自來水廠水處理工藝的發(fā)展與應用

姜宇琦

（吉林市水務集團有限公司，吉林 吉林市 132000）

現(xiàn)階段，我國飲用水的水資源儲備量相對較多，然而，由于人均水資源占有量相對較低，導致經(jīng)濟發(fā)展進程及生態(tài)環(huán)境保護工作之中矛盾頻發(fā)，也因此導致不同省份流域之中的水體均出現(xiàn)了嚴重污染，進而影響了水質(zhì)的整體質(zhì)量。然而，由于社會發(fā)展過程中的水資源需求持續(xù)提升，為更好適應人們?nèi)找嬖鲩L的水資源需求，要求自來水廠充分運用水處理工藝手段，以更好應對清潔水資源匱乏的問題，為人們提供更加契合標準的水資源。

一、發(fā)展自來水處理工藝的意義

水資源在人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)實踐中有著十分重要的作用，然而，相比之下，自來水的純凈性更為重要。我國的飲用水資源總量相對較多，但是水資源人均占有量卻相對較少。在目前的社會大環(huán)境下，由于經(jīng)濟發(fā)展速度較快，使得不同省市地區(qū)之間的流域水體都遭到了不同程度的污染，導致生態(tài)環(huán)境保護及經(jīng)濟發(fā)展之間表現(xiàn)出較為突出的矛盾問題，但是，與此同時，水資源整體需求量卻呈現(xiàn)出持續(xù)升高的趨勢，在此背景下，為更好適應人們的用水需求，要求自來水廠積極展開對于水資源處理工藝的優(yōu)化，以充分解決清潔水能源匱乏的問題，讓人們的自來水飲用及使用標準得到切實提升[1]。

二、我國自來水資源整體環(huán)境

在我國水資源污染日益嚴峻的背景下，要求自來水廠積極強化資源凈化處理工藝，以實現(xiàn)對于水資源微生物和懸浮物的高效處理。然而，在此過程中往往難以清除有機污染之中的微污染問題，可能嚴重危害人們的身體健康。現(xiàn)階段，水污染之中的微生物指標表現(xiàn)出嚴重的超標問題，帶來了十分嚴重的飲用水安全問題，對水質(zhì)造成了嚴重影響，使其難以達到相應的標準。

實施自來水廠水資源處理，可以借助科學有效的手段進行雜質(zhì)處理，使水質(zhì)得以更好達到生活飲用水的實際使用要求。在實際操作工藝中，要求結合工程實際進行膠體物質(zhì)、懸浮物及病原微生物處理，其中主要包含混凝、澄清、沉淀、過濾、消毒等工序，可以有效殺滅水中的致病微生物。借助此類方式進行處理，所得到的水資源水質(zhì)可以達到相應使用標準，也能很好適應人們的日常生活用水需求[2]。

三、自來水廠水處理工序分析

要求自來水廠結合具體的處理工序?qū)嵤┧幚?，以充分確保處理工序的完整性，讓水資源處理的質(zhì)量要求得到切實滿足，方可實現(xiàn)良好的水資源處理效果。在水資源處理過程中需要經(jīng)歷十分繁瑣的流程，要求針對源水實施反應處理，待引入到混合槽之中后，可以借助凈水機實施源水反應處理，綜合利用混合槽及網(wǎng)絡反應池，將水中的輕微顆粒構建成大顆粒團，在此基礎上實施原水沉淀處理，源水在流經(jīng)網(wǎng)絡池后可能流入斜管沉淀池之中，以沉淀水中的顆粒物質(zhì)。為了讓水中的污泥得以充分消除，要求積極開展排泥處理，針對水中的沉淀物實施過濾，以吸附其中的雜質(zhì)。可以將吸附過濾的水存儲于清水池之中，運用消毒處理的方式，針對清水池中的水實施加壓處理，以達成良好的自來水凈化效果，借助供水系統(tǒng)為人們提供符合質(zhì)量要求的生活用水[3]。

四、我國水處理工藝技術發(fā)展現(xiàn)狀

水處理工藝，也即通過科學高效的技術手段進行水污染雜質(zhì)處理，以清除水中的多余雜質(zhì)。在經(jīng)過上述處理措施后，可以讓自來水水質(zhì)更加契合人們的日常使用及飲用水標準。要求充分關注水源及水質(zhì)差異，與水資源實際相結合確定具體的水處理工藝技術，為人們?nèi)粘Ｉ罴吧顚嵺`提供充足可靠的自來水。通常而言，實施常規(guī)水處理時，通常針對水源中的病原微生物、膠體物質(zhì)及懸浮物等雜物，利用生活飲用的常規(guī)地表水，將其作為重要水源，經(jīng)過混凝、沉淀等多項處理工序進行處理，以降低飲用水的濁度，清除水中的病菌物質(zhì)，并在其中加入一定量的消毒劑，以清除水中的致病微生物，使其得以更好適應人民群眾的用水需求。

（一）生物預處理

生物預處理技術，也即在常規(guī)性處理工藝前，綜合利用物理和化學技術進行水源處理，結合微生物的新陳代謝作用清除水中的亞硝酸氮及污染物質(zhì)，以降低后續(xù)常規(guī)處理操作的難度，為自來水廠減輕水處理工藝負擔，以實現(xiàn)對于飲用水整體質(zhì)量的優(yōu)化改善。

此外，采取生物預處理技術，可以實現(xiàn)對于化學氧化和生物預處理工藝的處理，采取生物預處理工藝進行飲用水處理，可以借助生物膜法實施處理，利用生物膜實現(xiàn)對于水中有機物及氮磷等物質(zhì)的充分吸收，以實現(xiàn)良好的凈化效果。對于受污染水平相對較低的水資源，可以利用生物接觸氧化的方式，結合懸浮填料生物流化床措施進行高效處理。生物膜法通常借助物體表面所生長的部分微生物實現(xiàn)對于有機污水的高效處理，其主要成分主要分為原生動物和藻類物質(zhì)，可以借助物體表面所固著微生物的新陳代謝作用，實現(xiàn)對于水中有害物質(zhì)的分解。此外，水中的微生物具有相對較強的繁殖能力，在物體的生長過程中，微生物的吸附性能也會得到一定增強，進而達到良好的固液分離效果，展現(xiàn)良好的消化功能，同時不會被水溫、水量及水質(zhì)等多種因素所影響，也不會占據(jù)過大的面積，人力和財力消耗都相對較少，可以實現(xiàn)正常管理。

（二）飲用水深度處理

就水處理工藝現(xiàn)狀而言，在現(xiàn)階段所采用的飲用水深度處理工藝中應用相對較多的一種方式為活性炭處理技術。借助活性炭可以實現(xiàn)良好的空氣凈化效果，同時也可以將其用于廢水處理，以實現(xiàn)對水中和空氣中雜質(zhì)的有效收集和高效分離?，F(xiàn)階段，粉末活性炭和顆?；钚蕴渴窍鄬^為常見的兩類活性炭類型，其中粉末活性炭相對低廉，無需過多的基建投資量，同時也不需要設置特殊設備或構筑物，較適用于水質(zhì)季節(jié)性或突發(fā)性變化的情形，可以在此背景下進行水源凈化干預。

近年來，國外學者都提高了對于粉末型活性炭的使用和研究力度，將其深入拓展到污染物吸附領域之中。同時，國外對顆?；钚蕴康膽靡蚕鄬V泛，且有著十分穩(wěn)定的顆粒性活性炭處理效果。運用顆粒性活性炭可以實現(xiàn)對于飲用水中雜質(zhì)的有效處理，然而，與此同時，此類活性炭所需消耗的基建和運行成本相對較高，且在其使用過程中極易滋生細菌，形成亞硝酸鹽等一系列強致癌物質(zhì)。

為此，要求在日后研究過程中積極關注活性炭應用過程中的成本問題，針對基建投資成本和運行控制成本予以妥善控制。同時，相應削弱活性炭的再生成本，探究活性炭在水處理工藝中的全新應用路徑。通常情況下，顆粒活性炭不易流失，可以實現(xiàn)重復利用，在污染不嚴重的情況下，可以將其運用于連續(xù)性處理工藝之中。在經(jīng)過活性炭濾池之后，可以實現(xiàn)良好的水處理效果，以充分清除水中的色度，實現(xiàn)對于水中有機污染物的充分溶解，以促進供水水質(zhì)提升[4]。

（三）膜法水處理

近年來，隨著科技的持續(xù)發(fā)展，膜生物反應器（MBR）一類的膜法水處理工藝逐漸趨近于成熟，并在水處理實踐中得到了日益廣泛的運用。由于出水水質(zhì)相對較高，且裝置所需的占地面積不大，膜的壽命相對較長，因此運用膜技術可以讓水資源生物安全性得到充分提升，具有十分突出的應用效果。以超濾膜為例，此類濾膜的孔徑約為幾十納米，可以充分截留水中的各類微生物，以提升水安全，對于污水治理及污水重復利用而言十分重要。

現(xiàn)階段，已有多個外國企業(yè)生產(chǎn)并制造出了可以實現(xiàn)污水治理的超濾膜結構，同時其生產(chǎn)技藝已經(jīng)達到了世界領先水平。采取膜法水處理工藝，也即依托于天然型號的礦石，充分結合超濾技術和反滲透技術展開對于自來水的反復物理過濾，以充分清除自來水之中的生物污染和化學污染，可以起到良好的污染屏障效果。在此過程中，反滲透膜裝置是此類處理工藝最為核心的結構，利用這一裝置進行深度處理，可以有效清除水源之中的多數(shù)污染物質(zhì)，同時也可以清除水源中的重金屬離子等有害物質(zhì)，以提升水質(zhì)，使其得以更好適應生活用水的標準[5]。

五、自來水廠水處理工藝未來發(fā)展趨勢

在國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，隨著人們生活品質(zhì)的不斷提升，人們也相應提高了對自來水的質(zhì)量要求，需要自來水廠積極強化對自來水的處理。綜合利用活性炭、臭氧氧化等多種處理技術，充分保障自來水的質(zhì)量，為人們提供高質(zhì)量的生活用水。除此之外，也可以采取膜濾法的方式，這是一種高科技的處理技術，可以實現(xiàn)對于水質(zhì)污染物的充分分離，表現(xiàn)出較為突出的處理效果。在自來水處理工藝實施過程中運用此類處理技術，結合相應的介質(zhì)和附加能量，可以實現(xiàn)對于溶液的有效分離。同時，納濾膜、反滲透膜及超濾膜等技術的運用也相對較為廣泛。利用納濾膜可以實現(xiàn)對于水中農(nóng)藥等有害物質(zhì)的凈化處理，至于反滲透膜，則主要用于清除水中的有機物和無機離子。膜濾法在水資源處理中的運用相對較為廣泛，為此，要求在水處理過程中充分降低膜成本，以推動這一技術的發(fā)展。

此外，還需積極探索微孔精濾膜工藝技術，以清除水資源之中的天然有機物和病毒物質(zhì)。在我國科技水平持續(xù)提升的背景之下，隨著自來水處理工藝的不斷發(fā)展，使得工藝成本消耗量持續(xù)降低，可以將其運用于生活飲用水凈化領域之中。然而無法忽略的是，此類工藝存在一定的局限性，通常只能用于瓶裝水及優(yōu)質(zhì)水的處理，但是，事實上農(nóng)村地區(qū)更需要低成本、高效能的水處理工藝，需要積極探索更為先進且更加低廉的膜處理技術，使其得以廣泛運用于水資源處理之中。

在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念的指引下，我國逐漸提高了對生態(tài)平衡及自然資源可持續(xù)發(fā)展的關注。針對水資源進行處理，要求從思想層面提高對于生態(tài)環(huán)境保護的關注，結合我國城市化發(fā)展現(xiàn)狀，采取合理的處理工藝手段，制定長期的水處理發(fā)展目標，以提升和優(yōu)化水處理工藝為前提，不斷提升自來水廠的社會效益和經(jīng)濟效益，進而充分保障水資源的利用率[6]。

六、結束語

綜上所述，通過有效的水處理技術可以實現(xiàn)對于水資源的凈化，為人們提供生活所需的自來水?，F(xiàn)階段，已有多種自來水處理工藝投入使用，每種工藝都有其獨特的特點和優(yōu)勢，綜合利用各類水處理工藝并展開對于其工藝的持續(xù)優(yōu)化，可以實現(xiàn)對于水資源的充分凈化。本文從多個角度展開了對于自來水廠水處理工藝的探索，同時，也為自來水廠指明了發(fā)展方向，希望可以實現(xiàn)對于自來水處理工藝的充分優(yōu)化，以更好適應人們?nèi)找嬖鲩L的水資源需求。