新型碟管式反滲透DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備

1、新型碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備 水作為生命之源，是人類生存和萬(wàn)物繁衍的基本保證，災(zāi)害發(fā)生時(shí)，水源往往受到嚴(yán)重污染，供水系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，生活飲用水難以保障。不僅如此，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的急速膨脹，工業(yè)化學(xué)品無(wú)度排放等人為因素造成水體水質(zhì)發(fā)生變化的事件也時(shí)有發(fā)生，因此如何在重大自然災(zāi)害或環(huán)境污染等突發(fā)事件發(fā)生后快速、安全地解決飲用水，保障群眾正常生活成為了最關(guān)鍵的問題。因此，研究和開發(fā)自然災(zāi)害和突發(fā)事件中安全供水應(yīng)急處理系統(tǒng)對(duì)保障受災(zāi)群眾的生活用水及確保災(zāi)區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定具有重要的意義。 1、應(yīng)急供水裝置 應(yīng)急供水裝置是指飲用水深度凈化的小型化設(shè)備，通過各凈化組件的優(yōu)化組合，處理水的濁度、色度、異嗅和有

2、機(jī)物等。它具有移動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單、不受電源限制、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，既適用于應(yīng)急條件下的飲用水凈化，又適用于小型集中供水區(qū)或分散式供水區(qū)的飲水安全。它大體可分為移動(dòng)式飲用水處理系統(tǒng)、一體化凈化設(shè)備、固定式小型反滲透凈化設(shè)備、手壓式小型水處理設(shè)備、凈水瓶等幾種類型。 世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家在應(yīng)急飲用水凈化產(chǎn)品的研究和開發(fā)方面比較重視，且投入巨資支持研究，設(shè)計(jì)并制作了1臺(tái)小型可移動(dòng)飲用水處理設(shè)備，它主要由2部分組成:超濾膜組件和驅(qū)動(dòng)裝置即1輛可人工腳踏發(fā)電的自行車，每天可供水8t。研制了1臺(tái)移動(dòng)式超濾膜處理系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)飲用水，最大產(chǎn)水量1m3/h，自帶發(fā)電裝置，質(zhì)量150kg，可用飛機(jī)裝運(yùn)或4人搬運(yùn)。但

3、是超濾膜組件不是對(duì)所有的水源都適用，只適合處理無(wú)污染、微污染或生物污染的地表水和河水，而對(duì)于化學(xué)污染的水源僅靠超濾處理是不夠的，還需經(jīng)反滲透等深度處理才可達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)對(duì)災(zāi)害與突發(fā)衛(wèi)生事件中的供水問題也非常重視，水質(zhì)凈化技術(shù)取得了很大發(fā)展，但在水源適應(yīng)性、動(dòng)力多樣性、設(shè)備成本等方面都與防災(zāi)減災(zāi)的要求有相當(dāng)大的差距，難以解決各類災(zāi)情和突發(fā)衛(wèi)生事件發(fā)生時(shí)的應(yīng)急供水問題。雖然我國(guó)對(duì)水處理技術(shù)研究投入很大，現(xiàn)成的凈水劑和水處理設(shè)備種類也很多，但還沒有適用于自然災(zāi)害應(yīng)急的定型產(chǎn)品?，F(xiàn)今，應(yīng)急供水設(shè)備出現(xiàn)工藝技術(shù)差異性大、性能優(yōu)劣摻雜、出水指標(biāo)差別大的情況，有些工藝僅選用了簡(jiǎn)單的物理方法，適合在水質(zhì)

4、好、無(wú)特殊污染的情況使用;有的采用卷式反滲透處理工藝，當(dāng)水質(zhì)優(yōu)于類水時(shí)，出水可達(dá)標(biāo)，若劣于類水時(shí)，出水水量衰減嚴(yán)重，有的甚至由于膜過流通道堵塞而無(wú)法正常運(yùn)行，DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水車采用了具有寬流道的碟管式反滲透膜元件，具有預(yù)處理工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、出水安全性高等優(yōu)點(diǎn)，可完全滿足應(yīng)急供水三要素，即可靠的安全性、廣泛的適用性和高度的機(jī)動(dòng)性。 2、DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備 2.1技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展歷程 DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備的技術(shù)核心是碟管式反滲透膜處理技術(shù)。反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，借助于半滲透膜的選擇作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開，已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮。在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)

5、可將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水，但傳統(tǒng)反滲透組件受其結(jié)構(gòu)形式的局限只能處理比較潔凈的水，給野外作業(yè)帶來(lái)很大困難。碟管式膜組件(圖1)通過把過濾膜片和導(dǎo)流盤疊放在一起，用中心拉桿和法蘭、端蓋進(jìn)行固定，然后將其置入耐壓外殼中而形成。這種碟管式結(jié)構(gòu)，具有較寬的料液流道，可以有效避免物理堵塞，通常用來(lái)處理高濃度污水，這也決定了它可以直接處理各類地表水、河流、湖泊水甚至高濁度水。圖1 DTRO碟管式膜組件 碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備為車載式供水系統(tǒng)(圖2)，發(fā)展至今已經(jīng)歷了2代產(chǎn)品，“第1代”產(chǎn)品為2臺(tái)設(shè)計(jì)出水能力為50m3/d的供水車，車體選用解放賽龍

6、廂式貨車，這2臺(tái)“第1代”碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水車在2008年汶川地震應(yīng)急供水任務(wù)中發(fā)揮了重要作用?！暗?代”碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水車基于“第1代”產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)急水處理設(shè)備設(shè)計(jì)、水量、工藝、自控以及車載性能等方面均得到極大的提升，主要體現(xiàn)在產(chǎn)水量方面，“第2代”產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為300m3/d，較“第1代”有明顯的提升，更能適應(yīng)大災(zāi)害下的應(yīng)急處置;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，采用高標(biāo)準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)及加工工藝、集成化、模塊化設(shè)計(jì)思路;在自控方面，設(shè)備自動(dòng)化程度高、一鍵式操作，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)操作人員專業(yè)性要求不高，帶故障報(bào)警自檢防控功能;在車載功能方面，嚴(yán)格按照消防類專用車輛標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造，采

7、用越野底盤，制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎等可操控能力更強(qiáng)?！暗?代”碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水車在2010年“青海玉樹地震”及“舟曲泥石流”應(yīng)急供水任務(wù)中起到至關(guān)重要的作用。圖2 DTRO 移動(dòng)應(yīng)急水車內(nèi)部構(gòu)造應(yīng)急水源首先被提升至預(yù)過濾裝置進(jìn)行過濾，可以濾除水中的顆粒物質(zhì)、懸浮物等，經(jīng)預(yù)過濾處理的出水進(jìn)入保安過濾器進(jìn)行進(jìn)一步過濾，保安過濾器的過濾精度為10靘，以保護(hù)反滲透膜柱。保安過濾器的出水經(jīng)高壓泵增壓后進(jìn)入碟管式膜組件，分離出的凈水經(jīng)紫外殺菌器消毒后可直接飲用。2.2工藝流程介紹DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備工藝流程見圖 3。 2.3技術(shù)優(yōu)勢(shì) 碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水系統(tǒng)具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì):可以整體移動(dòng)，減少管道鋪設(shè)

8、，可實(shí)現(xiàn)一方有難，多車支援;機(jī)、電、儀一體化整體結(jié)構(gòu)，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗震性;自備電源和外接電源兩用，自備設(shè)備生產(chǎn)保障和人員生活保障系統(tǒng)，確保更為廣泛的生產(chǎn)條件需求，以至“野戰(zhàn)”條件需求;自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便、容易維護(hù);對(duì)各類水源都能有效地制取符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水;裝設(shè)防雷電、防雨雪、防高溫、防低溫裝置、水質(zhì)快速檢測(cè)裝置，保障全天候生產(chǎn)運(yùn)行;系統(tǒng)包括日產(chǎn)水能力從501000t多種規(guī)格，可滿足不同規(guī)模人群的飲水需求。 2.4應(yīng)用范圍 碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水系統(tǒng)主要用在:集中供水的人群聚居地，突發(fā)人為事故或自然災(zāi)害致使水源地水質(zhì)污染，飲用水生產(chǎn)設(shè)施不能正常運(yùn)行;水源地發(fā)生投毒、化學(xué)品污

9、染、傳染病源侵入等惡性案件;在安全飲用水供應(yīng)管網(wǎng)不能到達(dá)的低于設(shè)置臨時(shí)性災(zāi)民或難民安置點(diǎn)以及隔離區(qū)的;邊防武警、野戰(zhàn)野營(yíng)、野外及海上作業(yè)等遠(yuǎn)離市區(qū)城鎮(zhèn)，無(wú)法獲得飲用水的特殊職業(yè)，需要配備自制凈水的可移動(dòng)式飲用水車。 2.5DTRO移動(dòng)應(yīng)急供水設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例2臺(tái)“第一代”碟管式反滲透移動(dòng)應(yīng)急供水車在“5.12汶川地震”中進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行供水，每臺(tái)設(shè)備日供水量40t，表1為設(shè)備在北川唐家山堰塞湖的運(yùn)行數(shù)據(jù)，水質(zhì)處理效果見表2，由表2可以看出出水完全符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)?！暗?代”DTRO移動(dòng)應(yīng)急水車在“玉樹地震”、“舟曲泥石流”中進(jìn)行救援供水，表3為設(shè)備在玉樹以三江源水為進(jìn)水的運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)檢測(cè)設(shè)備出水符

10、合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 3、討論 (1)碟管式應(yīng)急供水設(shè)備由于其特有的碟管式反滲透膜柱的特殊性和廣適性，可以不受進(jìn)水水質(zhì)變化的影響，在高濁度、高懸浮物的進(jìn)水水源情況下能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)檢測(cè)，以上案例中設(shè)備出水均符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB57492006)。在運(yùn)行周期內(nèi)，整個(gè)膜系統(tǒng)未出現(xiàn)膜污堵或出水不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，設(shè)備幾乎不間斷運(yùn)行，無(wú)物需添加任何化學(xué)藥劑，僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的快沖清洗即可將膜表面污染沖出系統(tǒng)，進(jìn)而恢復(fù)膜通量。另外，從表1和表3的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出由于水溫差異較大，在運(yùn)行壓力一致的情況下，產(chǎn)水量有較大差異，產(chǎn)水量數(shù)值主要取決于當(dāng)日水溫值，隨水溫的降低產(chǎn)水量相對(duì)下降。表3中系統(tǒng)回收率僅為30%50%，主要是由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際水溫低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)水量較設(shè)計(jì)值低，因此回收率偏低。 (2)該設(shè)備滿足應(yīng)急供水的三要素，可作為重大