Microfiltration:a Case study

　　摘要：美國北加州圣就斯(SanJose)自來水公司，面臨著美國及加州地表水處理規則(SWTR)的訂立的要求，要決定其現有的小型硅藻土水廠是廢棄或者改造。由于諸多環境、設計、運轉和規則要求的種種關系，最后決定采用微濾(MF)設施，以替換掉原有硅藻土設施。該微濾設施規模5mgd（約18900m³/d），為美國當前最大的微濾飲用水凈水廠。設施于1994年2月開始運轉，截止到現在出廠水水質良好，已超出SWTR的要求。本文敘述了此新型微濾凈水廠在設計、建造和運轉各方面的情況，并指出在選擇方案當中，于各種因素上微濾都超過其他處理設施。

　　美國于1986年頒布了飲用水安全法，提出一系列新的規則，這些規則顯然的影響了美國水工業，這些地表水處理規則(SWTR)和推薦的加強地表水處理規則(ESWTR)要求增加對微污染物的去除和滅活的處理。總大腸菌條例(TCR)建立了對配水管網中的大腸菌更嚴格的標準和檢測要求，另外還提出了消毒劑／消毒副產物條例，以限制消毒劑的投加量和限制多數消毒劑在飲用水中產生的副產物數量。這就使得水處理更難以達到SWTR、ESWTR和TCR的生物滅活的具體限制要求。
　　用常規處理給水設施對滿足于此新的飲用水標準要求，顯然的更增加了困難。然而，膜工藝明顯的適于這些要求，且能達到將來預期的更嚴格的要求。例如，微濾(MF)和超濾(UF)就是能夠除掉賈第蟲(Giardia)和大腸菌大于99.9%(3log)的篩分膜工藝。面對賈第蟲及將來隱孢子蟲去除或滅活需要，采用UF·MF和其他膜技術，只在單把通過過濾處理的情況下就能以增加病毒滅活或維護管網中剩余氯的消毒劑量。膜技術比之常規處理的其他優點是，占地小、化學藥劑用的少，操作不復雜。
　　在美國多年來對膜過膜設施處理飲用水，以相當大的興趣進行研究應用，對膜技術改善性能和減低造價上連續的取得新進展。當飲用水標準更加嚴格要求，和膜工藝設施的建設投資及管理費用與常規處理設施更為相等情況下，在選取處理設施方案時，膜技術更令人注目，特別是在處理設施產水量小于5mgd（約18900m³/d）時，尤其是這樣。
　　本文提出的是一個5mgd飲用水MF水廠，其產水水質符合SWTR標準，且預期將來也會符合更嚴格的處理要求。方式為MF設備更換原有的硅藻土(DE)過濾設備的水廠，它是美國當前最大的飲用水MF水廠。本文敘述了此MF新水廠設計、建造、運轉情況，且敘述了這個新水廠產水水質完全達到加州SWTR和美國環保局SWTR的要求情況。又根據本實例中，MF設施超過其他處理設施的更為優選的因素，提供了在美國使用MF的遠景。
　　水廠掉換為MF設施
　　為了達到加州SWTR的水質要求，圣一就斯(SJWC)自來水公司面臨著決定對這個1959年建立的5mgd薩拉托卡水廠(WTP)的合棄而改造的問題。原有的硅藻土水廠(1)沒有提供滅活賈第蟲應有的足夠氯劑接觸時間(C×T)，(2)在薩拉托卡灣迂有暴風雨當中，不能有效的處理那時發生的高濁度原水，和(3)由于運行多年過濾設備陳舊，產水量減退。
　　掉換為MF設施以解決上述問題是符合邏輯的，且在原地上建設都能滿足環境、工程和運行的要求。建設由1933年2月開始，SJWC和咨詢工程師一起工作很快完成了設計。1993年夏季和秋季進行了改善，安裝了MF設施及輔助設備。這個能供應30000人用水的薩拉托卡水廠，由1944年2月以來，運行非常成功。
　　偏遠地區水源
　　薩拉托卡水廠水源引自麥克肯譯(Mckenzic)湖和薩拉托卡河，該河是加州舊金山市海港區內的圣一克蘆滋山北坡的天然河流，麥克肯澤湖為一人工湖，容量7000萬gL（26.5m³），湖內不許可游泳或做水上運動，整個流域匯水面積接近9萬平方英里，(23.31萬平方公里)，其中空地占51%，私有地占41%，SJWC占地8%，這是一個沒有發展的偏遠區域。
　　吸取由薩拉托卡河到國會引水渠進水口(Congress Springs intake)的原水，在薩拉托卡水廠處理。薩拉托卡河水水質好，總有機碳(TOC)一般<2mg/L，總堿150-200mg/L（以CACO₃計）和總溶解固體250-300mg/L。1至6月，水廠正常運行時，水溫5-15℃。水質情況示于表1。

　　*一鉑鈷單位（標準法2120－B）
　　暴風雨時受極大的徑流影響，水源原水變濁，在1944年迂到此種原水的季節中，原水從<1ntu猛增到約250ntu（圖1）。暴風雨時薩拉托卡濁度急速增大，而當徑流減退時，濁度降為5－10ntu。
　　原水濁度變化使得薩拉托卡水廠舍棄了原有的硅藻土設備。當原水濁度>5ntu時，舊的硅藻土設備就不能正常運轉。在暴風雨和河內水流大的當中，水廠停止運轉，直到原水濁度恢復到處理標準以內才開始運轉。迂到這個季節硅藻土水廠約有35天不能運轉（或六個月中的一個月）。表2示出有代表性的150天處理季節當中（和1994年處理季節當中），原水大于5ntu的天數。1994年處理季節比一般的短些(120天)，它有47天原水濁度大于5ntu。1994年當中，新的MF設施在整個原水濁度范圍內能以運轉，且尚有增加原水量的優點。
　　自從1990年1月開始，從薩托卡河所取的水樣，每星期用最大可能法(most probable numbei)檢測大腸菌。如表3所示，中間月份總大腸菌小于1000/100mL，合乎美國環保局對薩拉托卡水廠的合乎最低水質要求。就是這種情況下，水廠用這種水源不能要求處理賈第蟲減低到大于3log、病毒減低到4log的目標。

　　四種處理方案
　　1992年10月，咨詢單位完成了薩拉托卡水廠于符合SWTR下，采用不同處理技術的評估。共考慮了四種主要處理技術，為硅藻土過濾、兩級過濾、MF和UF，提出了對這四種處理技術的造價、符合規定、操作和設施地點（即在環境和設計方面的可能性）評估的結果。
　　因為水廠設在圣一克盧滋山的窄狹地區，對原有150m²（1600平方英尺）的建筑或增加結構物排除在外。增加的設施項目要有如下限制：
　　*清水池容量（氯劑接觸時間少于15min）
　　*暴風雨當中原水濁度值(>100ntu)
　　*需要自動化（手動以外）操作
　　*儲存和脫水藥劑淤泥地方無和
　　*設計和建設處理設施壓縮(12－月)程序

　　*大腸菌發酵技術（標準法9221-8）
　　水廠地勢窄狹需用非常規的處理設施，用最少接觸時間除掉賈第蟲。當所有適于窄狹廠地的設施考慮完畢后，選中的MF設施的總費用要與常規處理設施相當。四種處理設施方案的基建投資及運轉費用的比較示于圖2。各設施項目的主要內容載于表4。硅藻土過濾和兩級過濾設施的投資都包括采用臭氧和慣例設備的費用。MF設施包括添置的四座MF膜設備的費用。其現有造價共400,000美元，膜壽命設定6年。

　　所選MF設備結構密實，為約0.2um構件，它能以消除賈第蟲到3log，而無需藥劑預處理或最后消毒。加州保健單位(DHS)保證能除到0.5log病毒之下，處理水管道和1300m³(348000gl)無隔墻清水池對余留的3.5log病毒滅活，提供符合C×T要求的足夠接觸時間。采用MF還由于以下其他因素。
　　*在基建投資方面，與硅藻土過濾和兩級過濾相比，用MF膜設施增加的費用，可以避免將來水廠為滿足新規定要求提高水質所需的投資來補償。
　　*MP設施自動運行，可用最少人力管理，原水濁度大時，不需改善處理設備，設備也不需要加強管理能正常運行。
　　*MF濾出水水質與原水水質無關*MF濾出水能滿足將來更嚴格的水質要求標準。
　　*MF設施設計嚴密，可使設置在結構物之中，使占用場地面積達到最小。
　　*由于不用混凝劑或助凝劑，剩余污泥量減到最小，對在將來控制消毒付產物(DBP)上也有一定好處。例如，它可能在達到C×T符合要求以后，把自由氧轉換成氯胺。這個設施另一個優點是它能以處理多變化和經常出現的高濁度原水。由于新設施比舊有設備能處理更多的原水，這就使得STWC增加了收入。最后考慮的是該設施合乎標準化設備和操作條款。該設施從設計、建造到開始運行，在12個月時間內快速完成。
　　水廠類型－六個MF單元
　　水廠設計采用直流(direct flow)或死頭(dead end)模式的六座由制造廠裝備好了的微濾(MF)單元。每個單元擁有90個壓力容器組件。每個組件含有10m²空心纖維膜的表面積。此聚丙烯膜額定孔眼尺寸為0.2nm。

　　MF設備設計水流的流動量至少為0.64gpm/m²(0.17m/h)，日產水量5mgd（約1.9m³/d）。預處理設計用兩臺380um(40×40篩眼)連續清除篩網機，以欄住大的顆粒，免使濾膜受損，這些顆粒能以被堵在膜外圍的粗網上或夾在中空纖維中間。設施操作的穿過膜壓力為2-20psi(0.14-1.4kg/cm²)。用兩臺1750gpm(6.63m³/min)變速原水泵，以24psi（約1.7 kg/cm²）壓力唧水。圖3為水廠工藝程序圖。
　　水通過膜積累的水頭損失，經常用自動空氣反沖來擺脫。90psi（約6.4 kg/cm²）壓縮空氣由入膜的一側，穿過膜孔纖維部件快速膨脹，使膜孔上的堆積物疏松，以后用小量的濾過水沖洗孔眼。因為原水水質是高質量的（代表性濁度<5ntu），水頭損失增長慢，沖洗水量平均為供水的1%。濁度大時增為供水的7%。反沖洗后的水流到320,000gaL（約1200 m³）的沉淀坑中澄清，反流回原水進水口，不讓反沖洗水流入薩拉托卡河。
　　在用空氣反沖不能將堵塞的生物和有機物完全除掉時，需要間隔的用化學藥劑清洗MF膜，采用分隔的就地清洗(CIP)設備清除，藥劑用1%氫氧化鈉和用預熱到100F（約38℃）的表面沖洗劑溶液。當地環保標準要求CIP容器和管子密封和檢漏雙重標準。CIP必須由操作人開動，和加州保健單位要求在每座MF設備上安裝一個閘門，以減少十字接頭(cross connecfion)潛在壓力。在首先開動的一段時間當中，CIP棄水作為廢水由商家處理和回收部門排除。將來棄水則以固定管連接排到衛生排放渠，隨后用檸檬配中和到pH為7。排除棄水定量<3500gL/月（約13m³/月）。

　　每一MF單元有1200多O－型墊圈和封口，必須進行膜的安全試驗，以核實此過濾屏蔽維護好壞。MF設備基于下列原則進行膜整體自動試驗，即在膜損壞有漏泄以前，氣壓必須克服毛細管阻力。試驗當中，氣體以低壓15psi（約1.06kg/cm²）在毛細管阻力始沸點(bubble point)以下作用到膜。用此壓力，整體膜顯示壓力衰減<0.5psi/min(0.035 kg/cm²·min)。
　　試驗也檢查圍繞空心纖維束末端的O－型墊圈、閥裝置和封口組件等由于損傷出現的氣體外漏狀況。如果壓力損傷率超過預定要求，則發出音響檢定的警告信號或者損傷MF設備自動關閉。用于MF的此種檢定每4小時自動動作一次，且每當操作者開動時，也自動動作一次。此總體檢定是對過濾間隔顆粒——計數分析的補充。
　　每個MF設備為他們自己的程序邏輯控制器(PLCs)控制，它與主PLC和遠方遙控設備相連。輔助設備（高壓空氣壓縮器、乾燥器、原水泵、反沖洗水回收泵及PLC設備）為主PLC控制和監視，這就使得SJWC得以從主操作中心監視進行程序和發出警報，而不需要有人在整個時間內看管。主控制程序調節一切反沖洗和流量控制程序。主操作程序設計從薩拉托卡河抽取原水，抽取量從Imgd（約0.38萬m³/d）到最大的5mgd（約1.9萬m³/d）。
　　建設需要緊密配合
　　購貨簽字以后，建造根據建設程序于12個月內完成。整個投資費用約350萬美元，其中150萬美元為由澳大利亞購置MF設備費用及運費。由于建筑物密集和建設日期短，所以施工時要在現場的5個建設群中緊密配合。
　　另外，MF單元及管道的安裝，建造計劃還要包括一些加到MF與非MF有關的改進措施。
　　MF有關的改進措施
　　*建筑平板以灰漿穩定放置。
　　*連續清洗篩網安裝。
　　*安裝3500gL（約13m³）CIP設備，替換原有的壓力容器。
　　*建造消能器以及建造回收池和管道，擴大反沖洗水沉淀溝。
　　*加大過濾水管直徑，以限制反沖壓力。
　　非MF有關的改進措施
　　*拆掉舊有硅藻土濾站和設備。
　　*掉換原水泵和管道
　　*加強進水構造
　　*取消加氯機，換上氫氧化鈉消毒設備。
　　在進行建設前，需要解決一些問題。第一是，由于加州漁業和運動主管單位不允許在薩拉托卡河從事工程，所以水廠建設工程和原水進水口修整必須限定在接近支流沿岸。第二是，由于水廠場地所在薩拉托卡地區的城市已制定出對新建筑建設，有一個擴充計劃。所以原有濾池附屬設備（水泵、壓力容器和管道）的拆除和新濾池建設，僅能夠在原有建筑及原有其他外部設備所在的場地內進行。第三是，由于新設備電力供應需要大的變動，要得到城市許可供應。
　　MF設備分兩層安裝
　　原有40×40英尺(12.2×12.2m)金屬建筑物安置于鋼筋混凝土板上，建筑物有不同高度的兩層，MF設備有四組安裝在上層，兩組安裝在下層，以及電力分配設備中心、計算機控制（包括主PLC）、空氣壓縮器及壓縮空氣槽口所有設備都有新支柱，以更有力的分散振蕩力。
　　上層需要將裂縫混凝土的地方修補。修補工程結合新過濾器和反沖管道的安裝進行。在管道安裝完成以后，每個5噸重MF設備用平板車從8×8×20英尺(2.4×2.4×6.1m)裝箱內吊出，運到安裝MF設備地點。運到安裝地點需經過兩個原有滑動通道。最不利情況要用滑輪、千斤頂、橇棍和滑車，移動大于25英尺(7.6m)的MF設備。
　　所有MF設備就位需要用5天時間。因為安裝廠地有限，放置大型設備（如空氣壓縮機、空氣乾燥機、空氣槽和電氣開關傳動設備）及其他內部設施，施工安排是困難的。連接管道到6個MF設備的每一個MF設備的15個接頭，必須滿足美國職業安全健康協會(OSHA)的要求和水廠廠內鋪管規定。另外，船運的MF設備限定的一些內部管道要在現場安裝，和制造廠特定的隔離振動，需要每個處理單元在現場安設8個膨脹接口。這些接口也提供構造容許公差，以應付極瑞密集場所工作條件，和為預期減少地震搖動，提供釋放壓力。
　　原水進水井恢復
　　原有原水進水井結構物為10英尺(3m)園井，有10英尺(3m)長度坡形管伸到河底，該井自建造以來已經移位和損壞。為將此進水井頂回并使成圓形，且用支撐保持進水井的園形。安裝一個新的鋼支撐木平臺，為其他設備的安裝提供一個安全工作平面。
　　兩個新原水泵安裝在建于河岸上的混凝土墊板上。一個伸展的金屬粗濾器連接于每一進水管管底，以阻止大形雜物（樹葉等）進水原水管，進入粗濾器的砂子和葉子等，用每個水泵的粗濾器本身的40目清洗設施除掉。間隔的將一部分粗濾器雜物用水沖洗，使流到反沖水沉淀池中去。粗濾器對非生物物質去除效果很好，但如果有藻類則容易將粗濾器堵塞。
　　增大反沖洗水沉淀池容積
　　原有反沖洗水容積增大到320,000gL(1200m³)，因此池子需挖深并將飽和硅藻土移走。新沉淀池將細的分散固體沉淀，至少要有24小時沉淀時間。沉淀池北部安裝一個反沖洗水能量消除器，以使固體再浮起的可能性減至最低。沖洗水進入能量消除器時，流速高達12英尺／秒(3.6m/s)以上。能量消除器為就地構筑的混凝土構件，在頂部有簾格進口。
　　反沖洗回流泵井用8英寸(0.2m)徑波形金屬管制成，并固定在混凝土板上，有4個1.3平方英尺(0.012m²)篩網進口放在管道內，進口高于池底8英尺(2.4m)，比最低水位低1英尺(0.3m)。在反沖洗井內的兩個潛水泵，用來將反沖洗水的沉淀水，唧回原來進水開中。
　　改進景觀和安全
　　一切構造完成以后，水廠和附屬管道外部涂成灰綠色，以與當地植物混成一色。舊的圍檢欄和圍墻都拆除，裝上新的圍欄增強外觀，并增加廠地的安全。
　　由于氫氧化鈉和CIP溶液會濺上眼睛，OSHA規則要求安裝一個小型水壓設備，以供保護眼洗眼之用。壓力設備放在舊有壓力設備的位置。舊的壓力設備被除掉，在原地裝上新的小型水壓容器，來滿足城市要求的無視覺刺激的規定。
　　CIP溶液存儲于雙重墻的3500gL(13.2 m³)的容器中，安放在原支撐舊壓力容器的鞍座上，從容器伸出管子附到建筑外部，綠以灰綠色。
　　水廠運轉前培訓
　　MF設施設計高超且機械復雜。約需有40個小時講課和現場培訓，使操作人能以執行必要的設施功能、了解特定警報并改正誤操作。廠方代表要在開始運行前的60天，在現場解決困難的問題并提供附加的培訓。
　　水廠開動MF要付出極大勞動強度。顯然要努力進行一個艱難的程序是，需要對數據通道通訊開展PLC聯系，和大量控制各種功能的數據（即正常過濾、反沖洗、膜重新供水、膜整體試驗和CIP操作），要求數據通道運行流暢。它要用約一個月時間調整數據通道。在這大部分操作水中，水廠用恒定水流通過每一MF設施，進行手動操作。
　　由于這是廠家第一個用這種PLC設備的多單元裝備，需要調整一些設備和程序來保證有效的操作。例如，閥門定位計安裝在原水供水閥上以控制進水量。第二次再供水階段(rewet step)取消以避免雜亂警報、反沖洗規定時間調整以減少反沖洗管不能接受的波動壓力，和水流斜變率計算變更以更的反應水流條件。
　　每一MF設施在裝船前由工廠做過試驗，在薩拉托卡水廠安裝后再對膜裝備進行整體試驗。試驗表明過濾設備完好無損，水廠并作好建成后運轉準備。然而，應加以注意的，在已經做了最后調整當時，水廠還應進行過濾直到排水整個操作運行，其中包括膜組件音響試驗、封閉表面校核和其他設備核準。但O—環和閥座失敗率仍沒有確定。總之，根據SJWC經驗，此設備是差誤極少的。
　　設計的此設施，每日操作時間比常規水廠少，原因是此設施為自動操作和不需藥劑調整設備。由于SJWC能從主操作中心監視和給以警報，巡視員僅需間隔到現場，做設備的目視核查，執行很少維護或很少藥劑清洗工作。在班8小時就只要不到1個小時的工作。CIP操作每個月約用10個小時。水廠操作人員常做的工作包括：
　　*儀表校準和常規故障維護，
　　*CIP機能的手動操縱（1.5小時／單元），
　　*進水結構物篩網清洗，
　　*進水井中雜物清除，
　　*380um篩網手動清洗（暴風雨徑流時期），
　　*濾水開啟隔離閥手動操作以控制MF水量，
　　*膜組件的音響檢定，從自動膜整體檢定顯示，
　　*將破裂膜纖維予以隔離。
　　根據全部運行小時計算，膜的使用壽命預期為5－7年。在常規膜更換當中，不期望將設施壓力容器移出MF單元。膜更換包括在每一單元上的90個壓力容器的移動和卸移。壓力容器成排栓在一起約5英尺(1.5m)寬、5英尺(1.5m)、高和15英尺(4.6m)長。為完成復元頭部設備和替換膜，全排要移動。廠家調整的標準設備支架，只要從設備后方移動，移動管道可減至最小。MF設施在舊建筑內定位，使得能以通過濾站墻內控制盤成排移走。
　　當1995年水廠以全部產水量運行時期，SJWC決定計算薩拉托卡水廠詳細運行費用。到現在為止，運行管理表明用化學藥劑清洗次數比預計的少，然而用電量高，這是因為需要維持支管壓力穩定，即使在反沖時也需這樣。雖然CIP在開始運行的一段時期，約8星期清洗一次，但這時候產水量比一般低，濁度也低。1995年產水量加大，又經常于有暴風雨，原水濁度變大。濁度主要帶有無機泥土，使得CIP需約5星期清洗一次。但由于以后O—環損壞或膜纖維破裂，增加勞動力費用和減少產水量的損失，在此時不好計算費用。
　　處理水符合SWTR規定
　　MF設施現今為加州SWTR明確使用的一種過濾技術。由于此原因加州KHS需要說明用MF設施對去除葛第蟲和病毒的效果。根據1991-92南加州都市供水區(MWDSC)的論證研究，DHS承認了這樣事實，薩拉托卡水廠能除掉99.9%(3-log)葛第蟲及68.4%(0.5-log)病毒。
　　由于MWDSC的研究，得出該設施可為最大流量0.5gpm/m²(0.11m³/n.m²)和最大轉移壓力(TMP)15psi(1.05kg/cm²)。DHS要求再增加這種論證，即薩拉托卡水廠要提出能以在0.64gpm/m²(0.17m³/n.m²)和20psi(1.4kg/cm²)的情況下，去除以上所論述的葛第蟲和病毒的狀況。SJWC尋求DHS對通過顆粒計數研究的這些運行條件的認證。此研究是作為AWWA研究基礎膜研究項目的一部分，而進行的濾站和微生物免疫性試驗的。此研究項目包括美國和法國從不同水源所做的實驗室試驗模型試驗，其中也含有SJWC用薩拉托卡河水做的地表水試驗。研究的一個具體目的是說明天然水和特異水源的葛第蟲、隱孢子蟲和病毒以log計數的去除情況。初步得出的數據示出，運用MF設施在不降低高流速和傳送膜壓力的情況下，能達到去除葛第蟲和隱孢子蟲>6-log的效果。
　　MF設施過濾匠優越性
　　對常規處理設施來說，SWTR要求每月過濾水濁度95%達到0.5ntu。DHS對薩拉托卡水廠更有嚴格要求(≤0.2ntu)。按照這種要求的資料以表5所示的過濾水濁度值示出。表5所有資料都比要求的數值低。

×　水面散射
+　連續90°光散射
≠　ND—無數據
§　NS—無標準

　　薩拉托卡水廠過濾水質從第一天運行起就是優質的。如圖1和表5所示，過濾水質在不論原水濁度是如何情況下，都是≤0.2ntu。運行的第4天，原水濁度高達250ntu，濾出水濁度為<0.1ntu。甚至如此，MF設備運行效果還是繼續提高，每日濾出水濁度都穩定在約0.03ntu。這是推算可能的數字，因為新膜全都浸濕水、保證新膜和封新閉表面完整、清洗空氣設備及附著細小顆粒的需要時間。

　　顆粒計數幫助分析
　　對極低濁度的過濾水的濁度，在膜完整性(membrane integraty)上沒定出決定性的指標。所以，要在每一MF設備上進行膜完整性的試驗。SJWC采用現場顆粒計數作為過濾水質和膜完整性的附加指標。設備采用雙——傳感器以檢測從2到400um分為四個擋范圍的原水和濾出水顆粒。
　　如圖4所示，在各個MF設備濾出水取樣時，在濾出水中計算4-10um顆粒個數，代表性數目為<1個/mL。水樣由綜合濾池——出水管中取得。水樣計數總是高一些，估計可能是由于反沖混雜空氣和管內壁表面上生物膜形成（未進行初步消毒）的原故。在任一情況下，4-10um顆粒能除到于3-log。
　　圖5示出，于MF單元在流速0.17m/h(0.64gpm/min)和0.88kg/c m² (12.5psi)TMP時的生產實驗當中，由綜合的濾池——濾出水管中取樣，水中4-10um顆粒計數狀況。這些數據表明，在最大濾速時沒有全部消除顆粒。甚至于從綜合的濾池——濾出水管中取樣，還示出極少的顆粒計數(<1個/mL)。當從每個MF單元濾出水管取樣時，顆粒計數<0.2個/mL。
　　圖5示出，甚至當原水濁度極低和顆粒極少（各自為0.75ntu和1500個/mL）時，4-10um顆粒能除到>3-log。在運行第一時期，顆粒計數在廣范圍的運行條件下，以同樣結果取得數據。
　　從顆粒計數數據看出，濾出水中顆粒數目多寡，不受原水中的顆粒數目含量的影響。當原水顆粒數目增大時，MF設備去除log效果也增加，這結果表示用MF設備過濾有絕對屏障。對>100.000個/mL顆粒的高濃度水，MF能去除顆粒達到<5-log。可預見到將來對高濁度水，用MF設備能達到高log去除的目的。

　　從在原水的和濾出水的大腸菌分析上，證實MF設備能提供絕對的過濾屏障。在通常的任何運行條件下，都不會從濾出水中檢查出大腸菌或是糞便性大腸菌群。在這些分析中指出，所取檢查的濾出水水樣，是原水大腸菌經常大于1600個/mL，和濾出水樣于投加次氯酸鹽前取得的。
　　達到消毒要求標準的工藝處理
　　采用全部0.2-um MF過濾工藝，對賈第蟲和隱孢子蟲的去除，提供了絕對的保證屏障。用這種工藝，可達到去除孢子的需要，而不用消毒，這就加強了對如隱孢子蟲等病原菌去除并摒棄了化學消毒劑的可貴關系。
　　采用SWTR，一切處理要求(3-log賈第蟲去除和4-log病毒去除)和過濾工藝必須通過消毒過程以滿足滅活要求的中間有差異根據DHS去除條件，薩拉托卡水廠僅能滅活病毒3.5-log，這就需要投加約1mg/L次氯酸鈉（自由氯）至出水管中，以完全全部滅活之用。
　　根據SWTR明確的C×T原則，提出其對消毒的贊譽評價。圖6繪出水廠所有計算出的C×T值和需要的C×T值。將濾站接觸時間斷開，進而得到16英寸(0.4m)徑、長1800英尺(550m)管至清水池間的C×T值和管線和清水池合在一起的C×T值。圖上所示的1944年處理時期需要的C×T值，都只是與管線接觸時間所得的值。
　　薩拉托卡水廠沒有對DBP（消毒副產物）的形成做過研究。原水TOC低為2mg/L，和用此水源的管網中的總三鹵甲烷(TTHM)典型的為40-50mg/L。用此水源的管網上的TTHM和過去DE水廠運行時期的TTHM相比，沒有明顯的減少。每月從原水和濾出水取樣檢驗，MF設備去除的TOC最低。氯胺和自由氯短暫接觸或用紫外線照射的消毒，在為了達到將來要求的飲用水標準，是進一步減低DBP的最好方法。

　　匯總
　　薩拉托卡水廠的MF設備已顯示出，其對不同水源，有時對高濁度水的水源，有著產出高質量水的過濾性能能力。在規章制度觀點上，MF水廠產水水質已超過了SWTR要求的水質，且還會極有可能超過將來要求過濾水的水質標準。由于MF有效的去除賈第蟲和隱孢子蟲，薩拉托卡水廠使用的膜工藝，已經使得能以達到SJWC規定的對群眾健康要求的水質。加之，雖然MF還采用著小劑量的消毒劑，但SJWC還能夠對消毒劑付產物控制。
　　從運行的觀點看，由于MF設備能以處理高濁度水及不同水源的水，使得它能多產水。加之，設備有著全套PLC自動調節和監督控制，以及數據捕獲遙控技術，使能以在運行上維護減至最低且消除了操作人員需要全部時間都在現場的必要。在第一年運行當中，原水濁度低，使膜消除間隔時間大于8個星期。雖然處于水源為高濁度和產水量大的時期，清洗膜間隔時間有2-3星期，但SJWC沒有感覺到困難。
　　MF設備在長期運行上和經濟上的情況還沒有得出結論。主要的問題是膜的替換年限不定（膜的使用期是否能達到5-7年）。加之MF設備機件復雜，它有著100個自動閥門和多于7000個要用O－環或墊圈水封的連接裝置。因此在做出長期運行和維護費用以前，要有足夠的實際經濟數據。由于這些理由，即使采用大些規模的MF設備(>5mgd即>19000m³/d)，還需仍舊只限制在特殊環境和窄狹地點上使用，情況和薩拉托卡水廠一樣。