自來水廠深度處理工藝探討

岳瑩

【摘要】由于飲用水源中污染物的增加和人們對水質(zhì)要求的提高，利用常規(guī)水處理工藝處理后的飲用水很難達(dá)到現(xiàn)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這就要求城市給水廠改善水處理工藝，增強(qiáng)深度處理工藝的應(yīng)用，以進(jìn)一步改善水質(zhì)，滿足人們生產(chǎn)生活用水、保障人們的飲水安全。

【關(guān)鍵詞】自來水廠；深度處理；工藝探討

1、導(dǎo)言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，飲用水源中有毒有害物質(zhì)含量和種類明顯增加，水污染問題日益嚴(yán)重，飲用水的水質(zhì)安全問題已經(jīng)受到人們的普遍關(guān)注。根據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，不潔飲水為人類健康的10大威脅之一。為了滿足日益提高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證飲用水的安全，就必須采取切實有效的凈水工藝。

2、深度處理技術(shù)執(zhí)行的關(guān)鍵性

當(dāng)前人類社會的發(fā)展以及生活都與水資源有著密切聯(lián)系。然而水資源的匱乏，水的污染也變得愈加的嚴(yán)重起來。除此之外，在水質(zhì)方面人們對其也有著愈加嚴(yán)格的高要求，根據(jù)我國2007年《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》的新規(guī)范也對出水水質(zhì)的合格標(biāo)準(zhǔn)明確了新的要求。為了讓出水的水質(zhì)能夠達(dá)到要求，自來水廠在水工藝的常規(guī)化前提之下又新添加了進(jìn)行深度處理的環(huán)節(jié)，來希望可以達(dá)到目前規(guī)定的水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

3、常見的深度處理工藝

3.1活性炭吸附及組合工藝

3.1.1活性炭吸附工藝。經(jīng)過大量試驗表明，活性炭吸附工藝相對分子質(zhì)量在500～3000的有機(jī)物的處理達(dá)到85%左右的去除率，但是僅僅依靠單純的活性炭吸附并不能達(dá)到所有人的水質(zhì)要求。所以，為了進(jìn)一步提高出水水質(zhì)，活性炭吸附和其他水凈化工藝的組合工藝在自來水廠得到了廣泛應(yīng)用，例如高錳酸鉀-活性炭、生物活性炭、臭氧-生物活性炭（O3-BAC）、活性炭-硅藻土處理工藝等，在這里我們要重點(diǎn)提出臭氧-生物活性炭（O3-BAC）處理工藝。

3.1.2臭氧-生物活性炭（O3-BAC）水處理工藝。

臭氧-生物活性炭水處理工藝一般是將含有一些難以被生物氧化的有機(jī)物的污染水先進(jìn)行臭氧氧化工藝將有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，為了提高水處理效率，含有通過其他氧化劑氧化速度很慢的有機(jī)物的污染水也會被選擇臭氧氧化，氧化后的污染水中的有機(jī)物就變成了全部可以由活性炭進(jìn)行吸附的有機(jī)物。這種深度處理工藝的使用將有效提高水處理的效率，并且采用這種深度處理工藝的活性炭的使用周期將得到延長，節(jié)約自來水廠水處理成本。

3.2深度氧化處理工藝

整個深度氧化處理過程中氧化劑的投入被分成了三種方式：預(yù)氧化、中間氧化及末端消毒。預(yù)氧化的目的是去除無機(jī)礦化物、色度、濁度、懸浮物以及一些味道，同時還有降解一些天然有機(jī)物、滅活微生物、強(qiáng)化凝聚-絮凝效果的作用。而中間氧化是為了殺滅致病污染物，將一些有機(jī)物變得更加容易去除。末端消毒是為了使細(xì)菌以及氧化副產(chǎn)物形成達(dá)到最少化。深度氧化工藝技術(shù)（AOPs）與臭氧氧化工藝有一定的相似性，但是深度氧化工藝技術(shù)的工作原理與臭氧氧化并不相同，深度氧化工藝技術(shù)需要在高溫高壓、光輻射、催化劑等條件下，將污染水中存在的那些難降解的大分子有機(jī)物由具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基（·OH）進(jìn)行氧化，最終大分子有機(jī)物被氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。這種深度氧化的方式既不會像單一化學(xué)氧化劑氧化一樣產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的二次污染，又更加地節(jié)省了時間，且與采用單一化學(xué)氧化劑如O3、H2O2和Cl2等氧化劑相比，APOs技術(shù)通常不會對設(shè)備有高要求，且擁有更加簡單的使污染物變得無害（變成H2O和CO2）的操作過程，因而深度氧化工藝技術(shù)在自來水廠進(jìn)行深度處理時大肆運(yùn)用也變得極為正常。

3.3膜分離處理工藝

3.3.1微濾在水處理中的應(yīng)用。微孔過濾的推動力是靜壓差，它的原理與普通的過濾并無太大的差別，但它所過濾出來的微粒小，所以被通常使用于去除水中的懸浮物、細(xì)菌類、微粒子、大分子有機(jī)物等污染物。微孔過濾一般在污水處理中的二級出水環(huán)節(jié)中被使用。

3.3.2超濾在水處理中的應(yīng)用。超濾的推動力同樣是靜壓差，超濾膜的孔徑范圍在微濾和納濾之間。這就使得在外力作用下只有溶解性固體和小分子物質(zhì)等可以通過分離膜，提高了水質(zhì)的純度，達(dá)到了凈化溶液、分離污染物的目的。這種技術(shù)在一定程度上保證了原水遠(yuǎn)離遭受二次污染的可能性，也提高了原水的純凈率，使最終的出水達(dá)到現(xiàn)代人的水質(zhì)要求。但是也不難發(fā)現(xiàn)由于溶質(zhì)和膜之間是具有相互作用的，通過靜壓差這一外力作用溶質(zhì)與膜吸附在了一起，這種情形就會導(dǎo)致膜的特性開始發(fā)生變化，從而縮短了膜的使用時間，增加了膜的處理費(fèi)用，導(dǎo)致自來水廠在研究水的深度處理工藝方面成本增加，不利于膜分離技術(shù)在自來水廠深度處理車間廣泛運(yùn)用。

3.3.3納濾在水處理中的應(yīng)用。納濾技術(shù)在水處理中通常被使用于處理飲用水和工業(yè)用水，利用納濾膜對水進(jìn)行軟化，去除掉其中的大部分的污染物，值得一提的是納濾膜對細(xì)菌的去除作用也是顯而易見的，所以我們甚至可以用納濾膜來代替常規(guī)的化學(xué)消毒。納濾工藝在處理金屬加工和合金生產(chǎn)過程的清洗水的時候可以回收重金屬，從而達(dá)到可持續(xù)的發(fā)展。

4、結(jié)語

總的來講，常規(guī)處理水的技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們逐漸增長的生活以及生產(chǎn)需求。 針對繁多的水處理技術(shù)，目前國內(nèi)外在水廠建設(shè)中，普遍采用的深度處理技術(shù)主要是臭氧-生物活性炭技術(shù)，在采用臭氧生物活性炭凈水工藝之前，應(yīng)對原水進(jìn)行一年以上的抽樣試驗和分析。國內(nèi)在深度處理工藝方面起步較晚，近年來做了大量的研究，取得了較大進(jìn)步，但在出水微生物安全性、臭氧副產(chǎn)物控制、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)集成、過程指標(biāo)監(jiān)控、運(yùn)行維護(hù)等方面仍需進(jìn)一步研究。

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