微污染水源水處理技術(shù)及工程應(yīng)用

任偉松

摘? ? 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的工業(yè)和城市化的腳步不斷加快，由此帶來的直接問題就是對環(huán)境的污染和破壞，每天有大量的工業(yè)廢水在進行排放和農(nóng)村地區(qū)對于農(nóng)藥的肆意使用，這都加重了環(huán)境的負擔。要應(yīng)對環(huán)境污染和水資源減少的問題，提升水處理技術(shù)就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：微污染水源;水處理技術(shù);工程應(yīng)用

1? 引言

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，各類生產(chǎn)、生活廢水排放的污染物對原水水質(zhì)的污染日益嚴重，常規(guī)給水處理工藝難以滿足新的飲用水水質(zhì)的要求。根據(jù)微污染水源水處理研究現(xiàn)狀，綜述了具有實際應(yīng)用價值的微污染水源水處理技術(shù)，介紹了某微污染水源水廠的預(yù)處理單元工程改造設(shè)計。

2? 微污染水源水質(zhì)特點

微污染水源水一般是指水體受到有機物污染，部分水質(zhì)指標超過GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅲ類標準的水體。微污染水源水的污染指標以高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）和NH3-N為主，具有有機物綜合指標值（以CODMn表示）較高、NH3-N濃度較高、嗅和味明顯等特點。常規(guī)工藝處理后的出水水質(zhì)難以達到飲用水水質(zhì)標準，其水質(zhì)問題主要有：①嗅閾值較高。色、嗅、味等感官性狀有待提高。②常規(guī)處理工藝對NH3-N、CODMn去除能力有限。當原水NH3-N、CODMn較高時，出水中的NH3-N、CODMn等指標無法滿足現(xiàn)有的生活飲用水衛(wèi)生標準。③藥耗、氯耗量較高。藥耗量增大，在混凝工藝過程中可能產(chǎn)生鋁和丙烯酰胺等副產(chǎn)物。此外，水廠加氯消毒的氯單耗長期居高不下，而微污染水中的有機物濃度較高，使得出廠水中產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的風險加大。

3? 目前我國微污染水源的處理技術(shù)

3.1? 膜過濾技術(shù)

現(xiàn)在對微污染水源的處理技術(shù)中，膜過濾技術(shù)能高效地處理微污染水源的問題。它的主要結(jié)構(gòu)分為：超濾、微濾和納濾，微污染水源在經(jīng)過膜過濾技術(shù)的處理后能夠?qū)⑺粗械纳?、味和細菌通通地處理掉，能夠保證水的安全和質(zhì)量，相關(guān)的研究表明對經(jīng)過膜過濾技術(shù)處理后的水源能夠完全達到國家的標準，對水中的雜質(zhì)和細菌能夠做到有效去除。由于膜過濾技術(shù)的重要性，國內(nèi)外的學者對它也進行了深入的研究，并且使膜過濾技術(shù)本身具備了無限的發(fā)展空間。

3.2? 臭氧氧化技術(shù)

這一技術(shù)是基于臭氧的氧化能力來實現(xiàn)對水中土霉味以及可溶性有機物的處理，該技術(shù)能夠?qū)⑺w中的細菌進行清除，同時還能夠進一步提高水體的整體質(zhì)量。理論上講，使用臭氧能夠?qū)⑺|(zhì)中所包含的有機物進行迅速處理，但是，在實踐的過程中，需要加入活性炭這一物質(zhì)來提高對有機物的吸附能力。將二者相結(jié)合來處理微污染水源水的過程中，需要做到：先以臭氧技術(shù)將有機物的分子縮小，然后在使用活性炭將有機物進行吸附處理，在此過程中，使用二者相結(jié)合的方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對水質(zhì)的進一步凈化處理，還能以臭氧的分解能力來提升活性炭的吸附能力。

3.3? 光催化氧化深度處理技術(shù)

光催化氧化深度處理技術(shù)的原理是利用太陽光譜中靠近紫外光的部分和N型半導體光催化劑，把有毒的有機污染物轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、無機離子，或者其他毒性較小的有機物。目前，我國和其他國家在光催化氧化處理技術(shù)的應(yīng)用方面，都處于實驗階段。這項技術(shù)的主要研究和發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面：第一，對光催化劑進行科學選擇，避免出現(xiàn)催化劑中毒的情況，使光催化反應(yīng)的量子效率和光活性有效提高。第二，根據(jù)水體情況和特點選擇合適的催化劑載體，確定科學的處理方法，對光催化氧化反應(yīng)器進行研究，提高其實用性。第三，對以太陽能廣電系統(tǒng)為輔助手段的多效單元技術(shù)和優(yōu)化組合技術(shù)進行研究開發(fā)。不同的光催化氧化深度處理方式有著不同效果，在色嗅性、有機物去除、突變性等方面都有著一定差異，各自有自己的優(yōu)點和缺點。因此，在使用此種處理技術(shù)時，要根據(jù)水污染情況和水體特征進行合理選擇。

3.4? 生物預(yù)處理

生物預(yù)處理是在常規(guī)工藝之前對水中NH3-N和有機物預(yù)去除或轉(zhuǎn)化的一種有效方法。目前研究應(yīng)用的生物預(yù)處理工藝主要有生物接觸氧化、生物膨脹床與流化床、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床等。采用接觸氧化-生物過濾組合工藝對微污染高濁度水源水進行預(yù)處理，組合工藝對CODMn和UV254的平均去除率分別為33.3%和23.4%。趙博對生物濾池處理微污染水源水的處理性能進行了試驗研究，試驗結(jié)果表明：生物濾池對CODMn、UV254、NH3-N、TP和葉綠素a的平均去除率分別為18.7%、16.44%、11.94%、20.27%、38.74%。利用生物轉(zhuǎn)盤和生物流化床等生物膜工藝對微污染水源水進行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)對藻類的去除率可達到50%～80%。通過生物預(yù)處理可降解有機物質(zhì)，減少前體物質(zhì)在水中的濃度。但是，生物預(yù)處理技術(shù)仍存在一次性投資成本高、占地面積大及微生物新陳代謝容易受溫度的影響等缺點。生物預(yù)處理技術(shù)具有良好的處理效果，在微污染水源水預(yù)處理方面將會得到廣泛應(yīng)用。

3.5? 膜到生物的反應(yīng)器

這一技術(shù)融合了膜分離和生物的處理部分，用膜分離來代替了固液態(tài)的分離?？梢愿綦x微污染水源里的微生物，并對水流展開對顆粒物的處理工作，它不單能夠高效率的處理水質(zhì)，還可以使占地面積降低，在提升水質(zhì)的前提下，也為推廣這一技術(shù)奠定了扎實的基礎(chǔ)。從實踐上看，這種膜到生物的反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)在水庫的污水處理上得到了應(yīng)用。

4? 處理和對策

4.1? 系統(tǒng)最優(yōu)方法

在基于整體性方式的基礎(chǔ)上形成了系統(tǒng)的最優(yōu)化方法它也是最具有特色的一種方法。系統(tǒng)方法的目的是做最優(yōu)化方法，各式各樣的路徑都可以使一個系統(tǒng)得以實現(xiàn)，其中也勢必會有一個路徑自身的實現(xiàn)讓系統(tǒng)到達一個最優(yōu)質(zhì)的結(jié)果，也讓系統(tǒng)的功能達到最佳的發(fā)揮。把系統(tǒng)的最優(yōu)化方法應(yīng)用到解決環(huán)境問題中來，在吸收了經(jīng)濟學、技術(shù)學等的基礎(chǔ)之上，根據(jù)我國現(xiàn)有的國情和制度，進而甄選出最為貼切有效的環(huán)境治理的手段和途徑來。就當下形式來說，用環(huán)境的經(jīng)濟政策作為主導方向，相應(yīng)的技術(shù)作為輔助，這對解決現(xiàn)有的環(huán)境問題更加的具有幫助作用，在以后的幾十年中，法律中對于環(huán)境的強制保護的措施會更有利于環(huán)境的保護問題，進而成為更深層次的理論宣傳，在非人類的整體主義、中心主義中引入人類的中心主義。當然，這種方法不會排斥系統(tǒng)的整體主義的方法，我們僅僅是側(cè)重其中的一部分，對于整體中的其他部分還要兼顧。

4.2? 系統(tǒng)模型化的方法

這種方法是對在同一個系統(tǒng)中某一個方面中它的本質(zhì)屬性的具體描述，它是用某一種已定的形式（數(shù)字、符號、文字等等）為該系統(tǒng)提供必要的知識。對現(xiàn)有系統(tǒng)的描述和模仿是是系統(tǒng)模型的本質(zhì)，由反映系統(tǒng)的本質(zhì)和一些特征的因素組成的。對于這些主要因素的關(guān)系在系統(tǒng)模型中都做了集中體現(xiàn)。在把系統(tǒng)模型化的方法應(yīng)用在環(huán)境里并在對污水進行處理時，有三種對策可以采用：創(chuàng)新固有的對污水的處理方法，根據(jù)處理的效果優(yōu)化水處理技術(shù)。主要在三個方面進行優(yōu)化：首先微污染水源處理中的沉淀技術(shù);其次是過濾技術(shù);再次是對微污染水源進行處理時的強化技術(shù)。在進行污水處理時，要將傳統(tǒng)和新型的微污染水源處理技術(shù)做有效的結(jié)合，這樣不但可以提高水處理的工作效率還可以提高水處理的工作水平。在創(chuàng)新微污染水源的技術(shù)時，要依據(jù)水源的現(xiàn)有狀況和性質(zhì)做充足的研究和分析，把傳統(tǒng)的處理技術(shù)和新型技術(shù)做有機的結(jié)合。

5? 結(jié)語

隨著水源水質(zhì)惡化問題的日益嚴峻和新的飲用水標準的出臺，只有加快研究適用于不同微污染水源水質(zhì)的處理工藝，才能切實提高飲用水的安全可靠性，從而適應(yīng)國民經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高。

參考文獻：

[1] 杜黃金.微污染水源水處理技術(shù)研究進展[J].甘肅科技縱橫，2018（6）.