給水廠水處理展望

費陽

【摘 要】水是我們生存必需的自然資源，水污染和水浪費現(xiàn)象使水資源更加短缺，在這樣的大環(huán)境下，給水廠如何更好的處理水資源，節(jié)約水資源，保護水資源是今后發(fā)展需要著重考慮的一個問題。就水環(huán)境現(xiàn)狀和給水廠處理工藝的發(fā)展做以下探討。

【關(guān)鍵詞】給水廠；水處理；發(fā)展

在人類文明的發(fā)展史中，最初為了降低疾病通過水體傳播，采用簡單的格柵截留、自然沉降、砂石過濾等方式進行處理，隨著人類文明的進步，工業(yè)科技得到發(fā)展，我們在獲益的同時也大肆破壞著環(huán)境，河流湖泊水質(zhì)變壞，水體生物死亡，當(dāng)新的疾病出現(xiàn)并對人類造成危害時我們才開始反思，水保護和水處理是多么的重要。各國科學(xué)家都在積極研究水處理的新辦法，從凈水工藝到污水處理再到水的回收利用，逐漸形成系統(tǒng)工程，力求緩解水危機。

一、我國水處理存在的問題及發(fā)展方向

1、水資源污染嚴重。我國百分之八十的河流都有不同程度的污染現(xiàn)象，流經(jīng)城市的水源污染更甚，地下水也未能幸免。隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，污水排放日益增加，水體環(huán)境持續(xù)惡化，而城市的發(fā)展往往將經(jīng)濟置于環(huán)保之上，再加上一些企業(yè)為私利而偷偷將污水直接排放入河流、湖泊，對水環(huán)境的破壞雪上加霜；我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥的使用量非常巨大，而不合理的使用常常使農(nóng)藥殘留，并逐漸滲入地下，污染地下水源。雖然國家采取多種措施治污減排、控制農(nóng)藥，可是水環(huán)境整體惡化并沒有得到根本的好轉(zhuǎn)。

2、水資源浪費嚴重。城市生活用水跑冒滴漏現(xiàn)象十分普遍，供水管網(wǎng)老化、檢修不及時造成的水浪費也不在少數(shù)，多數(shù)城市供水損失率超過20%。

3、供水處理技術(shù)落后。我國水處理的技術(shù)落后，一個原因是發(fā)展緩慢，另一個原因是科技水平相較于發(fā)達國家還有一定的差距；自身相比發(fā)達城市基礎(chǔ)環(huán)境好，水廠建設(shè)條件相對比較先進。我國至少有三分之一的水廠需要進行改造，很多城市的自來水水質(zhì)標準都難以達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749--2006）的要求，急需更新處理工藝，尤其是偏遠地區(qū)、小城市等發(fā)展落后的地區(qū)尤甚。

4、污水處理率低。我國污水處理行業(yè)規(guī)模比較小，污水處理能力跟不上用水規(guī)模擴張速度，配套設(shè)施落后，污水處理率低。相較于發(fā)達國家90%的污水處理率還存在很大差距。而且我國污水處理效果較差，排放后造成的二次污染嚴重。

5、缺少相關(guān)技術(shù)人才。雖然水處理已成全球性關(guān)注問題，然而我國尚欠缺相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)的技術(shù)人才。水處理不僅涉及的領(lǐng)域廣泛，包括化學(xué)、環(huán)境、物理、生物等學(xué)科，還需要技術(shù)理論和實踐相結(jié)合，依附高新科技，深入研究，創(chuàng)造培養(yǎng)條件，才能有所收獲。

由此可見，今后水處理必須秉承綠色環(huán)保、高產(chǎn)高效、節(jié)約節(jié)能的發(fā)展方向，才能適應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展，改善水環(huán)境，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。

二、凈水工藝

供水的主要任務(wù)就是通過必要的處理方式去除水中的雜質(zhì)，供給人們安全的生活用水，并提供質(zhì)量合格的工業(yè)用水。經(jīng)過漫長的凈水工藝研究和應(yīng)用，到20世紀初，飲用水已形成了一套常規(guī)處理工藝，即混凝、沉淀、過濾、消毒。時至今日，世界上大多數(shù)國家還在沿用此種常規(guī)工藝，是目前水處理的主要工藝。步驟如下：①向原水中投加混凝劑，使水中不能沉淀分離的懸浮物和膠體顆粒聚合形成絮體；②混凝后的顆粒絮體通過重力自然分離；③利用濾料截留沉淀后的顆粒物，降低水的渾濁度；④消毒以滅活水中的致病微生物，保證用水安全。到七八十年代，給水工程主要面對的問題是投資效益，降低成本提高收益，在這段時間里研究出了比較經(jīng)濟的凈水技術(shù)，比如改進了沉淀池設(shè)計，研究出了快速過濾工藝，將絮凝、沉淀、過濾工藝相組合的專用集成設(shè)備等。九十年代后的研究重心放在了去除水中微量有機污染物，減少人體危害方面，化學(xué)氧化、活性炭吸附、強化混凝處理等新的處理辦法相應(yīng)而生。由此可見，凈水工藝的選擇要根據(jù)水質(zhì)的不同而決定。綜觀水源環(huán)境和水質(zhì)的發(fā)展變化，今后的凈水工藝改造方向是增加預(yù)處理和深度處理，膜過濾、活性炭等處理工藝發(fā)展前景廣闊。但就目前我國現(xiàn)有的經(jīng)濟和技術(shù)條件下，強化常規(guī)工藝是優(yōu)先考慮的改造方式。

1、強化混凝：可以多投混凝劑使無機膠體脫穩(wěn)；投加絮凝劑，有利于有機物被絮體粘附而下沉；投加氧化劑，氧化有機物；根據(jù)具體情況可選用靜態(tài)混合器、利用水泵和加裝機械攪拌混合器等。

2、強化過濾：經(jīng)改造形成煤和砂的雙層濾料濾池，選用輕質(zhì)的、粒徑較粗或者是濾層較厚的均勻濾辯；可采用氣水聯(lián)合反沖洗，節(jié)約用水量，提高沖洗效果。

3、優(yōu)化消毒：使用臭氧、氯胺、二氧化氯等消毒劑，降低消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量，提高飲用水的衛(wèi)生安全性。

三、排泥水處理工藝

1、廢水回用

水廠排泥水的處理和污泥的處置一般分為調(diào)節(jié)、濃縮、預(yù)處理、脫水和泥餅處置五部分。

排泥水主要由濾池反沖洗廢水和沉淀池、澄清池排泥水組成，濾池反沖洗廢水約占水廠總凈水量的1—2.5%，將這一部分水回收利用不僅能節(jié)約水資源，還可提高水廠效益。廢水回用首先應(yīng)注意的是用水的衛(wèi)生安全性，對廢水進行預(yù)處理很重要。目前的預(yù)處理方法是使其在排水池中進行重力沉淀，經(jīng)過膜過濾處理去除微生物，上清液回流至原水配水井，沉淀下來的污泥再送到污泥池，與沉淀池污泥共同處理。在沉淀池、澄清池排泥水處理和污泥處置過程中會產(chǎn)生大量的分離水，這些水若水質(zhì)較好可做原水利用。

2、污泥回用

回收鋁鹽

給水廠水處理使用的混凝劑一般是聚合氯化鋁和硫酸鋁等鋁鹽，從給水污泥中回收鋁鹽，不僅可以使排泥水在處理過程中變得更容易濃縮和脫水，提高污泥濃度，大大減少污泥的總固體量，也減少了對生態(tài)環(huán)境的二次污染，減少投資。除此之外，從給水污泥中回收的鋁鹽既又可反過來用作處理過程中的混凝劑，還可以用于城市污水處理除磷，減少部分自來水廠污泥處理費用，具有一定的不可忽視的經(jīng)濟效益。

回收鐵鹽

鐵鹽也通常作為混凝劑使用，效果好于鋁鹽，經(jīng)使用后鐵鹽大部分會沉淀在污泥中，鐵鹽的回收跟鋁鹽類似，再生的鐵鹽也可以得到很好的凈化效果。

回收石灰

在軟化原水的工藝中，石灰——蘇打軟化法比較經(jīng)濟而得到較多的應(yīng)用，其過程中產(chǎn)生的軟化污泥可用于回收石灰?；厥盏难趸}或石灰，可以用做混凝劑，還可以作為活性污泥脫水的助凝劑。在西方國家此種工藝相當(dāng)普遍，但在我國卻不常見。

建材利用

給水廠脫水污泥主要由粘土礦物質(zhì)組成，性質(zhì)近似粘土，另外還有大量的鋁鹽、鐵鹽、灰分等都是建筑材料可用的添加劑。目前國內(nèi)外對給水廠污泥作為生產(chǎn)原料進行了一系列的研究并取得了成效，如：成功的應(yīng)用污泥燒制陶粒，生產(chǎn)粘土磚，制作硅酸鹽水泥。

垃圾場覆土

給水廠污泥具有土壤的一般特性，大多數(shù)情況下經(jīng)處理的污泥都屬于無毒害的固體廢棄物，其重金屬濃度和防滲性能均符合生活垃圾填埋場覆蓋材料的要求標準，用污泥做垃圾覆土不但可以解決平原型填埋場缺土的問題，也為污泥資源化利用提供了一條可行性路徑。

土地利用

污泥還可用于農(nóng)業(yè)或林業(yè)中，污泥中含有腐殖質(zhì)、懸浮物、粘土，雖然肥效偏低，但是適度的將污泥應(yīng)用于土壤中可以改善土壤性質(zhì)，利于耕作。

四、水廠自動化

隨著科技的發(fā)展計算機的普及，智能控制介入水廠建設(shè)，自動化水平也已成為衡量一個企業(yè)現(xiàn)代化水平的標準，從目前我國所采用的基于PLC 的水廠自動控制來看，不論采用哪種類型哪種工藝，系統(tǒng)的控制技術(shù)和核心內(nèi)容都基本相同，主要有水質(zhì)檢測、水處理控制、綜合自動化三方面。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，建立一個綜合自動化的供水系統(tǒng)成為可能。

五、結(jié)語

水資源的保護和節(jié)約利用是一個艱辛而又漫長的過程，我們只有不斷創(chuàng)新水處理技術(shù)，完善水處理工藝，才能做到高效、節(jié)能、可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻：

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[2]張金松.凈水廠技術(shù)改造實施指南.北京 中國建筑工業(yè)出版社 2009