由于水源性疾病的爆发的案例，与环保当局对xx副产物更严格的要求，再加上现有基础设施的老化，以及膜处理技术的经济可行性日益增加等因素，促使人们对采用膜技术的兴趣越来越高。全美国的社区目前对超滤、微滤和反渗透等技术极感兴趣，导致膜处理设施和项目数量不断增加。同时，新的膜处理厂其设施规模和复杂性也随之上升。

超滤满足这个需求

在明尼阿波利斯（ Minneapolis）附近的 Columbia Heights 膜滤水处理厂是世界上第二大饮用水超滤厂，目前的生产能力是每天7000万加仑，最终将达到每天7800万加仑。它的设施规模仅次于新加坡的每天7200万加仑的膜滤厂。这两项设施都是Black & Veatchg公司设计的。

Columbia Heights的设施充分例证了 明尼阿波利斯水务局 （MWW —Minneapolis Water Works’）对提供高品质饮用水的承诺，以及膜滤应用和技术的显著发展。出于多重目的和多种考虑，MWW决定使用超滤来取代旧有的粒状介质过滤，用以进一步处理经石灰软化、净化过的密西西比河水的水处理工艺。 MWW需要考虑未来可能的污染威胁，继续遵守各种法规，并且更换已经近百年的砂过厂。新的膜过滤厂所生产的水质远高于法规的要求标准，并提供对隐孢子虫这样一类微生物致病体非常有效的去处，进而保护MWW的用户远离水源性疾病。

MWW的主任Shahin Rezania博士说：“就去除致病体，以及在合理的成本上建立多重屏障保护而言，超滤是一个合乎逻辑的选择。”

“要将一项新技术成功地运用在如此大规模的现役水厂存在许多的挑战。但是把参与这个项目的每个人的才智聚集起来而产生的管理技能和技术知识，使我们能够克服这些挑战，确保明尼阿波利斯和附近郊区的人在未来都能够享有高品质的饮用水供应。”

接受挑战

MWW 委任HDR来评估预处理方案以及选择适当的超滤膜，并选择Black & Veatch提供水厂改造的设计、施工、培训和启动服务。这个1999年启动的项目，包含由一个全国公认的专家所组成的审核委员会以渐进的审查方式对所有可行的水处理技术进行全面的的详细评估。

既要成本低廉，又要成功地把一个大型膜过滤系统整合到一个现有的运作系统，在很多方面需要特殊的考虑。如此大规模地运用一个新兴技术来有效地处理一个水质不稳定的水源是具有挑战性的，而且程序控制和废水处理都需特别注意。在不会使系统过于复杂化的前提下，优化成本、操作和维护所需费用是至关重要的。

在以通过试点测试和性能生命周期成本分析来确定了{zh0}的方案之后，小组把试点的结果运用到全面、大规模的应用中。

通过性能评估选择了最合适的技术后， MWW决定继续试点测试。在设计工程师和膜设备供应商的协助下， MWW延长试点测试，以便为优化设计和确定工厂起动的操作参数提供依据。为了帮助获得准确的操作参数，这个试验厂的实验模拟了全规模运行的情况。

2002年春季，融雪改变了工厂的进水质量，并且降低了膜的操作性能，因而需要对化学清洗程序进行调整。在这些事件中，经过膜过滤的水的浊度仍然保持非常低的数值。

但是，由于近水水质的变化造成膜过滤水头损失的增加，因而导致膜的反冲洗和化学清洗更加频繁，从而降低了有效的过滤时间和处理水的输出量。项目组制定了一项策略来解决这个问题，并相应地修改了设计，譬如增加一个化学进料泵，当膜污垢出现时可以供应不同的化学药品。

设施的设计

项目组使用三维和建筑xx图软件来帮助开发设备，进行结构设计和管道布局。使用这个软件所建造的工厂模型使 MWW清楚地看到工厂将是什么样子。使用三维设计软件可以对各种不同的布局选择进行评估，以优化设备的摆设和可用的空间。

新的薄膜处理设施建造在一个包括管理和处理程序的统一建筑中。管理区域包括演示室、会议室、控制室、办公室、实验室和配有为参观公众服务的教育显示器的大厅。膜装置设备区包扩40个由GE公司提供的超滤单元，以及用于膜清洗的化学药品储存和给料的配套设备。每个膜单元包括 28个约28英尺长的玻璃纤维压力容器。

在视觉美学上，新的工厂修建了砖外立面，拱门和砖瓦屋顶，以和原有的20世纪初期建筑相辉映。极为讲究的园艺景观并提供了隐蔽性和安全性。

“在具有意义的项目上，与具有才能的客户合作是非常有价值的，” B&V Water公司总裁兼首席执行官Dan McCarthy说：“与 MWW一起来有效地利用和推动膜处理技术，不仅有利于地区的居民，而且有利于整个净水工业 ”。

新运行的MWW厂进一步把膜过滤确立为一种在经济上可行的技术。