超濾-反滲透工藝在地下水除氟工程中的應用

高宗仁

（山東省城建設計院， 濟南 250021）

氟是人體生命必不可少的微量元素之一。 適量的氟能使骨、 牙堅固， 減少齲齒發病率。 但是氟長期積累于人體時能深入骨骼生成CaF2， 造成骨質松脆， 牙齒斑釉， 韌帶鈣化， 關節僵硬甚至癱瘓， 嚴重者喪失勞動能力。 我國是高氟地下水分布較為普遍以及氟中毒較為嚴重的國家之一。 世界衛生組織的飲用水中氟的質量濃度建議值為0.5 ～1.5 mg／L， 我國飲用水衛生標準定為1.0 mg／L［1］。

大廠南區水廠規模為1 萬m3／d， 主要服務于大廠潮白河經濟開發區的居民生活用水。 水源為地下水， 氟化物的質量濃度為1.1 ～2.0 mg／L， 季節變化較大， 而且有逐年惡化趨勢。 雖然原水廠設置了除氟系統， 但出廠水遠遠不能達到飲用水衛生標準的要求， 水廠已經無法正常運行和供水， 影響了當地群眾的正常生活。 因此， 對現有設施進行技術改造， 提出針對性的工藝方案迫在眉睫。

1 工程現狀及存在問題

大廠南區水廠設計供水規模為1 萬m3／d， 原設計工藝為源水-活性氧化鋁吸附罐-清水池-供水泵房， 現狀水源井12 座， 除氟車間1 座（內設吸附罐及反洗系統、 消毒設施）， 清水池2 座， 供水泵房1 座， 辦公樓1 座。 水源除了氟化物超標外， 其他水質指標均可達到GB／T 14848—2017《地下水質量標準》。

原設計處理水量420 m3／h， 進、 出水F-質量濃度分別不超過2.0、 1.0 mg／L。 共10 個除氟罐，單個尺寸D × H 為2.0 m × 3.5 m， 設計濾速為13.37 m／h， 壓力損失不超過0.1 MPa， 沖洗周期為24 h， 再生周期為7 ～15 d。

原廠投入運行1 a 來出現了較多的問題： ①出水氟化物的質量濃度為0.83 ～2.34 mg／L， 遠不能達到設計標準； ②吸附飽和周期越來越短， 從開始的15 d 到后來的3 d；……