渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程中水處理工藝的應(yīng)用探討

寇明蕾

（咸陽市渭城區(qū)水土保持監(jiān)督管理站 陜西 咸陽 712000）

1 引言

隨著國家對村鎮(zhèn)供水工程建設(shè)標準由飲水困難提高到飲水安全上以來，水質(zhì)問題逐漸成為村鎮(zhèn)供水工程建設(shè)重點關(guān)注問題，也是急需解決的難題。隨著《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2006）正式頒布實施，農(nóng)村生活用水也應(yīng)按《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）標準執(zhí)行，但考慮到農(nóng)村飲水工程存在面廣量大、單個工程規(guī)模小、集中工程數(shù)量少的特殊情況，對技術(shù)和經(jīng)濟條件尚難達到標準的部分農(nóng)村采用過渡方法，對農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水，在保證基本安全的基礎(chǔ)上，降低對感官性狀指標及少量有安全保證的毒理指標的要求，并對這部分指標單獨列出[1]。就渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程的現(xiàn)狀及特點，加之水源水質(zhì)情況，渭北塬區(qū)水源優(yōu)化選擇及水處理工藝選擇成為一大難題。本文針對渭北塬區(qū)的水源優(yōu)化選擇及水處理工藝方法選擇進行探討，并運用實例進行深入分析說明。

2 渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程現(xiàn)狀

2.1 水源現(xiàn)狀

渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程水源主要有：地表水、地下水及雨水。水源選擇把握的原則為優(yōu)質(zhì)良好水源優(yōu)先選擇。對于有條件利用地表水的地方優(yōu)先選擇地表水；無法利用地表水且地下水儲藏量少、水位較深且地形復(fù)雜的溝壑山區(qū)，選擇修建集雨水窖來充分利用雨水；其他平原地區(qū)水源多以地下水為主。但部分地區(qū)水源水質(zhì)不能達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）的要求，只能綜合比較選擇最優(yōu)水源。目前，渭北塬區(qū)靠近城區(qū)的部分地區(qū)就存在此類情況，地表水水量豐富，地下水儲藏量大，水位埋深較淺，但這兩種水源水質(zhì)都不能滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）的要求。尤其地表水污染嚴重，處理成本相對較大，所以只能選擇利用地下水，對其水質(zhì)進行安全可靠、科學合理的處理，方可作為村鎮(zhèn)供水工程安全可靠的水源。

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀

渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程水質(zhì)情況主要表現(xiàn)為：地表水污染嚴重，加之數(shù)量有限，淺層水源因受到部分河流水質(zhì)影響，水體污染較嚴重，主要表現(xiàn)為氟化物、六價鉻及硫酸鹽、溶解性固體、氯化物部分超標，水處理成本較大。而地下水水量儲藏豐富，水位埋深相對較淺，深層水水質(zhì)較潛水好，除少部分地區(qū)水質(zhì)中氟化物或六價鉻略超標外，其余地方水質(zhì)基本符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》要求，對于水質(zhì)達不到《生活飲用水衛(wèi)生標準》要求的地區(qū)，且水處理工藝選擇原則為容易掌握、操作簡單，成本也相對較低。

3 渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程水處理方案

針對渭北塬區(qū)水源和水質(zhì)狀況，再結(jié)合水處理技術(shù)優(yōu)劣、處理效果和運行成本等因素，從技術(shù)掌握的難易程度、操作程度、制水成本、運行費用、環(huán)境影響等多方面綜合分析比較，認為渭北塬區(qū)村鎮(zhèn)供水工程水處理工藝應(yīng)以反滲透和吸附法為主，此兩種方法處理效果較好，初裝費用和運行管理成本較低。據(jù)此，本文對反滲透和吸附法處理工藝及其應(yīng)用效果進行詳細分析說明。

3.1 反滲透處理工藝

在實際工程中，單純氟化物超標現(xiàn)象較多，以此為實例進行說明。對于氟化物超標水源而言，處理方法主要有反滲透法、電滲析法、電凝聚法、混凝沉淀法、吸附與離子交換法、F·F復(fù)合分子篩法。其中F·F復(fù)合分子篩法是一種新工藝，其處理效果較好，但是對于技術(shù)管理水平較低的村鎮(zhèn)供水工程不太適用。而另外幾種方法在村鎮(zhèn)供水工程中都有應(yīng)用案例，在此，以應(yīng)用較普遍的反滲透法為例進行分析說明。

反滲透法的工藝流程為：預(yù)處理—反滲透—清洗系統(tǒng)—后處理。此工藝主要處理環(huán)節(jié)為反滲透，核心技術(shù)為反滲透膜的選用。膜的質(zhì)量決定膜的使用壽命，也是決定反滲透系統(tǒng)的成本高低的關(guān)鍵因素。

3.1.1 工藝流程

3.1.2 工藝說明

多介質(zhì)過濾器主要作用是去除水中的大顆粒物質(zhì)、膠體、懸浮物。保安過濾器去除水中大于5υm的物質(zhì)，目的是降低水污染指數(shù)，保證反滲透系統(tǒng)的水質(zhì)。

反滲透系統(tǒng)的核心是反滲透膜，反滲透膜一般選用脫鹽率高、水通量大、抗污染性好的進口膜。單只膜件脫鹽率能達到97%，在反滲透系統(tǒng)里設(shè)置清洗系統(tǒng)，保證膜組件在長期運行時，膜組件表面積累的污染物在運行中被物理快沖洗功能沖洗掉。在停機時，膜組件內(nèi)積存的是被濃縮的水，它易產(chǎn)生鹽垢，主機停機后進行物理沖洗，膜組件濃水被原水轉(zhuǎn)換出，保證系統(tǒng)停機安全。

超納米凈水機組帶有自動沖洗功能，通過定時對電磁閥的控制和及時對膜表面附著微粒的沖洗，阻止膜表面污垢的形成。它能夠延緩膜的衰減，延長膜的壽命。

這種處理工藝先進可靠，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，確保出水水質(zhì)長期穩(wěn)定，操作簡單，維護方便，實現(xiàn)全自動控制，設(shè)備性能穩(wěn)定。從環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、運行成本等多方面考慮是一種較合理的處理方案。

此處理工藝在六價鉻超標水質(zhì)和苦咸水工程中也得到了很好的應(yīng)用，經(jīng)過出水水質(zhì)監(jiān)測和實際運行成本測算，結(jié)果表明此種工藝水處理效果良好，出水水質(zhì)完全符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》要求，甚至部分指標遠遠低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》要求的限值，而且這種工藝初裝費用合理，工程運行費用不高，工程運行水價合理，完全能夠被受益群眾所接受。

3.2 吸附法

吸附法主要原理為濾料吸附，其核心是吸附濾料的選擇，常用的吸附濾料主要有：活性炭吸附、活性氧化鋁吸附。活性炭吸附是一種較早地被應(yīng)用于生產(chǎn)的除微污染技術(shù)，其原理是利用活性炭巨大的比表面積吸附水中的有機污染物[2]。在此，以六價鉻超標水質(zhì)為例對其工藝進行分析說明。

3.2.1 工藝流程圖

3.2.2 工藝說明

吸附法處理工藝，在此采用專用除鉻濾料和活性碳吸附法綜合處理的方法。

（1）在線混凝過濾。介質(zhì)過濾技術(shù)是去除懸浮物的最有效最實用的方法之一，為了提高過濾系統(tǒng)的去除效率，在前面加設(shè)絮凝劑投加裝置，可以進一步提高過濾器的去除效果。

（2）專用除鉻濾料。其功效為去除水中95%以上的余氯及鉛、汞、銅、鎳、鎘等重金屬離子、六價鉻等有害物質(zhì)、抑制細菌真菌滋生，且有一定的阻垢功效。

（3）活性炭吸附除鉻。鉻活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料[3]。其特殊吸附凈化效果來自于其很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔—毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與水中有害物質(zhì)充分接觸。當這些有害物質(zhì)流經(jīng)活性炭內(nèi)部的毛細管時就會被吸附，起到凈化作用。

圖1 反滲透處理工藝流程圖

圖2 吸附法工藝流程圖

4 結(jié)語

渭北塬區(qū)水源分布情況復(fù)雜，地下水水質(zhì)也較復(fù)雜，在修建村鎮(zhèn)供水工程時必須多方面多層次論證水源，同時按照優(yōu)質(zhì)良好水源優(yōu)先選擇原則對水源進行優(yōu)化選擇。對于部分水源單一，水質(zhì)不達標的地區(qū)，在水源水質(zhì)處理方案的工藝選擇過程中，必須從工藝的操作方便程度、投資費用、環(huán)境影響、及后期運行管理費用等多方面論證優(yōu)選。只有這樣，才能確保供水工程發(fā)揮持久效益。

[1]何蓮.南方地區(qū)農(nóng)村安全飲水工程水處理工藝研究.山西建筑，2010年第36卷第31 期∶163-164.

[2]王琴 劉茵 巨雪霞 李麗麗 曾成莉.飲用水處理工藝技術(shù)的研究進展.甘肅石油與化工，2009年第 4 期∶5-11.

[3]張艷.自來水RO處理的預(yù)處理工藝討論.赤峰學院學報.2005年第四期.