陕西延长石油（集团）有限责任公司陕西延安727406
摘要：超滤技术是一种高效、环保、节能的分离过程。它以高效率、易于实现自动化运行、环保效益好和适宜水质较差原水的等几方面充分体现了它的先进性。采用超滤技术是生产低浊度生活饮用水的科学的水处理技术，它在生活水处理中的应用，进一步证明了超滤装置技术在化工工程中的广泛应用。
关键词：超滤膜；微生物；浑浊度；水质；过滤
1原有工艺流程
延安炼油厂现有生活水处理系统的处理能力220m3/hr，水源为水质较好的拓家河水库水，流程为：原水经马家湾水场沉淀、过滤处理后—纤维滤池过滤—消毒处理—生活水管网
1.1原有生活水处理系统主要设备
原有生活水处理系统主要设备为纤维滤池（2座），它是一种重力式滤池，截留几个微米至几十微米大分子，对纳米级分子就失去作用。
2norit超滤技术在生活饮用水处理应用
2.1超滤膜的结构
超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。因超滤膜的孔径在数个纳米到数十个纳米的范围内，主要被用于分离胶体物质和分子量大于500的大分子，所以可有效地截留病毒、热源、蛋白质和有机大分子。其次超滤膜种类按成膜材料可分为无机膜和高分子膜。高分子膜的成膜材料有聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯和聚烯烃材料；两种材料共混得超滤膜称共混材料超滤膜，其目的是对膜材料改性，提高膜性能。按膜的结构形式又可分为平板、管式和中空纤维超滤膜。
3超滤技术的工艺原理
3.1超滤器工作原理
超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，即在压力作用下滤膜的孔隙能通过水及由水带走的小于滤膜孔隙尺寸的颗粒，但截留了大于孔隙尺寸的颗粒。超滤对去除水中微粒、胶体（非活性硅、铁、铝）、细菌、病毒和原生动物等微生物，分子量在2000-50道尔顿的大分子物质（蛋白质、氨基酸、酶等）等有机物有较好的效果。超滤也就是一种薄膜分离技术，依靠流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒，以压力差为推动力，原料液在膜面上流动，原料液中的溶剂和小的溶质粒子从高压的料液侧透过膜的低压侧，溶解物质和比膜孔径小的物质将能作为透过膜，透过的液体一般称为滤出液或透过液，不能透过膜的物质将被超滤膜所截留，被截留的部分一般称为浓缩液，浓缩液在滤剩液中浓度增大，达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。整个生活水处理系统实现了过滤、反洗、自动切换、循环往复的工艺过程，本系统就是利用它独特工作原理将浓缩液打入生产水池。
3.2使用超滤系统后工艺流程
延安炼油厂现在取水源为葫芦河水，其水质较拓家河水质差，为满足新标准要求。整个处理过程为原水经预沉、斜板沉淀初步处理后，经原有纤维滤池过滤后，进入中间水池，由泵提升，经波纹管换热器升温后（适当提升水温以保证冬季水温较低时超滤的产水量），由100μm叠片过滤器，截留水中残余的100μm以上悬浮颗粒物后，进入超滤进行过滤处理，滤除水中残余悬浮物、胶体类物质和菌藻类污染物，经消毒处理后，进入现有生活水清水库，由生活用水输送泵配送管网。其流程为：
原有滤池出水—调节池—超滤水泵—冬季换热—叠片过滤器—超滤装置—二氧化氯消毒—消毒水箱—原有清水库—原有输送泵—生活水管网。
原有生活水纤维滤池为重力滤池，为方便操作，将其改造为自动控制滤池，将进水阀、中排水阀和进气阀改为气动阀，设计操作屏，点操操作，远远降低劳动强度。
3.3换热器的作用
用于原水冬季换热升温处理。因原水来水温度不稳定，冬夏水温变化较大，水温过低会影响超滤装置的产水量，或导致超滤装置的运行压力过高，为保证超滤出力的稳定和运行的安全，系统设置两套换热器，将原水温度提升至并恒定在15℃（15℃-20℃）2℃。
3.4叠片过滤器的作用
为保证超滤设备的安全运行，防止100μm以上颗粒进入超滤膜组件，对膜组件产生伤害。叠片过滤器的核心技术在于采用了叠片缝隙过滤机理，通过互相压紧的表面刻有沟纹的塑料叠片实现了表面过滤与深度过滤的结合。
叠片过滤介质从外到里有1.4厘米的宽度，是深层过滤介质，对软性细小杂质具有高效的截留能力，叠片过滤随着压差的上升，水压给叠片施与更高的压力，叠片被压的更紧，形成自锁性过滤原理，确保截留的杂质不再泄露到下游，并且采用独特的外源自动反冲洗模式保证了叠片高效彻底的反冲洗，从而达到高效的截留能力。最终使滤出水浊度低于20NTU，作为超滤原水。
3.5超滤系统作用
经叠片过滤后滤液，采用超滤装置过滤处理。超滤装置采用中空纤维结构，切割分子量为10万道尔顿。超滤可以去除水中的胶体、悬浮物、大分子有机物等，它是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒。因此产水（透过液）将含有水、离子和小分子量物质，而胶体物质、颗粒、细菌、病毒和原生动物将被膜去除。叠片过滤器过滤后水通过超滤装置，使水中残余悬浮物和胶体在超滤中截留而去除，从而使水质得到净化。
3.6消毒系统的作用
过滤净化后，水质进行消毒处理，传统饮用水消毒使用的氯消毒剂时，容易产生卤代烃类消毒岐化产物，包括三卤甲烷，如氯仿以及二氯乙腈等有机卤代物，氯仿已被国际公认为致癌物质，氯代酚和二氯乙腈等同样也具有致癌或致突变作用，并带有难闻的臭酚气味。而二氧化氯是强氧化剂，在水中对有机物的氧化降解不会产生氯化产物，大大降低三氯甲烷的生成。另外它还能氧化水中的铁、锰离子以及硫化物，不与水中的酚类反应，不会产生不愉快的气味。
4投资回报率经济效益社会效益
延炼应用超滤技术对现有生活水处理系统进行改造，是厂内的重要民心工程，这对炼化公司及延炼的可持续性发展都有重要的现实意义，它将会取得了较好的回报。超滤水处理技术技术的投资回报率较高，其效益和优势主要在于：优化质量过剩最小；优化改造成本较小；提高职工家属生活用水的水质；保障职工的身体健康；提升职工的生活质量；降低工人劳动强度。
结束语
超滤装置在生活水处理中的应用，是水处理技术的一次质的飞跃，由于人类对饮用水的质量要求越来越严格，投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。超滤膜对细菌的去除率可以达到6log，对于病毒的去除率达到4log，因此我们就不必在担心细菌和病毒的问题。这样生活水中浊度和悬浮固体都非常低，因此此时的膜系统可以采用很高的膜通量。就达到满足职工生理需要，还防止水源性疾病的传播。也提高职工家属生活用水的水质，保障职工的身体健康，提高职工的生活质量，在某种意义上可为延炼及社会带来可观的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]GB5749-1985.生活饮用水卫生标准，[S].
[2]GB/T17218-1998.饮用水化学处理剂卫生安全性评价，[S].
[3]CJ3020-1993.生活饮用水水源水质标准，[S].