現(xiàn)代城市給水處理技術(shù)研究

張德軍　朱紅蓮

摘 要：現(xiàn)代給水處理新技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)給水處理技術(shù)的改造與升級(jí)，在水處理的質(zhì)量和效率方面，現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)都有了較大幅度的提升。在分析傳統(tǒng)給水處理工藝及問(wèn)題的基礎(chǔ)上，闡述了現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為城市給水處理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：給水處理；生物絮凝劑；氯消毒；紫外線消毒

中圖分類號(hào)：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.016

1 傳統(tǒng)給水處理技術(shù)

給水處理在傳統(tǒng)上主要是指理化藥物混凝、雜物沉淀、雜質(zhì)沉淀3個(gè)最主要的工藝流程，其目的主要是增強(qiáng)水體透明度、吸附有機(jī)顆粒、過(guò)濾水中的病毒等，最終達(dá)到凈化水體的目的。傳統(tǒng)給水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在工藝與設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等方面，因而在城市生產(chǎn)、生活中被廣泛應(yīng)用。但是它也存在弊端，那就是一些特殊情況下無(wú)法徹底地凈化水體，對(duì)生產(chǎn)、生活用水造成不良影響。

2 給水處理技術(shù)的現(xiàn)狀

通俗來(lái)講，給水處理技術(shù)就是改善不達(dá)標(biāo)的水資源水質(zhì)的技術(shù)?，F(xiàn)如今，我國(guó)高度重視并大力發(fā)展各地區(qū)的給水處理技術(shù)，許多地方也已經(jīng)具備了完備的給水處理技術(shù)系統(tǒng)，發(fā)展了全方位給水處理檢測(cè)技術(shù)。但是就我國(guó)而言，該技術(shù)仍舊存在不少問(wèn)題。本文將從以下幾方面進(jìn)行思考與分析。

2.1 凈水方法較為傳統(tǒng)，新技術(shù)推廣受限

目前，“混凝—沉淀和澄清—過(guò)濾—消毒”的系列處理工藝是我國(guó)普遍采用的凈水方法流程，部分老舊水廠仍采用陳舊的工藝，工作效率低、水質(zhì)不穩(wěn)定、難以維護(hù)。采用國(guó)際新技術(shù)又會(huì)出現(xiàn)成本高、技術(shù)被限制等問(wèn)題。

2.2 處理技術(shù)中包含化學(xué)劑，存在安全隱患

國(guó)內(nèi)大多供水企業(yè)在絮凝處理時(shí)普遍采用鋁鹽，雖然成效較好，但是殘留在水中的鋁含量時(shí)常會(huì)升高，影響水質(zhì)，同時(shí)潛在威脅著我國(guó)居民的身體健康和生命安全。

2.3 處理能力不高

相對(duì)于處理普通水，傳統(tǒng)的給水處理技術(shù)在處理特殊水質(zhì)時(shí)效果不佳，比如低溫低濁水、高濁水等。尤其是當(dāng)水中有機(jī)污染物含量較高時(shí)，采用傳統(tǒng)工藝處理往往難以確保水質(zhì)。

2.4 給水處理工藝容易產(chǎn)生細(xì)菌

氯消毒是我國(guó)主要采用的給水處理方法，也就是使用管道末端的余氯控制細(xì)菌滋生，以此保證飲用水質(zhì)。但是現(xiàn)代科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，即使使用一定量的余氯，也難以消除水管道中的一些細(xì)菌。

3 現(xiàn)代給水處理技術(shù)的核心

現(xiàn)代給水處理主要是在混凝環(huán)節(jié)和消毒技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了創(chuàng)新與優(yōu)化，用硫酸鐵和生物絮凝劑作為混凝劑，避免了對(duì)人體的毒害，同時(shí)更提高了絮凝的速度?，F(xiàn)代處理技術(shù)采用紫外線、臭氧等方法殺菌和消毒，其效果尤為顯著。另外，將更先進(jìn)的材料運(yùn)用在各個(gè)環(huán)節(jié)，以提升水處理效果，比如滲透膜材料。

4 現(xiàn)代城市給水處理新技術(shù)分析

現(xiàn)代給水處理新技術(shù)主要是改進(jìn)以往常規(guī)混凝、消毒、沉淀和過(guò)濾技術(shù)，優(yōu)化其工藝流程。

4.1 聚合硫酸鐵的應(yīng)用

現(xiàn)如今，城市給水經(jīng)常使用催化氧化法凈化水，但是該方法具有周期長(zhǎng)、反應(yīng)慢、成本高等弊端。除此之外，大多催化劑有毒性，在很大程度上影響了凈水的效果。但是，使用聚合硫酸混凝劑凈水新技術(shù)，在很大程度上改善了傳統(tǒng)技術(shù)的上述不足。該技術(shù)主要使用強(qiáng)氧化劑，以及在快速溶解濃硫酸時(shí)產(chǎn)生放熱效應(yīng)，優(yōu)化了水質(zhì)凈化的效果。凈化時(shí)，使用的化學(xué)試劑反應(yīng)所產(chǎn)生的鉀鹽、鈉鹽雜質(zhì)也不會(huì)二次污染水質(zhì)。生產(chǎn)聚合硫酸混凝劑的流程也比較簡(jiǎn)單，大大降低了凈化成本。

4.2 生物絮凝劑的應(yīng)用

現(xiàn)代水處理的發(fā)展方向之一是絮凝劑的使用，常規(guī)工藝在選擇絮凝劑時(shí)多使用鋁鹽。這可能導(dǎo)致處理后的水中鋁含量超標(biāo)，長(zhǎng)期飲用可能危害人體健康。而生物絮凝劑既能快速處理水中的雜質(zhì)和重金屬，又能分離水中的油水混合液，不大會(huì)危害人體健康。

4.3 中水回收再利用的技術(shù)應(yīng)用

隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，城市用水量與日俱增，但日益突出的水污染問(wèn)題也吸引著人們的視線，可以直接利用的綠色水源在不斷減少。這一切迫使我們?nèi)ふ疫m用的治理和回收再利用污水的工藝。當(dāng)前，中水回用工藝包括膜生物處理工藝、物理化學(xué)再處理工藝和生物再處理工藝。其中，利用活性炭和混凝劑進(jìn)行吸附和沉淀是物理化學(xué)法的特點(diǎn)，它的優(yōu)勢(shì)是占地少、操作簡(jiǎn)便等，但是，物理化學(xué)法成本比生物中水處理工藝要高。因此在現(xiàn)實(shí)生活中大多采用生物處理工藝，經(jīng)過(guò)處理后的水質(zhì)完全可以達(dá)標(biāo)，并且還可以用于生活中的非飲用水領(lǐng)域，在很大程度上節(jié)約了城市水資源。

4.4 紫外線消毒技術(shù)和臭氧消毒技術(shù)的應(yīng)用

紫外線消毒技術(shù)就是指利用紫外線破壞微生物DNA，阻止其合成蛋白質(zhì)來(lái)抑制細(xì)菌的繁殖。紫外線消毒技術(shù)可以在不造成污染的條件下高效殺死隱孢子蟲，因而被廣泛應(yīng)用于各界。臭氧消毒技術(shù)能在較少用量的情況下快速、高效地殺滅水中的細(xì)菌與病毒，同時(shí)不會(huì)影響水的色澤和氣味，因而也被廣泛地應(yīng)用。

4.5 有機(jī)物的去除

去除有機(jī)物時(shí)，通過(guò)將其黏附在絮凝體上進(jìn)行沉淀、過(guò)濾的比率約在30%左右。采取預(yù)加氯的方法對(duì)微污染水源進(jìn)行氧化，則可以去除其中較大部分小分子、易降解的部分有機(jī)物，但是其中那些大分子、難降解的有機(jī)物卻很難去除。以AOC為代表的有機(jī)物在常規(guī)處理時(shí)去除波動(dòng)較大。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，AOC的去除率在40.7%～75.4%之間，去除率為58.1%，原水AOC濃度高時(shí)，相應(yīng)的去除率也高，水廠出水AOC濃度波動(dòng)較小。但過(guò)濾時(shí)加濾清毒后，AOC濃度有一定的增加，增加量為8.4%～32.5%.因此，即使水廠處理能很好地去除AOC，水廠處理工藝也必須有的一道工序就是氯消毒。

4.6 臭味和異味的去除

活性炭吸附或氧化法可以去除有機(jī)物所產(chǎn)生的臭味和異味，曝氣法可以有效去除溶解性氣體或揮發(fā)性有機(jī)物所產(chǎn)生的臭味和異味，微濾機(jī)或氣浮法可以去除因藻類繁殖而產(chǎn)生的臭味和異味，適當(dāng)除鹽等方法可以有效處理因溶解鹽類所產(chǎn)生的臭味和異味?？梢?jiàn)，污染物與臭味和異味是相依相存的，因此在水處理時(shí)，能去除某些污染物的，同時(shí)也能去除臭味和異味。

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論是在處理方式上，還是在處理效率上，傳統(tǒng)的城市給水處理技術(shù)都與當(dāng)前城市發(fā)展?fàn)顩r不相適宜，同時(shí)也難以有效保障水質(zhì)。積極引入新的技術(shù)，升級(jí)改造現(xiàn)行的水質(zhì)處理工藝，并將其應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的給水處理中，有利于進(jìn)一步建立和完善現(xiàn)代城市給水處理系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕