超濾前預處理工藝的評估及選擇

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超濾無法攔截去除水中的溶解性物質，因此如果需要利用超濾工藝對溶解態的污染物質進行攔截去除，則必須要在超濾的預處理工藝將其轉化為懸浮形態或膠體形態。
如果水中的污染物質主要是微生物和顆粒性物質，則通常超濾前只需要很少的預處理措施，一般在超濾工藝的上游安裝預過濾器(100-300μm)去除較大的顆粒物質等即可，比如采用自清洗過濾器、袋濾、濾芯或盤式過濾器等。

根據原水類型或超濾進水水質的波動等情況，超濾前也可選用其它預處理技術，比如凝聚/絮凝、澄清/沉淀、氣浮或顆粒介質過濾等。
（1）凝聚/絮凝
在凝聚過程中，將鋁鹽或鐵鹽等化學品添加到水中，通過快速攪拌使添加藥劑在水中快速擴散，以減少顆粒物之間的排斥力（脫穩作用），使顆粒彼此吸附聚合。相對應的是，絮凝過程屬于低強度攪拌，以增加顆粒聚合的速度。
凝聚與絮凝可使用陽離子型、陰離子型或非離子型等藥劑。

（2）澄清/沉淀
設置澄清/沉淀工藝用于降低凝聚/絮凝工藝后的顆粒或膠體物質濃度，或去除渾水中的可沉固體，澄清/沉淀工藝不添加凝結劑。
該預處理一般用于平均濁度＞30NTU或峰值濁度＞50NTU的進水，可得到濁度＜2NTU和SDI＜6的澄清水
澄清/沉淀池的水力停留時間一般為2-4h。該預處理的類型包括：
高效沉淀池（斜板沉淀池）
在常規沉淀池中增加斜板以提供更大的沉淀面積，可更高效地沉淀去除水中的懸浮固體物質。
一般采用
60°傾角，采用5cm板間
距的斜板設置，其沉淀速率更高，占地面積更小（通常比常規沉淀池的占地面積小65-80%）。斜板沉淀池可適用于處理濁度＞50NTU的進水。

載體絮凝高密度沉淀池
在混凝階段投加高密度的不溶介質顆粒如細砂等，利用介質的重力沉降作用及載體的吸附作用加快絮體的“生長”及沉淀，屬于一種快速沉淀技術。
一般高密度沉淀池具有沉淀時間短、占地面積小以及能耐受較高的沖擊負荷等優點。

溶氣氣浮法（DAF）
通過使水中產水微氣泡(＜50μm)，并在微氣泡緩慢上升過程中吸附在凝聚好的懸浮物上，使懸浮物密度下降而浮至水面，在凈化器表面而非底部去除固體物質（即澄清后的水從底部而非頂部排出）。
溶氣氣浮占地面積一般要小于常規沉淀池，可適用于去除進水濁度＜50NTU且沉積較為緩慢的輕質顆粒（如凝聚的NOM）、藻類或油脂等，一般可得到濁度<0.5NTU的澄清水。

（3）介質過濾
通過使水流流過一層或多層顆粒介質（如砂、浮石、無煙煤）來去除水中的顆粒、懸浮物和膠體，這是基于當水流流過過濾介質的床層時，顆粒、懸浮物和膠體會附著在過濾介質的表面。
顆粒介質過濾出水水質取決于雜質和過濾介質的大小、表面電荷和形狀、原水組成和操作條件等，設計和操作合理的話，介質過濾一般能清除90-99%的顆粒、懸浮物和膠體。

顆粒介質過濾有以下幾種不同的類型：
單介質過濾
一般采用細砂，適用于濁度＜2NTU，TSS＜3mg/L的進水；
多介質過濾
最常用的過濾介質是石英砂和無煙煤，細砂過濾器石英砂顆粒有效直徑為0.35-0.5mm，無煙煤過濾器
顆粒有效直徑為0.7～0.8mm。
當采用石英砂上填充無煙煤的雙介質過濾器時，它允許懸浮物等雜質進入過濾層內部，產生更有效的深層過濾而延長清洗間隔。
過濾介質的最小設計總床層深度為0.8m，在雙介質過濾器中，通常填充0.5m高的石英砂和0.4m高的無煙煤。
雙級介質過濾
（適用于進水濁度>20NTU、TOC>6mg/L時）
通常第一級是較粗的單介質或多介質過濾（可去除60-80%的懸浮固體），第二級采用拋光雙介質過濾器，可清除99%的剩余細微懸浮固體。
雙級介質過濾對TOC的去除率較低，一般只有20-30%，但如果在頂部安裝活性炭層，則對TOC 最高可達50%左右的去除效果。雙級介質過濾一般可得到濁度＜0.1NTU的產水。
此外介質過濾系統按不同的劃分方式可分類為：
按驅動力：
重力過濾：靠水流自身重量產生的靜壓進行過濾的裝置。
一般在過濾器底部適當高度處放置多孔板并鋪上過濾介質即形成重力過濾器。由于靜壓比較低，僅適用于較易過濾的物料或者對過濾速率要求不高的操作過程。
常用的類型還有袋濾器、砂濾器等。其操作多為間歇式。
壓力過濾：一般采用封閉鋼制過濾容器，容器可耐壓，能用較高的過濾床層、較精細的過濾介質粒徑和較高的過濾濾速，設計過濾流速通常小于10-20m/h，反洗流速40-50m/h。
按過濾速度：
慢速過濾：以重力過濾為主，過濾速度一般＜0.5m/h，通常適用于濁度<5-10NTU 和TOC＜3mg/L的進水，可得到濁度＜1NTU的過濾產水。
快速過濾：可以是重力過濾，也可以是加壓過濾。濾速最高可達12m/h，通常需要預凝聚，可得到濁度＜1NTU的過濾產水。
高速過濾：加壓過濾，濾速最高可達30m/h。在混凝劑和助凝劑的作用下，可得到濁度＜0.5NTU的過濾產水。
按流動方向：
下流過濾：此種類型最為常用，水流自上而下經過濾層進行過濾。
上流過濾：較少使用，水流自下而上通過濾層進行過濾。