給水廠水處理展望

費(fèi)陽

【摘 要】水是我們生存必需的自然資源，水污染和水浪費(fèi)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(hù)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(jìn)行處理，隨著人類文明的進(jìn)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(hù)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(jī)。

一、我國水處理存在的問題及發(fā)展方向

1、水資源污染嚴(yán)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(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)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(jì)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(fèi)嚴(yán)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(fèi)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(dá)國家還有一定的差距；自身相比發(fā)達(dá)城市基礎(chǔ)環(huán)境好，水廠建設(shè)條件相對比較先進(jìn)。我國至少有三分之一的水廠需要進(jìn)行改造，很多城市的自來水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)都難以達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749--2006）的要求，急需更新處理工藝，尤其是偏遠(yuǎn)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(kuò)張速度，配套設(shè)施落后，污水處理率低。相較于發(fā)達(dá)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(yán)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(jì)的發(fā)展，改善水環(huán)境，達(dá)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(jì)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(jì)的凈水技術(shù)，比如改進(jìn)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(jī)污染物，減少人體危害方面，化學(xué)氧化、活性炭吸附、強(qiáng)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(jì)和技術(shù)條件下，強(qiáng)化常規(guī)工藝是優(yōu)先考慮的改造方式。

1、強(qiáng)化混凝：可以多投混凝劑使無機(jī)膠體脫穩(wěn)；投加絮凝劑，有利于有機(jī)物被絮體粘附而下沉；投加氧化劑，氧化有機(jī)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(jī)械攪拌混合器等。

2、強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(fèi)用，具有一定的不可忽視的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(jī)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(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(hù)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(xiàn)：

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