的飲水需求，所以說旋轉式平板膜超濾技術在今后的發(fā)展和應用過程中，特別是對于農村集中供水工程有著非常重要的意義，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

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