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摘要：城镇供水是城市建设的重要组成部分，关系民生问题。华北地区地下水严重超采，国家进行南水北调，改用地表水，同时由于工业发展造成地表水污染状况，新型市政供水工艺势在必行
关键词：市政自来水 供水工艺 膜法
中图分类号：TK284.7文献标识码： A
引言：
随着国家国民经济的发展，地下水超采，水资源污染比较严重，地表水质恶化。同时国家出台《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），规定自2007年7月1日起全面实施，水质指标由GB 5749-85的35项增加至106项，增加了71项；修订了8项；但是由于全国各地的实际客观条件不一，具體实际实施情况并不与国家政策做到完全同步。
寻求新的饮用水安全保障技术成为当务之急，通过科研和多年的工程实践，我们认为膜系统集成技术是替代传统工艺的最有竞争力的技术
一、膜技术在市政自来水工程中的应用概述
地表水水质恶化的同时，国家饮用水标准对水质的要求提高。地表水中的微生物（隐孢子虫、贾第虫等）风险，消毒副产物的限制越来越严格。膜法饮用水处理技术的不断成熟，膜使用寿命的不断提高，使膜系统建设成本逐步降低。膜法工艺出水水质优异，占地面积小，建设周期短，自动化程度高，工艺流程短，使用灵活。
在北美，已有250座自来水厂采用了超滤膜处理工艺，累计处理量达到300万吨/天。美国的超滤膜自来水厂总处理量占美国自来水供应量的2.5%，并且许多新建水厂和老水厂改造项目越来越多的采用超滤膜工艺。
在欧洲，超滤膜工艺在水厂中的应用，更为广泛，以小型水厂居多。英国已有100多家水厂采用超滤膜技术，累计产水能力已达到110万吨/天。
在亚洲，超滤膜技术的应用在近几年的增长也比较显著。新加坡已建成一期规模为28万吨/天的大型自来水厂，日本的超滤膜产水能力已接近400万吨/天。
新加坡、澳大利亚、荷兰、英国和以色列使用超滤工艺净化自来水的处理量分别占其自来水总供水量的12%、4%、3.1%、2.0%、1.2%。
1、替代沉淀-过滤工艺
Chestnut Avenue水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于新加坡，一起供水规模为27.3万吨/天，超滤工艺的目的是控制浊度/色度和有机物，超滤出水采用虹吸工艺大大降低了运行成本。
City of Kamloops 水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于加拿大，供水规模为16万吨/天，采用二级超滤系统，将一级超滤系统反洗水回收后在进行二级超滤处理工艺的产水率达到99%以上。
2、替代过滤工艺
Columbia Heights水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 沉淀───→ 超滤 ───→ 出水
该厂位于美国，供水规模为26万吨/天，是目前北美运行规模较大的超滤水厂，面对美国水质法规的压力，对来水厂进行了改造将传统的砂率工艺改建为超滤工艺，以去除两虫，保障饮用水的微生物安全。
Columbine水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 沉淀───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于美国科罗拉多州，供水规模18万吨/天，水厂原有工艺存在产水水质差、供水量不足等问题，采用二级超滤对老水厂改造，将砂滤池改为超滤水池，水回收率高达99%。
在中国
已建成的膜法自来水厂（部分）：
无锡中桥自来水厂
山东东营第一自来水厂
山东东营第二自来水厂
江苏金坛自来水三厂
天津南港工业园自来水厂
自十一五开始，国内外很多大学和企业联合开展膜法饮用水净化工艺研究，取得了一批科研成果，建立了多项膜法饮用水示范工程，工程实践证明膜集成技术可满足新的饮用水卫生标准：GB 5749-2006中106项水质指标要求。
目前在很多城市供水厂新建、扩建、升级改造项目中都在进行膜技术相关研究和试验，也包括膜工艺及与传统工艺的组合技术。随着工艺优化，成本降低，膜技术将在饮用水净化领域得到规模化推广应用。
膜技术作为饮用水行业的新型工艺技术，被列为国家水专项中饮用水安全保证技术，将在十二五给予重点支持。
二、膜法工艺和传统工艺的对比
原水水质中的浊度/悬浮物、藻类、有机耗氧量等情况，选择和确定工艺时需要着重考虑污染物的去除效率，以保证饮用水的安全。
中国北方地区地表水水源特性明显，通常可分为以下3个水质期：
低温低浊期（12月下旬~次年3月中旬）；
正常水质期（3月下旬~6月上旬；10月中旬~12月中旬）；
高温高藻期（6月中旬~10月上旬）
如果以南水北调的水作为本项目的水源，由于地表径流蒸发作用会使原水的总含盐量、硬度、碱度、化学耗氧量等指标均有增加，在一定程度上恶化了原水水质，需要选择可靠的深度处理工艺，保证饮用水安全。
市政自来水厂的水处理工艺通常采用常规处理与深度处理工艺相结合的方案。
根据我方的设计经验和工程经验，提出自来水厂两个典型工艺方案进行比较：
方案一：机械絮凝、斜管沉淀+超滤组合工艺
方案二：网格絮凝、平流沉淀+V型滤池+臭氧活性炭滤池组合工艺
为选择出最优的水处理工艺，对以上提出的两个方案进行技术经济分析。
不同之处：
（1）预处理部分即絮凝沉淀方式不同；
（2）过滤分离技术不一样。
方案一采用机械絮凝、斜管沉淀。将絮凝沉淀池建于室内。对斜管沉淀池的池型进行了优化设计，在吸取Degremont专利工艺的基础上，对传统的斜管沉淀池的布置进行了改造。絮凝池均采用机械絮凝池，采用与Degremont类似的配水方式既保证了沿沉淀池宽度方向的均匀配水，又增加了扫粒混凝过程，增强了沉淀池的沉淀效果，排泥设备采用中心驱动刮泥机，通过排泥管由气动刀闸阀控制自动排泥。
方案一采用较为先进的超滤膜分离技术。超滤膜技术被称为第三代饮用水处理技术中的核心技术。超滤出水的浊度更低、更稳定，生物安全性更高，并且能更有效地去除病原性微生物(如贾第虫、隐孢子虫)等。方案一不需要滤池，膜车间占地面积小，大大节省占地，国内外有不少中小型工程的示范工程，处理效果稳定，出水品质较高，自动化程度高，是较理想的水处理工艺。
方案一采取根据进水水质情况考虑投加粉末活性炭和高锰酸盐复合药剂去除有机微污染物、藻和控制臭味的方案，运行灵活。
推荐工艺：机械絮凝、斜管沉淀+超滤的组合工艺。
采用高锰酸钾预氧化和投加粉末活性炭的处理方案。
关键词：市政自来水 供水工艺 膜法
中图分类号：TK284.7文献标识码： A
引言：
随着国家国民经济的发展，地下水超采，水资源污染比较严重，地表水质恶化。同时国家出台《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），规定自2007年7月1日起全面实施，水质指标由GB 5749-85的35项增加至106项，增加了71项；修订了8项；但是由于全国各地的实际客观条件不一，具體实际实施情况并不与国家政策做到完全同步。
寻求新的饮用水安全保障技术成为当务之急，通过科研和多年的工程实践，我们认为膜系统集成技术是替代传统工艺的最有竞争力的技术
一、膜技术在市政自来水工程中的应用概述
地表水水质恶化的同时，国家饮用水标准对水质的要求提高。地表水中的微生物（隐孢子虫、贾第虫等）风险，消毒副产物的限制越来越严格。膜法饮用水处理技术的不断成熟，膜使用寿命的不断提高，使膜系统建设成本逐步降低。膜法工艺出水水质优异，占地面积小，建设周期短，自动化程度高，工艺流程短，使用灵活。
在北美，已有250座自来水厂采用了超滤膜处理工艺，累计处理量达到300万吨/天。美国的超滤膜自来水厂总处理量占美国自来水供应量的2.5%，并且许多新建水厂和老水厂改造项目越来越多的采用超滤膜工艺。
在欧洲，超滤膜工艺在水厂中的应用，更为广泛，以小型水厂居多。英国已有100多家水厂采用超滤膜技术，累计产水能力已达到110万吨/天。
在亚洲，超滤膜技术的应用在近几年的增长也比较显著。新加坡已建成一期规模为28万吨/天的大型自来水厂，日本的超滤膜产水能力已接近400万吨/天。
新加坡、澳大利亚、荷兰、英国和以色列使用超滤工艺净化自来水的处理量分别占其自来水总供水量的12%、4%、3.1%、2.0%、1.2%。
1、替代沉淀-过滤工艺
Chestnut Avenue水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于新加坡，一起供水规模为27.3万吨/天，超滤工艺的目的是控制浊度/色度和有机物，超滤出水采用虹吸工艺大大降低了运行成本。
City of Kamloops 水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于加拿大，供水规模为16万吨/天，采用二级超滤系统，将一级超滤系统反洗水回收后在进行二级超滤处理工艺的产水率达到99%以上。
2、替代过滤工艺
Columbia Heights水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 沉淀───→ 超滤 ───→ 出水
该厂位于美国，供水规模为26万吨/天，是目前北美运行规模较大的超滤水厂，面对美国水质法规的压力，对来水厂进行了改造将传统的砂率工艺改建为超滤工艺，以去除两虫，保障饮用水的微生物安全。
Columbine水厂
原水 ───→ 混合 ───→ 絮凝 ───→ 沉淀───→ 超滤 ───→ 出水
该水厂位于美国科罗拉多州，供水规模18万吨/天，水厂原有工艺存在产水水质差、供水量不足等问题，采用二级超滤对老水厂改造，将砂滤池改为超滤水池，水回收率高达99%。
在中国
已建成的膜法自来水厂（部分）：
无锡中桥自来水厂
山东东营第一自来水厂
山东东营第二自来水厂
江苏金坛自来水三厂
天津南港工业园自来水厂
自十一五开始，国内外很多大学和企业联合开展膜法饮用水净化工艺研究，取得了一批科研成果，建立了多项膜法饮用水示范工程，工程实践证明膜集成技术可满足新的饮用水卫生标准：GB 5749-2006中106项水质指标要求。
目前在很多城市供水厂新建、扩建、升级改造项目中都在进行膜技术相关研究和试验，也包括膜工艺及与传统工艺的组合技术。随着工艺优化，成本降低，膜技术将在饮用水净化领域得到规模化推广应用。
膜技术作为饮用水行业的新型工艺技术，被列为国家水专项中饮用水安全保证技术，将在十二五给予重点支持。
二、膜法工艺和传统工艺的对比
原水水质中的浊度/悬浮物、藻类、有机耗氧量等情况，选择和确定工艺时需要着重考虑污染物的去除效率，以保证饮用水的安全。
中国北方地区地表水水源特性明显，通常可分为以下3个水质期：
低温低浊期（12月下旬~次年3月中旬）；
正常水质期（3月下旬~6月上旬；10月中旬~12月中旬）；
高温高藻期（6月中旬~10月上旬）
如果以南水北调的水作为本项目的水源，由于地表径流蒸发作用会使原水的总含盐量、硬度、碱度、化学耗氧量等指标均有增加，在一定程度上恶化了原水水质，需要选择可靠的深度处理工艺，保证饮用水安全。
市政自来水厂的水处理工艺通常采用常规处理与深度处理工艺相结合的方案。
根据我方的设计经验和工程经验，提出自来水厂两个典型工艺方案进行比较：
方案一：机械絮凝、斜管沉淀+超滤组合工艺
方案二：网格絮凝、平流沉淀+V型滤池+臭氧活性炭滤池组合工艺
为选择出最优的水处理工艺，对以上提出的两个方案进行技术经济分析。
不同之处：
（1）预处理部分即絮凝沉淀方式不同；
（2）过滤分离技术不一样。
方案一采用机械絮凝、斜管沉淀。将絮凝沉淀池建于室内。对斜管沉淀池的池型进行了优化设计，在吸取Degremont专利工艺的基础上，对传统的斜管沉淀池的布置进行了改造。絮凝池均采用机械絮凝池，采用与Degremont类似的配水方式既保证了沿沉淀池宽度方向的均匀配水，又增加了扫粒混凝过程，增强了沉淀池的沉淀效果，排泥设备采用中心驱动刮泥机，通过排泥管由气动刀闸阀控制自动排泥。
方案一采用较为先进的超滤膜分离技术。超滤膜技术被称为第三代饮用水处理技术中的核心技术。超滤出水的浊度更低、更稳定，生物安全性更高，并且能更有效地去除病原性微生物(如贾第虫、隐孢子虫)等。方案一不需要滤池，膜车间占地面积小，大大节省占地，国内外有不少中小型工程的示范工程，处理效果稳定，出水品质较高，自动化程度高，是较理想的水处理工艺。
方案一采取根据进水水质情况考虑投加粉末活性炭和高锰酸盐复合药剂去除有机微污染物、藻和控制臭味的方案，运行灵活。
推荐工艺：机械絮凝、斜管沉淀+超滤的组合工艺。
采用高锰酸钾预氧化和投加粉末活性炭的处理方案。