| 设计选用进口超滤膜，为亲水性聚砜中空纤维束膜，每根膜组件由上万根纤维组成纤维束，每根膜元件长为1500mm，膜面积为46m2，截留分子量为50000道尔顿，进水从中空纤维的内部流进，水由内壁向外壁透过收集后从产水管流出，截留物为细菌、大量有机物、胶体等堆积在纤维内表面，运行一段时间后，进行反冲洗，反冲洗水为超滤进水，经过长时间(4个月主左右)运行后，需进行化学清洗，原水经过超滤膜处理，去掉水中有机物，胶体、细菌，出水SDI值100%时间小于4，其中90%时间小于3，浊度<0.3NTU ，CODMn﹤1.5mg/L，。采用超滤工艺有如下特点：
（1）对大分子有机物有去除作用，这是普通过滤无法比拟的。
（2）即使原水为黄河新水，水质随季节发生变化，其出水水质也较稳定。使反渗透装置污堵减少，清洗周期延长（4个月左右）。延长反渗透膜的使用寿命，降低运行费用。反渗透膜的使用寿命由原来的3年提高到5年。
（3）经济环保的水处理工艺，可以彻底清除絮凝剂、助凝剂的大量投加，以往采用活性炭过滤前处理采用瓷砂及多介质过滤，投加絮凝剂和助凝剂以提高过滤出水水质。
（4）节省设备空间和占地面积，降低厂房土建费用；
（5）选用的进口超滤膜性能优良，具有良好的稳定性和抗细菌腐蚀能力。
设计采用6套TSCJ-70型超滤装置，每套产水量60m3/h，回收率大于93%。
2.2 两级反渗透
采纳一期工程两级反渗透技术。一级、二级反渗透选型与一期工程一样。反渗透装置膜组件为一级二段式。膜元件采用卷式ESPAI型（芳香族聚酰胺）超低压复合膜。一段与二段按10：5排列，具体配置为一级反渗透装置4套，整套装置产水量70m3/h，脱盐率大于97%，回收率75％；二级反渗透装置2套，单套产水量70t/h，回收率85％，系统脱盐率97％。
2.3 EDI（电除盐）取代混床
包钢制备精除盐水或纯水的工艺，一直采用一级除盐加混床（H—D—OH—H/OH）的水处理传统工艺。运行证实，该工艺出水优良（一般电导率﹤0.20µs/cm），出水水质稳定，进水水质变化对混床出水水质影响不大，交换终点明显，即混床在失效前，出水电导率上升很快，有利失效监控。但混床的缺点是树脂层工作交换容量的利用率低，再生剂用量大，树脂破碎率较高每年补充树脂量大，再生操作复杂，再生时先进行阴、阳树脂分层，然后分别对阴、阳树脂进行再生、清洗、恢复交换能力并用压缩空气均匀混合阴、阳树脂后方能继续进行,每再生一次所需时间较长〔1〕。尽管包钢使用混床的操作经验成熟，但其运行成本高、操作维护复杂的缺点需要克服。更何况对本工程而言，精除盐水要求电导率小于1.0µs/cm、Cl﹣<0.1mg/L，出水量为7t/h，若采用混床制水工艺，除考虑其出水水质远远高于精除盐水和运行过程存在的不足外，就工程的工艺设备配置来看，单台设备体积小，但数量多，如需混床，再生酸、碱计量箱及酸、碱储罐和再生酸、碱废液中和等设施，显然采用混床是不合适的。
精除盐水采用EDI（电除盐）装置替代现有混床。EDI是在电渗析器的淡化室中填充离子交换树脂而成，将电渗析、离子交换和电化学再生三者结合成一个整体。特别适用经反渗透处理后的除盐水制备精除盐水及纯水（电导率﹤0.1µs/cm）。而本工程除盐水采用二级反渗透，其出水正好为EDI的进水，全面考虑利弊关系，应采用EDI。使本工程实现了全膜工艺，在包钢尚属首次。EDI具有以下优点：
（1）工艺过程单一，设备配置简单，占地面积小。
（2）易于实现自动化过程控制，能够连续地制出产品水，制水效率高；出水品质良好、稳定，制水成本低。制水成本仅为混床的75％。
（3）不采用酸、碱化学药剂进行再生，无需对有污染的化学废水进行收集、存储及处理，且浓水可以回用；系统排污物很少，保护环境。
（4）连续再生方式也简化了操作，无需设置再生系统操作人员。减少了人工费用。
EDI采用2套，每套由3个模块组成，单套出水量7.5m3/h,回收率90～95%,配套浓水循环泵及清洗泵,监控仪表均为进口设备。
3 经济效益分析
新水处理站二期工程投资1300万元。据测算，制备脱盐水、除盐水及精除盐水，采用离子交换法与膜处理法、EDI法相比一次投资基本相同，运行费用后者较前者少。二期工程年节约运行费450万元，即不到3年就可收回全部投资。
4 小结
新水处理站虽然取得了较好的运行效果，但在今后类似工程设计中需要注意如下问题：
（1）超滤膜作为预处理的终端设备，出水水质可达到反渗透进水要求的SDI﹤4、CODMn﹤1.5mg/L水质指标，但出水量特别是稳定出水量在设计中要考虑安全系数为1.2比较妥当。否则由于超滤膜组件并联数较多，加之冲洗用水，出水量达不到标准产量，同时冲洗后水应回收到预处理的澄清池继续后续处理，提高整个水处理系统的水回收率。
（2）水温对超滤膜及反渗透膜特别是超滤膜的出水有一定的影响，尤其是原水为黄河水，水温变化幅度在2℃~28℃之间，低温时超滤膜组件出水量有明显的下降。因此，低温时一定要考虑水的加热。通过该工程近几年的运行证实，水的加热温度应在20℃~25℃为好。这样不仅能保证超滤膜的出水量较为稳定，而且超滤膜的出水水质能够达到进反渗透膜的要求，同时也能增加反渗透膜的出水量。
（3）EDI膜（电除盐）块制备精除盐水在包钢尚属首次应用，因除盐水水箱属开式系统，水箱除盐水与大气接触，运行中由于微生物、灰尘颗粒的进入，在EDI膜面、交换剂表面积累污物，使其再生能力下降，甚至使其再生能力消失，出水水质降低。在今后类似工程中一定要考虑EDI整个系统的全封闭运行，才能使这一先进水处理技术发挥出应有的作用。
参考文献
1 《给水排水设计手册》第二版编委会.给水排水设计手册第4册【M】.工业给水处理.北京：中国建筑工业出版社，2002
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