飲用水處理新技術(shù)

尹長生

(邯鄲市自來水公司，河北 邯鄲 056002)

概述

改革開放三十年來，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人口的急劇增長的同時(shí)，大量工農(nóng)業(yè)和居民生活廢水污染水體，水環(huán)境污染已經(jīng)成為一個(gè)不容忽視的問題。水污染的不斷加劇使得可利用的水源不斷減少，而用水量又不斷增加。隨著人們生活水平的提高和人們對健康意識的逐漸重視，人們越來越來關(guān)心自己的飲用水健康問題。

我國飲用水水源大致可以分為兩類：地表水源和地下水源，其中地表水源包括河流水、湖泊水、水庫水、溪溝水和坑塘水；地下水源包括潛水、承壓水和泉水。在缺水地區(qū)，降水(雨)也可積蓄起來作為飲用水等。由于飲用水源污染的不斷嚴(yán)重，單純依靠常規(guī)工藝（混凝-沉淀-過濾-消毒）已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到對飲用水水質(zhì)的要求。針對如何有效去除飲用水中的污染物問題，近些年來涌現(xiàn)了不少新技術(shù)。

1 膜技術(shù)

膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離可實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且該過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。

近年來，納濾（NF）作為一項(xiàng)新興的膜分離技術(shù)逐漸應(yīng)用于苦咸水淡化，其獨(dú)特的分離性能確立它在苦咸水處理中具有重要的地位，納濾膜出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、安全性高，成本較低，易于實(shí)現(xiàn)自動控制，在苦咸水淡化方面具有優(yōu)越性。超濾技術(shù)還可有效去除水中懸浮物、原水動物、細(xì)菌、病毒和部分膠體，尤其是在避免“兩蟲”對飲水安全的威脅方面，超濾技術(shù)更有著不可替代的重要作用。由于超濾能將水中微生物幾乎全部去除，所以原則上對膜出水不必再進(jìn)行消毒，但為防止二次污染，尚需向水中投加少量消毒劑，從而使消毒副產(chǎn)物的生成量顯著減少。當(dāng)然膜技術(shù)也有其相應(yīng)的缺點(diǎn)，膜污染一直是膜技術(shù)中一個(gè)難以克服的問題，它使膜的阻力增加，透水率下降，造成膜組件頻繁更換，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的處理效果。

2 活性炭吸附技術(shù)

活性炭作為一種環(huán)境友好型吸附劑，具有較強(qiáng)的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機(jī)溶劑、易再生等優(yōu)點(diǎn)，對水中溶解的有機(jī)污染物如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強(qiáng)的吸附能力，而且對用生物法和其他化學(xué)法難以去除的有機(jī)污染物，如色度、亞甲基藍(lán)表面活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲劑、合成染料及許多人工合成的有機(jī)化合物都有較好的去除效果；對水中的重金屬也有較強(qiáng)的吸附能力；對水質(zhì)渾濁有明顯的澄清作用，可以除去水中的異臭、異味，對細(xì)菌也有極好的過濾作用。

近些年，各種活性炭改性研究不斷開展，活性炭與其他工藝的結(jié)合成為研究熱點(diǎn)。如臭氧氧化處理是利用臭氧的強(qiáng)氧化性對飲用水中的污染物進(jìn)行氧化，從而有效去除水中的污染物。臭氧氧化處理是一種高效環(huán)保的處理方法，結(jié)合活性炭吸附，其處理的物質(zhì)的種類和效率都大大得到提高。Thomasa等研究發(fā)現(xiàn)，活性炭吸附對各種藥物殘余有很好的吸附性能，臭氧對特定的藥物也有很好的氧化去除效果。兩種工藝的聯(lián)合使得絕大部分藥物的處理效率達(dá)到97%以上。臭氧氧化-生物活性炭聯(lián)用技術(shù)是以去除難降解的微量有機(jī)污染物為主的新型給水深度處理技術(shù)，是對傳統(tǒng)的臭氧氧化-活性炭聯(lián)用技術(shù)的改進(jìn)。

3 硅藻土過濾技術(shù)

硅藻土過濾是一種以硅藻土作為過濾介質(zhì)，預(yù)涂成膜后，靠細(xì)孔吸附、孔道截留和膜過濾使水澄清的深層過濾技術(shù)。硅藻土是以硅藻遺骸(殼體)為主的硅質(zhì)生物沉積巖，具有密度小，穩(wěn)定性高，耐酸、耐熱,吸附性、懸浮性、分散性好，煅燒加工后濕度低，滲透性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此硅藻土非常適合用來生產(chǎn)精細(xì)過濾的助濾劑。

陳莉研究了硅藻土處理設(shè)備對微污染水的處理效果，結(jié)果表明，活化硅藻土兼有混凝、吸附的雙重作用，不僅能去除水中的懸浮物和膠體，還能吸附水中有機(jī)物。硅藻土過濾技術(shù)是一項(xiàng)符合“地表水處理規(guī)范”要求的技術(shù)，具有很好的應(yīng)用前途。研究文獻(xiàn)表明，硅藻土過濾技術(shù)用于給水時(shí)，不僅能有效去除濁度、細(xì)菌病毒等常規(guī)污染，還能通過吸附、混凝等作用對有機(jī)物進(jìn)行部分去除，特別對水中鹵代烴物質(zhì)的去除率較高。另外，硅藻土過濾技術(shù)還適用于重金屬、石油、工業(yè)廢水等突發(fā)污染的情況。

4 新型氣浮技術(shù)

針對近年來河湖富營養(yǎng)化日益頻繁，水源受藻類污染的水體，通常采用預(yù)氯化除藻的方法，這種方法雖然能夠滿足要求，但在原水中有機(jī)物含量較高的情況下，存在著由于預(yù)加氯而產(chǎn)生較多鹵代有機(jī)物，對人體有致癌的危險(xiǎn)，而氣浮工藝在不破壞藻細(xì)胞的情況下，對藻類和藻毒素具有較好去除效果，但一旦原水濁度突然升高或持續(xù)升高時(shí)，氣浮工藝的處理效果就會顯著變差，并且隨濁度的升高越來越差。

針對氣浮除藻工藝的缺陷，劉強(qiáng)等在保證氣浮工藝的運(yùn)行參數(shù)的情況下，對原有的側(cè)向流斜板氣浮沉淀工藝加以改進(jìn)，即新型氣浮－沉淀工藝，該工藝是將氣浮工藝與沉淀工藝有機(jī)結(jié)合在一起的工藝形式，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)根據(jù)原水的濁度或藻類情況適時(shí)切換運(yùn)行氣浮工藝或沉淀工藝，使氣浮與沉淀工藝都能達(dá)到良好的處理效果，滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)GB5749－2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

結(jié)論

針對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內(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，對排污企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格管理，對生活污水進(jìn)行有效處理，對農(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。

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