淺談市政給水處理技術(shù)發(fā)展趨勢

唐霂

摘 要：近年來給水處理技術(shù)不斷發(fā)展，處理效率及用水水質(zhì)都有了較大幅度的提升，能更好地滿足人們生活及生產(chǎn)用水的需求。本文通過分析傳統(tǒng)給水處理技術(shù)及其工藝缺陷，闡述了給水處理技術(shù)的革新及發(fā)展趨勢，希望為行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：給水處理；微生物絮凝劑；臭氧消毒

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.211

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時代背景下，人們對生活品質(zhì)要求不斷提高，對水質(zhì)要求也越來越嚴(yán)苛。給水處理技術(shù)的優(yōu)劣決定了水的品質(zhì)，只有不斷地推進(jìn)技術(shù)革新，彌補(bǔ)原有的工藝缺陷，才能改善和提高水質(zhì)，最終滿足人們生活及生產(chǎn)用水的需求。

1 傳統(tǒng)給水處理工藝

（1）混凝?；炷窃诨炷齽┑淖饔孟?，原水與藥劑充分混合反應(yīng)，水中的膠體雜質(zhì)及微小懸浮物聚集形成大顆粒絮體（礬花）而下沉，使原水得以澄清。最常用的混凝劑主要為無機(jī)鋁鹽及其聚合物，能去除SiO2、粘土、礦物質(zhì)等膠體顆粒，因這類混凝劑使用方便、價格低廉、混凝效果較好，長期運(yùn)用在給水處理工藝中。

（2）沉淀。經(jīng)混凝后的原水中含大顆粒絮凝體，根據(jù)重力作用，比重較大的顆粒物在沉淀池完成沉淀，經(jīng)由池底排出。根據(jù)工藝布置的差異，沉淀池分為初次沉淀池、二次沉淀池。為了降低生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷，初沉池先完成有機(jī)顆粒的去除，二沉池則沉淀出水中的微生物固體。

（3）過濾。原水通過一種或多種粒狀材料構(gòu)成的濾料層，使懸浮雜質(zhì)被進(jìn)一步截留，水的濁度降低，以便后期的消毒處理更易進(jìn)行。常用的濾料有石英砂、無煙煤、磁鐵礦等。過濾是保證飲用水衛(wèi)生安全的重要環(huán)節(jié)，是水凈化工藝中不可或缺的工序。

（4）消毒。為了滿足微生物學(xué)指標(biāo)，殺滅水中致病微生物，過濾處理后的水需進(jìn)行消毒，應(yīng)用最為普遍的化學(xué)消毒法是氯消毒。傳統(tǒng)水處理技術(shù)中，氯消毒因投資少、工藝成熟、操作方便、殺菌率持久、有效抑制管網(wǎng)中細(xì)菌的滋生等優(yōu)勢，在我國大部分城市給水處理中廣泛運(yùn)用。而生物消毒因成本和消毒效率的影響，應(yīng)用推廣較緩慢。

2 傳統(tǒng)給水處理存在的問題

傳統(tǒng)給水處理常用的混凝劑主要是鋁鹽及其聚合物，鋁對生物體的影響已引起環(huán)境醫(yī)學(xué)界的重視，若出水中鋁的剩余濃度過高，將影響飲水者的健康。其次，凈化處理效率受水溫、濁度、pH、水力條件等多方面因素影響，反應(yīng)速率較低，因此凈水周期較理論值延長，經(jīng)濟(jì)效益受到影響，不能滿足高峰用水時段的需求。另外，傳統(tǒng)給水處理技術(shù)對特殊有機(jī)物、高濁度水等水質(zhì)的處理效果不理想，后期可能引起細(xì)菌滋生等問題。傳統(tǒng)工藝仍在國內(nèi)大部分老舊水廠中運(yùn)行，其設(shè)備相對陳舊、出水水質(zhì)不穩(wěn)定、凈水效率低，也制約了設(shè)備的改造及新技術(shù)的推廣。

3 當(dāng)前給水處理技術(shù)的革新

當(dāng)前給水處理技術(shù)對傳統(tǒng)的混凝、沉淀、消毒工藝進(jìn)行優(yōu)化，推進(jìn)了飲用水深度處理技術(shù)的發(fā)展。

（1）聚合硫酸鐵的應(yīng)用。傳統(tǒng)的給水處理中，受水溫、濁度、pH、水力條件等多方面因素影響，凈水周期較長。為了更好地改善原工藝的不足，投加聚合硫酸鐵作為混凝劑可提高凈水速率。聚合硫酸鐵是一種穩(wěn)定的高分子聚合物，絮凝性能佳，其水解后產(chǎn)生大量的絡(luò)合物，對微小懸浮物的吸附能力強(qiáng)；原水的水溫、濁度、pH等對其影響較小，適應(yīng)性強(qiáng)；投加量小，反應(yīng)速率高，成本低廉；處理過程不產(chǎn)生二次污染物，可消除剩余鋁離子對人體健康的不利影響。聚合硫酸鐵的安全、經(jīng)濟(jì)性，使其在水處理中得到較為廣泛的應(yīng)用。

（2）微生物絮凝劑的應(yīng)用。微生物絮凝劑是一種無毒、不產(chǎn)生二次污染、處理效率高的凈水劑，它由微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)生，其相對分子量大于1×105。多糖、蛋白質(zhì)、核酸等高分子化合物構(gòu)成其絮凝活性成分，所以，微生物絮凝劑具備可生物降解性、安全、廣譜絮凝活性，近年來作為新型水處理劑在行業(yè)中推廣使用[1]。傳統(tǒng)混凝工藝中投加的鋁鹽混凝劑，使出水的剩余鋁離子濃度升高，水質(zhì)改善受阻，同時增加了飲水用戶的健康風(fēng)險。而微生物絮凝劑在原水處理過程中沒有剩余鋁離子的積累，還能快速高效地降低原水濁度、去除細(xì)菌及重金屬等污染物，提高凈水效率，降低污染物的排放[2]。

（3）二氧化氯消毒技術(shù)的應(yīng)用。二氧化氯具有較強(qiáng)的吸附滲透能力，能附著并穿透低級微生物的細(xì)胞壁，抑制蛋白質(zhì)合成，阻止細(xì)菌、病毒的繁殖。它在水中易于擴(kuò)散，幾乎不與水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，是氯消毒技術(shù)的理想替代品。在相同時間內(nèi)達(dá)到相同殺菌效果的多種常用消毒劑中，所需藥劑濃度最低的是二氧化氯，其對大腸桿菌99%殺滅率能保持12小時以上。二氧化氯殺菌能力穩(wěn)定，不受水體pH值變化的影響，對埃希氏大腸桿菌、賈第蟲孢囊、肝炎病毒的滅活作用顯著[3]。通過管網(wǎng)供水時，二氧化氯能保有穩(wěn)定余量，可抑制微生物繁殖，保證飲水安全，在給水消毒處理應(yīng)用中有較大優(yōu)勢。

（4）臭氧消毒技術(shù)的應(yīng)用。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，能將細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化酶進(jìn)行氧化分解，除菌效果較好。當(dāng)臭氧直接作用于病毒或細(xì)菌時，細(xì)胞器內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂類、遺傳物質(zhì)等大分子聚合物被分解，阻斷微生物的代謝和繁殖，起到消毒的作用。另外，臭氧通過侵入細(xì)胞膜，與外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖發(fā)生反應(yīng)，使細(xì)菌、病毒、支原體等溶解變性，達(dá)到滅菌目的[4]。

（5）紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用。紫外線是波長范圍為200nm～380nm

的電磁波，波長為200nm～280nm的紫外線能有效抑制蛋白質(zhì)的合成，阻止細(xì)菌、病毒的繁殖，該消毒技術(shù)利用了這一波段的紫外線對微生物DNA的破壞作用，從而達(dá)到殺菌的目的。與此同時，紫外線消毒不產(chǎn)生二次污染、操作簡單、經(jīng)濟(jì)等特性使得這項(xiàng)技術(shù)在水處理消毒中易于推廣。

4 結(jié)語

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)高速增長，環(huán)境污染亦日趨嚴(yán)重，水源污染問題不容忽視。人們物質(zhì)生活水平提高的同時，對水質(zhì)的要求也進(jìn)一步提高，給水處理工藝的選擇與技術(shù)的革新已成為當(dāng)今社會的熱點(diǎn)問題。為了穩(wěn)定社會、保障民生，在傳統(tǒng)給水處理的基礎(chǔ)上，優(yōu)化工藝、升級技術(shù)，才能保證用水水質(zhì)的安全，推進(jìn)給水處理新體系的建立。

參考文獻(xiàn)：

[1]皮姍姍，李昂，魏薇，陳婷，吳丹，楊基先，馬放.微生物絮凝劑在水污染控制中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國給水排水，2017，33（16）：27-31.

[2]楊勁峰，趙繼紅.微生物絮凝劑在給水處理中的應(yīng)用及其動力學(xué)研究[J].供水技術(shù)，2008，2（06）：5-7.

[3]趙艷艷.二氧化氯消毒生活飲用水的認(rèn)識[J].科技致富向?qū)В?014（11）：146.

[4]龐會從，王振川，鄧曉麗等.臭氧在水處理中的應(yīng)用[J].河北科技大學(xué)學(xué)報，2003，24（2）：81-83.

[5]龍騰霄.自來水廠水處理工藝的研究進(jìn)展及應(yīng)用研究[J].時代農(nóng)機(jī)，2017，44（05）：33.