水廠常用凈水處理工藝、方法及應(yīng)用效果

劉麗 劉海燕

【摘 要】水是人類賴以生存的基礎(chǔ)，是生命之源。水廠的水是人們飲用水的直接來(lái)源，因此，水質(zhì)安全性是保障人們生命健康安全的重要基礎(chǔ)。水廠的水處理非常重要。本文在對(duì)水廠水處理技術(shù)的應(yīng)用必要性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)幾種消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并就幾種主要消毒技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)探討。

【關(guān)鍵詞】水廠;水處理;工藝技術(shù);應(yīng)用

如今人們的飲用及生活用水主要是來(lái)自于水廠，水的安全性則很大程度上取決于水廠的消毒技術(shù)應(yīng)用，如果消毒技術(shù)應(yīng)用不合理直接會(huì)導(dǎo)致水處理及消毒不當(dāng)，影響人們飲用及使用的安全性，威脅著人們的健康。因此，明確水廠的處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，并認(rèn)識(shí)各類水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，是保障水廠水安全性的重要基礎(chǔ)。

1.水廠水處理工藝技術(shù)的應(yīng)用的重要性

水源的水質(zhì)處理質(zhì)量直接影響著飲用者的生命健康安全，但在如今的水源地，水大都經(jīng)過(guò)工廠廢水及生活污水的污染，即便是經(jīng)過(guò)了物理處理，里面的細(xì)菌及病原微生物也不能夠被徹底的消除，而帶有細(xì)菌及病原微生物的水一旦被飲用則會(huì)危害人們的身體健康，導(dǎo)致疾病的傳播。因此，要保證人們的身體健康，必須要保障水質(zhì)的安全，而要保證水質(zhì)的安全就需要通過(guò)處理等相關(guān)的措施將病原菌、病毒及病原微生物通過(guò)多種處理方式來(lái)進(jìn)行控制，以確保飲用水和生活用水的安全。

2.常用凈水處理工藝、方法及應(yīng)用效果

2.1水廠凈水常規(guī)處理工藝

城市水廠水處理的任務(wù)是通過(guò)必要的處理方法去除水中雜質(zhì)，使之符合生活飲用水的水質(zhì)要求，故處理方法應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)確定。此處僅列出水廠凈水常規(guī)處理工藝。常規(guī)處理工藝主要處理對(duì)象為水源水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和病原微生物等。它由混凝、沉淀或澄清、過(guò)濾和消毒等工序組成，該工藝仍為中國(guó)和世界上大多數(shù)水廠所采用。“混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒”是以地表水為水源的生活飲用水常規(guī)處理工藝，去除對(duì)象是引起水渾濁的懸浮物及膠體物質(zhì)?；炷?、沉淀和過(guò)濾在去除濁度的同時(shí)，對(duì)色度、細(xì)菌和病毒等也有一定去除作用。再通過(guò)向水中投加氯氣、漂白粉，或二氧化氯等消毒劑，殺滅濾后水中致病微生物，達(dá)到飲用水水質(zhì)要求。

2.2活性炭技術(shù)處理工藝

活性炭技術(shù)給水處理中的深度處理工藝，可以有效地去除水中色度、異嗅異味和溶解的有機(jī)污染物，提高供水水質(zhì)?；钚蕴糠譃榉勰┨炕钚蕴?、顆?；钚蕴俊⑿绿康确N形式，其中粉末活性炭在處理水中突發(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應(yīng)用。顆粒炭不易流失，可再生重復(fù)使用，用于污染較輕，需連續(xù)運(yùn)行的水處理工藝。顆?；钚蕴吭谑褂眠^(guò)程中根據(jù)原水水質(zhì)情況定期進(jìn)行反沖洗。一般采用水沖的形式，6天反洗一次，反沖強(qiáng)度需達(dá)到30%以上的濾池膨脹率。新炭主要以物理和化學(xué)吸附為主，使用一定時(shí)間炭表面形成生物膜后，則以生物降解作用為主。當(dāng)評(píng)價(jià)活性炭吸附效果的指標(biāo)降低到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以下，或某種污染物指標(biāo)穿透炭床時(shí)，就必須進(jìn)行更換或再生。新炭使用時(shí)需要浸泡24～48h，之后還應(yīng)進(jìn)行反沖洗，以便去除殘存的活性炭中的焦油及炭粉等雜質(zhì)。反洗次數(shù)和排水濁度可根據(jù)處理水用途確定，給水處理活性炭反洗排水濁度一般可控制在2～5NTU。

2.3“膜”法水處理工藝

“膜”法水處理工藝主要是利用天然礦石、超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)等多道物理過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)對(duì)自來(lái)水的生物與化學(xué)污染的多級(jí)屏障。其中，反滲透膜裝置是該處理工藝的核心部分。經(jīng)反滲透膜的深度處理，能去除水源中絕大部分無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子以及有害物質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。比如，杭州灣新區(qū)航豐水廠投入9000多萬(wàn)元建設(shè)了一期5萬(wàn)t供水項(xiàng)目，其中第三代水處理工藝――“膜”法水處理工藝的設(shè)備投入就花掉5000多萬(wàn)元，這一投入是普通5萬(wàn)t水廠項(xiàng)目投入2倍還要多。自2004年建成投用以來(lái)，就受到了許多國(guó)內(nèi)同行的關(guān)注，杭州、上海、深圳、北京的同行紛至沓來(lái)，向航豐公司學(xué)習(xí)取經(jīng)。目前，航豐公司采用“膜”法水處理工藝，水處理達(dá)標(biāo)率連續(xù)5年達(dá)到100%，并通過(guò)慈溪市、寧波市和國(guó)家相關(guān)水質(zhì)檢測(cè)，水質(zhì)完全符合國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.常見的深度處理工藝及應(yīng)用效果

深度處理工藝一般是在常規(guī)處理工藝之后進(jìn)行的，這是為了保證常規(guī)處理工藝無(wú)法凈化掉的一些雜質(zhì)能夠通過(guò)進(jìn)一步的處理被消除，從而提高出水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。下文介紹三種在水廠常見的深度處理工藝：活性炭吸附及組合工藝、深度氧化處理工藝和膜分離處理工藝。

3.1活性炭吸附及組合工藝

3.1.1 活性炭吸附工藝?；钚蕴课焦に囈话愫苌賳为?dú)使用，它利用的是活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積，活性炭所獨(dú)有的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積能夠很大程度地吸附水中溶解的有機(jī)物，如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等。同時(shí)它對(duì)于很多其他方法難以取出的有機(jī)物也有很好的去除作用，例如利用生物法無(wú)法去除在水中溶解的合成染料、胺類化合物、除草劑以及許多人工合成的有機(jī)化合物，但是利用活性炭吸附技術(shù)就可以很好地解決掉這一類污染物，提高水的純凈度。

3.1.2 臭氧-生物活性炭（O3-BAC）水處理工藝。臭氧-生物活性炭水處理工藝一般是將含有一些難以被生物氧化的有機(jī)物的污染水先進(jìn)行臭氧氧化工藝將有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，為了提高水處理效率，含有通過(guò)其他氧化劑氧化速度很慢的有機(jī)物的污染水也會(huì)被選擇臭氧氧化，氧化后的污染水中的有機(jī)物就變成了全部可以由活性炭進(jìn)行吸附的有機(jī)物。這種深度處理工藝的使用將有效提高水處理的效率，并且采用這種深度處理工藝的活性炭的使用周期將得到延長(zhǎng)，節(jié)約水處理成本。

3.2深度氧化處理工藝

由于臭氧具有強(qiáng)氧化能力，所以臭氧成為了目前使用最廣泛的氧化劑，被廣泛運(yùn)用于需要徹底殺滅致病微生物的污染水中，但是雖然臭氧不會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，卻會(huì)在氧化處理中生成難以更進(jìn)一步處理的氧化副產(chǎn)物，同時(shí)也有可能導(dǎo)致細(xì)菌的大量繁殖，使得出水的水質(zhì)不適宜飲用，所以整個(gè)深度氧化處理過(guò)程中氧化劑的投入被分成了三種方式：預(yù)氧化、中間氧化及末端消毒。預(yù)氧化的目的是去除無(wú)機(jī)礦化物、色度、濁度、懸浮物以及一些味道，同時(shí)還有降解一些天然有機(jī)物、滅活微生物、強(qiáng)化凝聚-絮凝效果的作用。

3.3膜分離處理工藝

在以上水廠深度處理工藝中，膜分離技術(shù)被稱為“21世紀(jì)最有前途、最有發(fā)展前景的重大高新技術(shù)之一”，由此可以看出膜分離技術(shù)在水廠深度處理工藝未來(lái)發(fā)展的使用率將是不斷上升的。

膜分離技術(shù)的原理其實(shí)就是在處理水資源時(shí)，利用水溶液中的水分子具有透過(guò)分離膜的能力，但是溶質(zhì)或其他雜質(zhì)并不具有透過(guò)分離膜這一能力，從而將水分子和雜質(zhì)在外力作用下分離開來(lái)，最終得到水質(zhì)較高的純凈水。從原理分析可以看出膜分離技術(shù)的使用效率較其他深度處理工藝高，且工藝流程較短，同時(shí)獲取質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠的水質(zhì)，單從原理出發(fā)，這種深度處理工藝具有極大的發(fā)展空間。但是不同的產(chǎn)業(yè)擁有不同的水質(zhì)要求，為了滿足不同產(chǎn)業(yè)的需求膜分離技術(shù)，根據(jù)濾孔的大小被分為微濾、超濾和納濾。

4.結(jié)束語(yǔ)

水廠水處理工藝技術(shù)應(yīng)用是保障用水安全的重要基礎(chǔ)，通過(guò)本文的分析，明確了水廠水處理工藝技術(shù)的選擇及其應(yīng)用的必要性，在具體水處理工藝技術(shù)選擇時(shí)，要根據(jù)原水水質(zhì)情況、水處理要求，合理選擇水處理工藝，以達(dá)到提高水質(zhì)合格率，降低水質(zhì)處理成本的目的，提高水廠的經(jīng)濟(jì)效益、保障用戶用水的安全性。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]郭一飛，朱新鋒，田艷兵.飲用水消毒技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國(guó)消毒學(xué)雜志，2012（2）.

作者簡(jiǎn)介：劉麗（1974—），女，高級(jí)工，從事水處理工作。