自來水處理相關(guān)措施探究

張洪文

摘 要：水是生命之源足以見證水的重要性，自來水廠處理過的水是城市居民飲用水的直接來源。因此，居民的正常生產(chǎn)生活用水依賴于自來水廠的安全可靠的水處理。所以探究自來水處理措施，主要是探討水處理消毒技術(shù)，本文分析了幾種消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了它們相比而言的優(yōu)缺點(diǎn)，并論證了水處理的必要性。

關(guān)鍵詞：自來水廠；水處理技術(shù)；消毒措施

0 引言

水是人類生存的最基本資源，隨著人們生活水平的提高和生活條件的改善，自來水在人們生活中扮演著越來越重要的角色。而當(dāng)今社會(huì)我們所需要的生產(chǎn)生活用水都來自于自來水廠。自來水廠所提供的水資源是否安全，受到其所采用的處理技術(shù)制約。但是，由于種種原因，自來水質(zhì)量不能得到保證不僅實(shí)際上威脅了人民群眾的生命健康安全，還產(chǎn)生了很多負(fù)面影響。因此通過對(duì)自來水廠的消毒技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀了解，綜合各種技術(shù)的好壞，有利于采取合理的處理措施保障用水安全。

1 自來水廠水處理消毒技術(shù)的應(yīng)用的必要性

水對(duì)我們?nèi)祟惖闹匾晕阌怪靡?，水的質(zhì)量直接影響著人們的生命健康安全，但是我國的工業(yè)化以來，工廠選址的隨意性導(dǎo)致工業(yè)廢水無度排放，再加上生活用水排放的不合理，哪怕在自來水廠的物理沉降與過濾后，仍然會(huì)有數(shù)量眾多的細(xì)菌和病原微生物不能被完全消除，而含有致病微生物的自來水如果被人們直接飲用，會(huì)導(dǎo)致人們生病，甚至是可傳染的疾病。因此把好水質(zhì)關(guān)直接影響了人民的生命安全。而要想確保水質(zhì)安全需要通過消毒等相關(guān)措施對(duì)病原菌、病毒和病原體通過消毒手段加以控制。近年來，國家規(guī)定了飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，明確了消毒時(shí)間和消毒標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，掌握和控制消毒技術(shù)是非常重要的。

2 幾種自來水廠常用消毒技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 氯消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

氯消毒技術(shù)在我國的自來水廠消毒流程里是常用的消毒技術(shù)，利用兩者的化學(xué)性質(zhì)相溶于水結(jié)合成為具有強(qiáng)氧化性質(zhì)的次氯酸，主要的消毒原理就是氧化細(xì)菌與微生物的酶，破壞他們的生物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而起到清潔自來水的作用。當(dāng)然氯消毒技術(shù)也會(huì)細(xì)分為很多種具體操作手段。第一種常用手段就是液氯消毒。氯氣利用其中次氯酸的氯胺性質(zhì)在氧化過程在發(fā)生的變化，產(chǎn)生3種氯胺幫助消毒。第二種常見手段是次氯酸鈉消毒。結(jié)合溫度、陽光的分解作用產(chǎn)生次氯酸鈉，進(jìn)而溶解水體中的污染微生物和毒素。第三種常用方法是氯胺消毒，通過在自來水過濾池中加入不同比例的氯和氨，能有較長(zhǎng)的殺菌作用，但是作用能力稍遜。最后就是加入漂白粉進(jìn)行自來水消毒。

液氯的優(yōu)點(diǎn)在于消毒的持續(xù)性好，而且成本可以控制在一個(gè)低水平上，操作起來也比較簡(jiǎn)單，不需要太專業(yè)的技術(shù)人員。而且進(jìn)行液氯消毒的時(shí)候，也不需要大型設(shè)備的支持。但是其在現(xiàn)代自來水廠的消毒中開始逐步退出舞臺(tái)，主要是由于其一些不足之處。比如如果水質(zhì)的有機(jī)物多，就會(huì)產(chǎn)生化合物可能自身含有毒素；再因?yàn)槠渥陨韯《?，投放過量可能造成水體含毒。而且液氯與一些物質(zhì)可能產(chǎn)生作用放出不聞的味道。不過總的來說當(dāng)前階段，這種消毒方式還是很常規(guī)的選擇。

漂白粉相對(duì)價(jià)格低，且有連續(xù)消毒，漂白粉送料裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，操作相對(duì)方便，消毒的方法也很明顯。但是呢，加入漂白粉會(huì)有難聞氣味，而且其效果容易受到外界光熱因素打折扣。而且這一消毒方式所需要的漂白粉用量相對(duì)比較大，制備需要大量時(shí)間，設(shè)備需求也較大，所以這一方法還受制于適用于自來水廠的原料生產(chǎn)能力。

2.2 臭氧消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

臭氧消毒技術(shù)如今也被推廣使用。臭氧本身有毒，氣味難聞，但是氧化性強(qiáng)易分解。應(yīng)用于自來水消毒的原理主要有兩種，或直接或間接氧化，區(qū)別在于臭氧消毒效果與氧化還原電位密切相關(guān)。由于臭氧分子不夠穩(wěn)定，容易分解，所以水中的滯留時(shí)間很短，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。這種消毒技術(shù)歸根到底也是氧化起消毒作用。

臭氧特性是有很強(qiáng)的氧化能力，可以高效地滅菌，并殺死微生物，病毒和孢子，具有用量少、見效快、沒有難聞氣味的優(yōu)點(diǎn)。然而制備臭氧需要消耗大量的電能，所以成本很高。再加上需要應(yīng)用復(fù)雜的設(shè)備，操作和管理要求也比前者的難度大，一般將在大城市的自來水廠應(yīng)用較多。

2.3 紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

紫外線消毒技術(shù)是與前兩者消毒技術(shù)不同，它不是一種化學(xué)消毒法，二是通過物理性的破壞進(jìn)行的消毒。紫外線的電磁波波段性質(zhì)使得它可以對(duì)穿透區(qū)域所含有的微生物和病毒體內(nèi)的遺傳信息物質(zhì)進(jìn)行破壞而阻止蛋白質(zhì)的合成，使細(xì)菌不能繁殖。紫外線消毒有很好的應(yīng)用性和發(fā)展?jié)摿?，?duì)一些特殊的寄生蟲體與病菌的滅殺作用明顯，而且其不產(chǎn)生有害的化學(xué)物質(zhì)也避免了進(jìn)一步的凈化程序，相對(duì)安全。然而其應(yīng)用上還存在一定的局限性，主要是受限于消毒的持續(xù)能力，成本較高。

紫外線消毒技術(shù)的消毒效率很高，而且不會(huì)改變水體的物理化學(xué)性質(zhì)。然而，消毒技術(shù)消毒時(shí)間短，耗電量大，不適合作業(yè)于長(zhǎng)距離輸送的自來水廠使用。

2.4 二氧化氯消毒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

這一消毒技術(shù)主要是在自來水廠凈水池中安放二氧化氯發(fā)生器，生產(chǎn)二氧化氯溶液進(jìn)行自來水消毒。這種消毒技術(shù)的成本低，而且效率較高，對(duì)水中細(xì)菌和病原微生物具有較強(qiáng)滅殺性。它不僅可以氧化分解掉細(xì)胞內(nèi)的酶使之生命活動(dòng)停止，還可以吸附滲透這種大分子溶液，破壞細(xì)胞生命性。

2.5 活性炭吸附消毒的應(yīng)用

活性炭水處理深度處理技術(shù)能有效去除自來水中的色、臭、溶解有機(jī)物，提高供水質(zhì)量。具體的應(yīng)用形式又分為粉狀活性炭、顆?；钚蕴康刃聞┬?，其中活性炭粉在處理水中異味氣味、一些污染物方面有很好的應(yīng)用。粒狀碳不易流失，可循環(huán)再用，適用于污染少、連續(xù)運(yùn)行的水處理工藝。顆粒活性炭在使用中根據(jù)原水水質(zhì)需要定期反洗，一般一周一次反洗，反沖強(qiáng)度達(dá)到過濾器膨脹率的30%以上。新型碳主要是利用透水后一定時(shí)間后形成碳膜表面的生物膜進(jìn)行物理和化學(xué)吸附。當(dāng)活性炭吸附的影響降低到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，或通過活性炭吸附到一個(gè)飽和程度就必須更換活性炭材質(zhì)。新炭的使用需要浸泡一到兩天。反沖洗次數(shù)和排水濁度可根據(jù)水處理實(shí)際情況而定。

2.6 生物膜法的應(yīng)用現(xiàn)狀

在如何對(duì)自來水進(jìn)行消毒去污處理，以及如何加強(qiáng)自來水的潔凈度上，生物處理的研究一直處于持續(xù)狀態(tài)，比如超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)等多道物理過濾。

生物膜主要用于去除廢水中的溶解性有機(jī)污染物，在過濾介質(zhì)表面，形成生物膜微生物附著的主要特點(diǎn)，接觸自來水生物膜后，有機(jī)污染物和微生物會(huì)被吸附溶解。生物膜處理系統(tǒng)適用于中小型城市污水的處理，生物濾池更適用于華南。近年來，隨著新型填料的發(fā)展和支撐技術(shù)的不斷完善，生物膜法近年來得到了迅速的發(fā)展。由于具有處理效率高、抗沖擊性好、占地面積小、易于操作和管理等優(yōu)點(diǎn)，前景十分廣闊。

3 案例分析

某市自來水水廠建成于2013年夏，上游沖水點(diǎn)為某水庫，自來水廠的水處理工藝采用常規(guī)化學(xué)沉降處理工藝，一般情況下，原水經(jīng)常規(guī)處理后，水質(zhì)符合國家對(duì)自來水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于當(dāng)?shù)厮畮煸搭^的水體有機(jī)質(zhì)較多，水體富營養(yǎng)化較為明顯。尤其在春夏兩季藻類瘋長(zhǎng)，使水體哪怕在經(jīng)過常規(guī)消毒去污處理后，仍然有明顯的臭味，常規(guī)水處理工藝已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)供水質(zhì)量的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這就使得自來水廠不得不進(jìn)行新的水處理工藝探究。

由于所需處理的水體水質(zhì)主要特點(diǎn)是含藻水高，水體濁度超標(biāo)，水中有異味。為有效進(jìn)行水處理，就采用了預(yù)氯化工藝來殺滅藻類和藻毒素，在后續(xù)的水處理過程中由于化學(xué)分解與沉淀，使之容易去除。但預(yù)加氯消毒會(huì)導(dǎo)致去掉藻類后的水體有其他化學(xué)化合物，同樣對(duì)城市居民有潛在危害，而且加入液氯后水體酸堿度值較高，而且部分藻的去除率隨著氯含量的增加而飽和，不能達(dá)到完全去除的目的。探究除水藻造成的水質(zhì)渾濁外，臭味等情況多為不飽和烯烴或芳烴化合物，這種物質(zhì)易被氧化。因此，在常規(guī)處理工藝的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)絮凝沉淀池，先行沉淀掉藻類和藻毒素，一個(gè)臭氧氧化池避免產(chǎn)生氯化消毒后的副產(chǎn)物對(duì)水體造成次生污染，初步去除或轉(zhuǎn)化有機(jī)物，最后再加入活性炭沉淀過濾網(wǎng)對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行沉淀與過濾。最終，水質(zhì)在多種水處理工藝的協(xié)同下滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，解決了城市居民的正常用水需求。

4 結(jié)語

水處理消毒技術(shù)的合理使用，對(duì)自來水廠向城市居民提供優(yōu)質(zhì)的自來水有重要的保障性功能和意義。所以說，必須要根據(jù)自來水的不同污染原因，有選擇有針對(duì)地采用合理的水處理技術(shù)，進(jìn)而凈化水質(zhì)，提高水質(zhì)，滿足人民生活生產(chǎn)所需用水。

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（作者單位：四川南充市康源水務(wù)集團(tuán)有限責(zé)任公司五水廠）