飲用水處理工藝改革的方向與愿景

李春鶴

摘要：在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展壯大的今天，我國(guó)的水環(huán)境問題日益嚴(yán)重，它不僅影響著我國(guó)城市化的步伐，還成為了人類健康的潛在危害。為保證居民身體健康和生活質(zhì)量，我國(guó)在2007年頒布了最新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)飲用水處理工藝提出了更高的要求。然而，常規(guī)處理工藝已很難滿足日益嚴(yán)格的水質(zhì)要求，因此，以去除飲用水中有機(jī)污染及有毒有害物質(zhì)為目標(biāo)的飲用水深度凈化技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：飲用水;處理技術(shù);深度凈化

前言

改革開放以來，我國(guó)城市化和工業(yè)化的迅速發(fā)展嚴(yán)重污染了飲用水的水源，致使飲用水中不僅出現(xiàn)病原微生物因子，還增加了化學(xué)成分的數(shù)量。造成這種現(xiàn)象的主要原因之一就是常規(guī)的處理工藝對(duì)有些污染物的效果不明顯，尤其是氮和有機(jī)污染物。隨著科技的不斷進(jìn)步，對(duì)于生活飲用水的處理技術(shù)也在在不斷的發(fā)展和完善，為了居民的健康生活，我們利用飲用水深度凈化技術(shù)，成功改善了居民的飲用水情況，并且取得了不錯(cuò)的效果。

一、概述

凈水廠的主要工作任務(wù)就是保證水質(zhì)，使居民飲用到放心水，而要想達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，則需要采用各種先進(jìn)的水處理工藝來支持。水處理工藝流程主要由以下幾個(gè)流程組成：一級(jí)取水泵——管道混合——網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)池——斜管沉淀池——普快濾池——清水池——二級(jí)取水泵——用戶網(wǎng)絡(luò)，這些流程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把控，無(wú)論是哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響飲用水的質(zhì)量。本文針對(duì)凈水廠水處理工藝相關(guān)問題，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)當(dāng)前凈水廠主要幾種水處理工藝進(jìn)行解析，并指出凈水廠水處理工藝中出現(xiàn)的一些問題，為凈水廠水處理工藝技術(shù)的提高和居民飲用水質(zhì)量得以保證提供幫助。

二、凈水廠幾種常見水處理工藝解析

（一）生物預(yù)處理工藝

凈水廠生物預(yù)處理工藝主要是利用微生物自身新陳代謝功能，對(duì)未經(jīng)過常規(guī)處理技術(shù)的水源進(jìn)行預(yù)先處理，以處理掉水源水中含有的氨氮、有機(jī)污染物、異臭、亞硝酸鹽氮及鐵、錳元素，這樣既可以減輕常規(guī)水處理工藝的負(fù)擔(dān)，又可以提高飲用水的質(zhì)量。一般的生物預(yù)處理工藝主要采用生物膜法，通過該種方法來吸收水中的有機(jī)物、氮磷化合物等化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)而使水的質(zhì)量得到提高。事實(shí)上，生物膜法的作用原理，主要是通過生長(zhǎng)在物體上的微生物來實(shí)現(xiàn)的，這類微生物主要包括好氧菌、兼性菌、厭氧菌、原生生物、真菌、一些藻類，可以說包含了各種類型的微生物，利用微生物自身繁衍能力強(qiáng)和新陳代謝的優(yōu)勢(shì)，不斷凈化水中的有害物質(zhì)，且這種方法對(duì)水量、水溫也不會(huì)造成太大的影響。此外，對(duì)于一些污染較輕的水源，還可采用生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法進(jìn)行水處理。

（二）生產(chǎn)廢水處理工藝

凈水廠的水凈化過程中，多是以節(jié)約水資源為標(biāo)準(zhǔn)，所以，在廢水處理過程中，采用廢水回流到配水井的方法，進(jìn)而達(dá)到降低用水量的目的。通過對(duì)回收水池的科學(xué)設(shè)置，收集沖洗濾池用水，對(duì)這些水源進(jìn)行停滯，將廢水中大顆粒的物質(zhì)進(jìn)行沉降?；厥粘卦O(shè)置過程中，需要注意的是清除濾池間歇式反沖洗給回流帶來的脈沖效應(yīng)，減少其對(duì)配水井帶來的壓力。另外，反沖洗水中的濾料大多含有微粒絮體，且這種絮體具有吸附功能，可在一定程度上改善原水的絮凝環(huán)境，尤其是在低溫低濁時(shí)期，效果更好。

（三）飲用水處理工藝

目前凈水廠較為常見的飲用水處理工藝主要有臭氧-活性炭技術(shù)、膜分離技術(shù)、吹脫技術(shù)等。首先，臭氧-活性炭技術(shù)主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化性和活性炭的吸附作用，對(duì)飲用水進(jìn)行消毒、除色、去味的處理。其次，膜分離技術(shù)是利用機(jī)械篩濾作用來去除水中雜質(zhì)，以保證飲用水的質(zhì)量。第三，吹脫技術(shù)利用水中溶解化合物的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異，將揮發(fā)性組分不斷由液相擴(kuò)散到氣相中，達(dá)到去除揮發(fā)性有機(jī)物的目的。還有一種飲用水處理工藝，就是超聲空化技術(shù)，主要是利用20KHz以上的超聲波輻射溶液，進(jìn)而引起水中各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)熱解、自由基氧化、超臨界水氧化、機(jī)械剪切作用等降解有機(jī)物的過程，進(jìn)而達(dá)到飲用水除臭、殺菌、消毒、除雜的凈化作用。

三、凈水廠水處理工藝需注意問題

（一）夾氣問題

凈水廠水處理工藝中，夾氣問題是較為常見的問題。首先，是穩(wěn)壓井夾氣，穩(wěn)壓井具有將一級(jí)取水泵長(zhǎng)距離輸送后產(chǎn)生的壓力水頭去除的作用。但是，在實(shí)際操作中，因?yàn)樵此?、抽水過程中都存在產(chǎn)生夾氣的可能，這也就造成了水在穩(wěn)壓井跌落時(shí)產(chǎn)生氣體，進(jìn)而將部分氣體留在管道中去，使管段流量計(jì)產(chǎn)生誤差，影響操作人員的判斷。其次，是網(wǎng)格反應(yīng)池夾氣，這主要體現(xiàn)在，許多溶于水中的氣體，若無(wú)法得到釋放，就可能在進(jìn)入反應(yīng)池后產(chǎn)生許多小氣泡，而當(dāng)這些小氣泡達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，就可能隨著水的沖力，水表面的氣體將會(huì)對(duì)反應(yīng)池上層拐彎處封閉的檢查入孔進(jìn)行沖撞，若這種沖撞是長(zhǎng)時(shí)間且持續(xù)的，就會(huì)造成檢查入孔的松動(dòng)，進(jìn)而使氣體從松動(dòng)處涌出，進(jìn)而穿過上層反應(yīng)池，排除反應(yīng)池水面，嚴(yán)重影響上層反應(yīng)池反映效果。第三，是濾池夾氣，主要是由于水經(jīng)過沉淀后，從濾池中的虹吸管導(dǎo)入配水槽，在經(jīng)過配水槽，跌入池中，在這個(gè)跌入濾水的過程中，所夾帶的氣體會(huì)隨之進(jìn)入濾床，進(jìn)而造成局部氣塞，使濾池的過濾效果大打折扣。第四，是反沖洗水塔夾氣，該種夾氣問題所產(chǎn)生的原因是反沖洗水塔在對(duì)濾池進(jìn)行沖洗時(shí)，因水位逐漸上升，在沖洗后期，水塔來水管中會(huì)夾帶大量氣體，進(jìn)而增加了濾池夾帶氣體的可能性。

（二）低溫低濁、枯水期問題

在水池處于低溫低濁、枯水期時(shí)，凈水廠水處理工藝也會(huì)出現(xiàn)諸多問題。首先，是低溫低濁期，該時(shí)期主要發(fā)生在冬季，尤其是北方地區(qū)，因低溫低濁，凈水廠的水質(zhì)往往難以處理，在反應(yīng)池末端和過渡段的絮流區(qū)的水面上大多會(huì)聚集大量的漂浮物，且這些漂浮物很不干凈，給人以不舒服的感覺。其次，是枯水期，該時(shí)期發(fā)生于春季，很多河流都進(jìn)入枯水期，致使河流水位降低，使凈水廠中的反應(yīng)池中出現(xiàn)大量浮游生物，若處理不及時(shí)，則會(huì)因其繁殖速度快，在水中大量滋生，造成水污染，影響水質(zhì)。

（三）凈水劑問題

凈水廠水處理過程中，凈水劑是必不可少的，目前，較為常見的凈水劑為聚合氯化鋁，該凈水劑具有穩(wěn)定性好、水解速度快、吸附力強(qiáng)、 反應(yīng)沉淀快、出水濁度低、脫水性能好的優(yōu)點(diǎn)，比較適合水域較寬的地區(qū)。聚合氯化鋁主要有兩種形式，一種是噴霧干燥聚合氯化鋁，一種是滾筒干燥聚合氯化鋁，兩者相比，前者應(yīng)用效果更好，可以減少制水成本，也可降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是噴霧干燥聚合氯化鋁能夠保證水質(zhì)安全，使凈水廠處理處的飲用水更適合居民飲用。雖然聚合氯化鋁優(yōu)點(diǎn)眾多，但在使用過程中，仍需要注意幾點(diǎn)問題。首先，是針對(duì)不同的原水，要進(jìn)行使用前的試驗(yàn)工作，通過不同比例的施用，找出最佳的施用量。其次，聚合氯化鋁在進(jìn)行水處理時(shí)，施用量要科學(xué)合理，一般固體聚合氯化鋁，其與清水的使用比為1：9-1：15，而液體的聚合氯化鋁，其與清水的使用比為1：2-1：5，聚合氯化鋁施用量不能過高也不能過低，過低容易降低其使用效果，過高則容易造成投入不均的現(xiàn)象。

結(jié)論

針對(duì)目前飲用水源普遍受污染的情況，在近時(shí)期內(nèi)只能依靠行之有效的水處理工藝和技術(shù)來達(dá)到對(duì)飲用水水質(zhì)的要求。開發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)凈化技術(shù)并建立其調(diào)控與強(qiáng)化方法，這是在技術(shù)層次上根本解決我國(guó)水質(zhì)安全保障問題的客觀需求，也是飲用水質(zhì)安全保障的重要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)發(fā)展方向。根據(jù)水污染的特點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件，合理選擇適合自身需求的工藝。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，應(yīng)該從源頭上解決導(dǎo)致水源污染的問題，對(duì)排污企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格管理，對(duì)生活污水進(jìn)行有效處理，對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)，構(gòu)建和諧穩(wěn)定的水環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧沐平.我國(guó)農(nóng)村飲水安全存在的問題及其對(duì)策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（12）：7496-7498.

[2]王文正，張鵬，王庚平.納濾膜技術(shù)在甘肅農(nóng)村安全飲水工程中的應(yīng)用[J].給水排水，2011，37（增刊）：28-30.

[3]許航，陳為，袁哲，等.湖泊水深度處理工藝的比較實(shí)驗(yàn)研究[J].給水排水，2009，35（9）：2-25.