給水處理面臨的主要問題與技術發(fā)展措施

高 偉

（中國市政工程東北設計研究總院有限公司，北京 101101）

眾所周知，水和人們的日常生產(chǎn)與生活存在緊密聯(lián)系，城市給水在工業(yè)生產(chǎn)及人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾灾饾u突顯出來。伴隨國家經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，水質(zhì)和水量需求明顯增加。然而，城市給水處理仍存在諸多不足，并制約了城市建設與經(jīng)濟發(fā)展。為了確保城市給水系統(tǒng)的健康運作，推動給水處理技術迅速發(fā)展，應以滿足現(xiàn)代生活中不斷提高水質(zhì)與水量需求為出發(fā)點，分析給水處理工作的具體內(nèi)容，并探索更為先進的給水處理技術。由此可見，深入研究并分析給水處理面臨的主要問題與技術發(fā)展措施具有一定的現(xiàn)實意義。

1 給水處理面臨的主要問題闡釋

1.1 病毒與致病微生物去除問題

在給水處理中，消毒是不可忽略的重要問題。既有的常規(guī)凈水工藝能夠達到滅活細菌的目的，但無法實現(xiàn)病毒滅活的目標。而且，在水濁度不超過0.5°的情況下，采用常規(guī)性氯消毒技術才能夠達到滅活病毒的目的。然而，國內(nèi)絕大多數(shù)城市自來水水質(zhì)并不滿足以上要求[1]。除此之外，部分致病微生物會嚴重危害人體健康，所以在對過濾工藝和混凝工藝進行強化的基礎上，可以使出水濁度下降，將水中致病微生物有效去除。在我國，氯消毒十分常見，所以需在確保消毒效果的同時，使氯化消毒副產(chǎn)物生成量不斷下降。

1.2 水資源短缺且污染嚴重

我國人均水資源的時空分布并不均勻，甚至存在部分地區(qū)缺水問題嚴重，飲水資金極高，受缺水問題影響，造成了不可估量的財政損失。

近年來，伴隨工業(yè)發(fā)展速度的加快，人們生活質(zhì)量明顯提高，但工業(yè)廢水與生活污水排放逐漸增多。而國內(nèi)在污水處理方面的能力與技術相對落后，很多污水在沒有經(jīng)過優(yōu)化處理的情況下向周邊水體排放，長此以往，水中的有機污染物不斷增多，水環(huán)境惡化程度嚴重。另外，地下水資源不充足，所以開發(fā)并利用地面水源十分關鍵，能夠使用水困難的問題得到解決，但仍有超過70%的飲用水源與國家標準不吻合。

2 給水處理技術發(fā)展措施

2.1 飲用水除微污染技術的應用

現(xiàn)階段，國內(nèi)常用的給水處理工藝功能就是去除污濁、滅火致病微生物與細菌，確保飲用者患病幾率下降，對流行病爆發(fā)進行預防。較之于發(fā)達國家，國內(nèi)水源水質(zhì)存在較大差異，有機污染物的濃度偏高且水質(zhì)成分十分復雜。除此之外，常規(guī)給水處理工藝設計負荷偏高，即便經(jīng)過處理水質(zhì)也不達標[2]。在這種情況下，需要與國情相結合，綜合分析國家經(jīng)濟狀況和水質(zhì)特點，科學合理地研發(fā)飲用水除污染技術。

一方面，應研發(fā)與國內(nèi)水廠相適應且推廣可行性較強的經(jīng)濟性除微污染技術，以既有給水處理工藝關鍵技術為出發(fā)點，保證除污染功能較強。另一方面，對高級處理技術進行發(fā)展，強調(diào)局部重污染水源處理的作用。

另外，高級氧化技術同樣屬于全新除污染技術，屬于一類強化氧化工藝。這種氧化工藝具有較強的除污染效果且適用性較強，因此得到了廣泛應用。因臭氧具有較強的氧化能力，且與水質(zhì)適應力較強。通過對臭氧的運用，即可有效破壞水中的有機污染物，但是卻無法從根本上實現(xiàn)無機化，但可以保證大多數(shù)有機物在水中的存在形式是中間態(tài)產(chǎn)物。但臭氧氧化只能夠保證水中的有機碳下降總量不超過10%，在臭氧氧化的基礎上，水中的化學需氧量會降低，且生化需氧量提高，增加了有機物生物降解的可能性。所以，使用臭氧與活性炭聯(lián)合使用的方法，能夠?qū)⑺械挠袡C污染物去除。然而，這種處理工藝需要較大的投資，且實際運行費用偏高，操作管理的復雜性也十分明顯。

近年來，膜過濾技術是飲用水除微污染技術中發(fā)展較為迅速的技術,而超濾技術作為給水處理中具有較大應用潛力的技術也被廣泛應用。超濾技術具有清除水中大分子天然有機物的功能，包括細菌、濁度物質(zhì)以及病毒。相較于以往常規(guī)的

處理工藝,超濾技術的應用流程更為簡單，簡化了反應、混合以及沉淀的作業(yè)流程,選擇適當?shù)目讖剑瓿深A處理后的水直接通過該孔徑的過程，繼而通過超濾膜得到優(yōu)質(zhì)水,該工藝能夠使占地面積盡可能的縮小,從而實現(xiàn)自動化水處理。另一方面,超濾技術在應用時，省去了向水中投加混凝藥劑、氯消毒劑的步驟,對水質(zhì)無不良的影響或者副作用。但值得注意的是，超濾技術涉及到的濾膜成本以及設備費用、運行費用相對比較高。再加之超濾推廣應用中，膜的污染問題也是作為關鍵性的問題存在。因此，膜技術的研究應該將避免膜污染技術以及膜清洗技術為主要方向。

2.2 氯化消毒副產(chǎn)物控制技術

眾所周知，氯化消毒副產(chǎn)物危害程度明顯，尤其是源水當中的有機物濃度在偏高的狀態(tài)下，必須要給予高度重視。通常情況下，對氯化消毒副產(chǎn)物進行控制和消除的過程中，主要的方式體現(xiàn)在以下幾個方面：

一方面，通過對非氯氧化劑進行運用，對預氯化進行替代，使得氯和水中有機物發(fā)生作用的可能性大大降低[3]。

另一方面，經(jīng)氯化處理之前，要盡可能使腐殖酸等減少。

除此之外，可對消毒方式進行根本性改變，可選擇使用非氯氧化劑或者是其他的消毒方式。

因為氯的經(jīng)濟性特征明顯，且管網(wǎng)內(nèi)余量特定，所以始終被當做消毒劑進行使用。在這種情況下，開展給水處理工作的過程中，應將重點集中于前兩種措施方面，對氯化副產(chǎn)物的生成量進行控制。尤其是非氯氧化劑的消毒方式，經(jīng)過預處理以后，可以對預氧化加以取代，但同樣也會對源水當中的有機污染物進行破壞，有效地降低了氯化消毒副產(chǎn)物生長量。需要注意的是，氧化劑和源水當中有機成分之間存在復雜作用關聯(lián)，氧化劑有對水中部分氯化副產(chǎn)物前驅(qū)物質(zhì)破壞的可能性，同樣也會使源水當中的非氯化副產(chǎn)物前質(zhì)氧化并產(chǎn)生氯化副產(chǎn)物前質(zhì)。

紫外消毒技術的副產(chǎn)物不多，屬于一類消毒技術，然而采用低壓汞燈并作為光源的一種紫外消毒技術，實際的使用時間不長且維護管理難度較大，并未廣泛應用于水廠給水處理工作中。

2.3 節(jié)水節(jié)能給水技術

根據(jù)既有研究成果發(fā)現(xiàn)，水中有機物會成倍提高水中的膠體穩(wěn)定性。在我國，地面水源當中有機物濃度與水中的濁度相對較高，所以在處理給水方面會消耗大量的藥劑。為此，對節(jié)藥技術的發(fā)展以及藥耗的減少是后期給水處理工作的主要方向。另外，因國內(nèi)水廠的自動化程度不高且供水能耗偏大，始終不具備調(diào)度系統(tǒng)，出現(xiàn)嚴重的能量浪費情況[4]。所以，節(jié)水節(jié)能給水技術仍是后期重點解決問題。要想實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)給水的目標，對制水成本的節(jié)省十分關鍵，有效緩解能源短缺問題。

3 結束語

綜上所述，在水資源短缺且污染嚴重的背景下，我國水源的水質(zhì)與水量均不達標，不利于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。為此，通過以上對給水處理面臨主要問題的研究與分析，結合國家發(fā)展國情，提出了科學合理的給水處理技術發(fā)展措施，以期能夠不斷改善我國水資源質(zhì)量，對水中有機污染物進行科學的處理，并進一步推動水資源的合理開發(fā)與利用。