一体式铁盐絮体-超滤净水技术

膜滤技术作为饮用水处理的核心工艺，虽以优异的出水水质和自动化优势得到广泛应用，但膜污染问题始终制约其长期稳定运行。传统预处理工艺如混凝-沉淀-超滤虽能有效减缓污染，却存在占地面积大、流程复杂等缺陷。近年来，一体式铁盐絮体-超滤技术的出现，为破解这一难题提供了创新思路。

技术原理：从“分离”到“协同”的跨越

一体式铁盐絮体-超滤技术的核心在于将铁盐混凝与超滤过程深度融合，在膜池内直接形成动态絮体层。当原水进入膜池后，投加的铁盐（如三氯化铁）迅速水解生成带正电荷的絮体，通过电中和与架桥作用吸附悬浮物、胶体及部分溶解性有机物。这些絮体在膜表面形成松散且多孔的滤饼层，既充当了初级过滤屏障，又通过物理拦截和化学吸附协同降低膜污染风险。

与传统工艺相比，该技术省略了沉淀池单元，将混凝与超滤整合为“一步式”流程。实验数据显示，一体式工艺对浊度的去除率可达95%以上，同时减少占地面积30%-40%，为土地资源紧张的城镇供水系统提供了高效解决方案。

抗污染机制：滤饼层的动态平衡

膜污染的核心在于污染物在膜孔吸附和表面沉积。一体式铁盐絮体技术通过调控絮体特性，实现了滤饼层的“自清洁”效应：

絮体松散结构：铁盐絮体具有多孔、疏松的特性，污染物更易被截留在絮体间隙而非膜孔表面，降低了不可逆污染风险；

电中和作用：带正电荷的铁盐絮体可中和胶体颗粒的负电荷，减少颗粒间的聚集，避免形成致密污染层；

动态更新机制：在恒通量运行条件下，部分絮体随水流脱落，新生成的絮体持续补充，维持滤饼层的稳定过滤性能。

研究表明，在腐殖酸（HA）浓度为20mg/L的高污染水体中，投加13mmol/L铁盐后，运行12天的跨膜压差（TMP）仅从初始值增至28.4kPa，远低于传统工艺的61.1kPa，验证了其卓越的抗污染能力。

工程应用与效能验证

重庆某城乡供水项目采用一体式铁盐絮体-超滤技术，设计处理规模为1.2万m³/d。运行数据显示：

水质提升：出水浊度稳定低于0.1NTU，CODMn去除率超60%，微生物指标达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）；

节能降耗：省略沉淀池后，吨水电耗降低0.05kW·h，药剂成本减少25%；

运维简化：反冲洗周期延长至24小时，人工干预频率显著下降。

挑战与优化方向

尽管技术优势显著，实际应用仍需关注两大问题：

铁盐投加控制：过量投加可能导致出水铁含量超标，需结合原水水质动态调整投加量；

絮体特性调控：通过优化铁盐种类（如聚合氯化铁）和pH范围（6.5-7.5），进一步提升絮体稳定性和吸附效率。

未来，该技术可与高级氧化（如臭氧-活性炭）或智能监测系统结合，向“精准预处理+智慧运维”方向发展，为饮用水安全保障提供更高效的解决方案。

结语

一体式铁盐絮体-超滤技术通过工艺集成与机理创新，实现了混凝与膜分离的协同增效。其紧凑的设计、优异的抗污染性能及低运维成本，使其成为新一代饮用水处理技术的标杆，尤其适用于中小型供水厂的升级改造。随着材料科学与自动化控制的进步，该技术有望在全球范围内得到更广泛应用。