李茜 宋昕琪 賈金粉

摘?要：超濾處理工藝對顆粒物、細(xì)菌等處理效果顯著，其組合工藝可實現(xiàn)對微污染水源水及含消毒副產(chǎn)物水體的深度處理效果;納濾處理工藝對低分子有機(jī)物去除、飲用水水質(zhì)軟化等方面有很好的效果，其在飲用水凈化方面也具有一定的優(yōu)勢;通過膜前預(yù)處理技術(shù)和膜改性，提高膜的親水性能，可有效緩解膜污染，強(qiáng)化有機(jī)物的去除。

關(guān)鍵詞：飲用水凈化;超濾技術(shù);納濾技術(shù);膜污染緩解

維護(hù)飲用水安全即是保障人民身體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。根據(jù)2017年中國環(huán)境狀況公報數(shù)據(jù)，地級及以上城市898個在用集中式生活飲用水水源水質(zhì)監(jiān)測斷面中，有813個監(jiān)測水質(zhì)達(dá)標(biāo)，占總數(shù)的90.5%，其中地表水水源達(dá)標(biāo)率為93.7%，地下水水源達(dá)標(biāo)率為85.1%。然而，城鎮(zhèn)飲用水水源地及供水系統(tǒng)污染事故時有發(fā)生，飲用水安全仍然需要時刻保護(hù)。[1]膜技術(shù)是一種高效、經(jīng)濟(jì)的水污染治理技術(shù)，在飲用水的凈化、海水淡化以及污水治理等方面均有較廣泛的應(yīng)用。常用飲用水凈化的膜技術(shù)主要有超濾（Ultrafiltration，UF）、納濾（Nanofiltration，NF）等。

1 超濾技術(shù)

超濾處理工藝對于顆粒懸浮物、膠體、濁度和細(xì)菌等污染物可以高效去除，比常規(guī)工藝在濁度、顆粒物的去除率更高。研究表明，處理出水濁度平均低于0.1NTU，對污染物的截留去除率可高達(dá)99.9%。[2]超濾工藝對飲用水源中的抗生素殘留也有一定的去除效果。[3]

由于超濾篩除分子量較多，其對有機(jī)物篩除效果一般，因此可以和良好有機(jī)物去除功能的工藝如前預(yù)氧化和吸附聯(lián)合使用。粉末活性炭與超濾組合工藝、混凝與超濾組合工藝等，顯著增強(qiáng)了微污染水源水的深度處理效果。[4]對于飲用水處理中不可避免產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物，臭氧-活性炭-超濾深度處理工藝可確保進(jìn)一步去除消毒副產(chǎn)物及有機(jī)物。[5]

在實際應(yīng)用過程中，超濾處理工藝因其水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果好，可根據(jù)實際運(yùn)行的場地、環(huán)境的要求，按需要增加或者減少膜組件，相比于傳統(tǒng)工藝，其占地面積大大減少。因此，在農(nóng)村飲用水處理中，超濾處理工藝是值得深入推廣的技術(shù)。[6]

2 納濾技術(shù)

飲用水相關(guān)指標(biāo)對硝酸鹽、硬度、氟化物有嚴(yán)格的限值要求，而納濾處理工藝對低分子有機(jī)物去除、飲用水水質(zhì)軟化等方面有很好的效果，因此，其在飲用水凈化方面也具有一定的優(yōu)勢。

大分子有機(jī)物可以被納濾膜工藝完全除去，同時該工藝可以選擇性篩除不需要的無機(jī)物，還能對分子量于200～1000Da的中性溶質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。[7]研究發(fā)現(xiàn)，針對飲用水中的內(nèi)分泌干擾物雙酚A（BPA），聚酰胺復(fù)合納濾膜篩除效率達(dá)到90%。[8]

由于膜的性質(zhì)和膜工藝的應(yīng)用存在著一定的局限性，通過把兩種或兩種以上的膜工藝組建實驗，以此解決膜凈化飲用水中存在的問題。

3 膜污染緩解

膜污染會造成膜工藝運(yùn)行的困難、成本的增加、膜使用壽命的縮短，常規(guī)方法如氣水沖洗、化學(xué)試劑清洗等無法解決深度污染問題，因此，推廣適用的膜前預(yù)處理技術(shù)和膜材料的改性開發(fā)是研究發(fā)展的趨勢。

水體所含有機(jī)物中的親水性成分會阻擋膜的過濾孔道，部分被膜孔吸附，在膜面造成污染。因此，提高親水性有機(jī)化合物的去除效率，可有效減少膜污染。[9]臭氧與粉末炭的組合可能存在較好的協(xié)同作用。臭氧主要氧化大分子有機(jī)組分，將其轉(zhuǎn)化為中分子和親水小分子。粉狀炭可以吸附小分子有機(jī)物質(zhì)，這也可以減輕膜污染。臭氧和粉末碳的結(jié)合不僅可以有效地控制膜污染，還可以增強(qiáng)有機(jī)物的去除效率。

通過膜材料的改性亦可提高其抗污染能力。研究表明，加入一定量納米SiO?2?形成共混超濾膜，加入的納米SiO?2?可以對污染物在膜表面的吸附進(jìn)行有效阻止，同時提高了膜的親水性，增加孔隙率、增大純水通量，減少膜的表面粗糙程度、改善了膜的抗污染性能。

4 結(jié)論

（1）超濾處理工藝對顆粒物、細(xì)菌等處理效果顯著，其組合工藝可實現(xiàn)對微污染水源水及含消毒副產(chǎn)物水體的深度處理效果。

（2）納濾處理工藝對低分子有機(jī)物去除、飲用水水質(zhì)軟化等方面有很好的效果，其在飲用水凈化方面也具有一定的優(yōu)勢。

（3）通過膜前預(yù)處理技術(shù)和膜改性，提高膜的親水性，可有效緩解膜污染，強(qiáng)化有機(jī)物的去除。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫宏亮，李璐，張濤，等.我國飲用水安全保障現(xiàn)狀與對策分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，

40（5）：23-25.

[2]高東輝，曲敬波.超濾膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用和研究進(jìn)展[J].北方環(huán)境，2013，10（25）：7-10.

[3]閉鳳麗，李志廣，張凌云，等.飲用水處理工藝之抗生素去除效果初探[J].環(huán)境化學(xué)，2018，37（5）：1172-1174.

[4]朱振榕.超濾技術(shù)在微污染水源水深度處理中的應(yīng)用探析[J].可持續(xù)發(fā)展，2018，7：58-59，

[5]蔡廣強(qiáng)，劉偉，張金松，等.活性炭-超濾深度處理工藝對三氯乙醛生成潛能的影響及其對飲用水中有機(jī)物的去除[J].環(huán)境工程學(xué)報，2018，12（2）：454-459.

[6]付文藝.超濾膜技術(shù)在農(nóng)村飲水工程中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)村實用技術(shù)，2018，6：52-54.

[7]成海亮，肖宏康.納濾膜的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2015，5（33）：189-121.

[8]孫曉麗，王磊，程愛華，等.腐殖酸共存條件下雙酚A的納濾分離效果研究[J].水處理技術(shù)，2008，34（16）：19-22.

[9]鄢忠森，瞿方術(shù)，梁恒，等.超濾膜污染以及膜前預(yù)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2018，34（4）：108-114.