新時(shí)代背景下城市給水處理技術(shù)探討

王玉濤 平原縣供水管理中心

1 前言

水是生命之源，水品質(zhì)的高低關(guān)系到人們的生活質(zhì)量。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)水質(zhì)的關(guān)注度也越來(lái)越高。而城市水資源在輸送前會(huì)經(jīng)過(guò)一系列的處理環(huán)節(jié)，其處理效果的好壞直接關(guān)系到水品質(zhì)的高低。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的城市用水在經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)給水處理方式處理以后，還存在一定的問(wèn)題，必須要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)和完善，提高城市給水處理的質(zhì)量與效果，加強(qiáng)對(duì)水資源中污染物的處理，采取有效措施控制給水污染物的出現(xiàn)，從而確保城市的健康發(fā)展，滿(mǎn)足人們的日常生活對(duì)水資源的應(yīng)用需求。

2 傳統(tǒng)給水處理技術(shù)存在的弊端

以往給水處理使用的技術(shù)主要有雜質(zhì)沉淀法、藥物混凝法等。通過(guò)使用這些處理技術(shù)，能夠清除掉水中的雜質(zhì)以及細(xì)菌，改善供水質(zhì)量，確保人民能夠喝上放心水。傳統(tǒng)給水處理技術(shù)操作較為便捷，投入成本也不高，然而不能夠徹底清除掉水中的雜質(zhì)以及細(xì)菌，處理后的水質(zhì)仍然不理想。

2.1 給水處理模式落后

傳統(tǒng)給水處理中使用的雜質(zhì)沉淀法與藥物混凝法，其最終目的是增加水資源的透明度，凈化水質(zhì)，然而因?yàn)榻o水處理設(shè)備較為老舊，處理工藝與方法落后，在對(duì)一些特殊水質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，往往難以獲得良好的處理效果。一方面會(huì)使得處理后的水資源中還摻雜了許多有害物質(zhì)，另一方面也難以對(duì)水資源做到徹底凈化，使得其嚴(yán)重威脅到人們的生命健康安全，影響到人們的正常生活。從當(dāng)下城市的給水處理現(xiàn)狀來(lái)看，許多給水設(shè)備老化現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其給水處理性能，對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)也較為困難，無(wú)法確保處理后的水質(zhì)符合規(guī)定要求。

2.2 化學(xué)藥物的應(yīng)用會(huì)增加水污染

傳統(tǒng)城市給水處理中常采用藥物混凝法，其主要是依托于化學(xué)藥物來(lái)處理水中的各種有害、有毒雜質(zhì)。雖然這樣的方法能夠獲得較好的絮凝效果，然而如果不將這些凝聚的雜質(zhì)及時(shí)處理掉，就會(huì)使得水資源存在許多鋁殘留物。這樣的水資源進(jìn)入到人體內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)重金屬反應(yīng)，對(duì)人們的生命健康安全產(chǎn)生不利影響。一些生產(chǎn)單位對(duì)水資源的要求和標(biāo)準(zhǔn)也非常高，當(dāng)水中的鋁元素含量超標(biāo)時(shí)，極易對(duì)精密的生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生損害，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 給水處理速度緩慢

傳統(tǒng)城市給水處理技術(shù)是按照普通水處理標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，并沒(méi)有針對(duì)特殊水質(zhì)給予相應(yīng)的解決辦法。當(dāng)出現(xiàn)低濁水、高濁水以及有機(jī)污染水時(shí)，往往無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效處理，導(dǎo)致城市給水處理的水平較低，給水處理速度也較為緩慢，難以達(dá)到城市居民用水標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 水中存在細(xì)菌殘留

在以往的城市水資源處理中，通常使用氯消毒的方式來(lái)達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，以確保處理后的水資源能夠達(dá)到城市飲用水標(biāo)準(zhǔn)。在水資源中有一些細(xì)菌對(duì)氯有較好的抗性，通過(guò)氯消毒的方式不但無(wú)法將水資源中的細(xì)菌全部處理掉，還會(huì)造成輸送水管中有許多的細(xì)菌殘留，對(duì)水資源的安全性帶來(lái)較大影響，威脅到城市居民的身體健康。

3 新時(shí)代背景下城市給水處理技術(shù)

隨著現(xiàn)代城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也越來(lái)越高，出現(xiàn)了許多新型的給水處理技術(shù)，有效改善了城市給水處理效果。

3.1 聚合硫酸混凝劑

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的水處理技術(shù)，其中聚合硫酸混凝劑催化氧化技術(shù)就是其中之一。這種混凝劑替代了傳統(tǒng)的聚鋁絮凝劑，一方面可以有效提高水處理效果，另一方面其催化氧化反應(yīng)也可以降低催化劑的毒性，實(shí)現(xiàn)水資源凈化的目的。在使用聚合硫酸混凝劑進(jìn)行水處理的過(guò)程中，強(qiáng)氧化劑與濃硫酸發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱能，能在短時(shí)間內(nèi)去除水中的雜質(zhì)。另外，通過(guò)這種方法對(duì)水進(jìn)行凈化消毒，不會(huì)有殘留物質(zhì)，可以保證處理后的水資源質(zhì)量高，并能有效防止水資源的二次污染。這種水處理工藝對(duì)設(shè)備要求低，處理費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用低。

3.2 生物絮凝劑

在現(xiàn)代城市給水處理過(guò)程中，為了得到更好的水資源處理效果，可以將生物絮凝劑應(yīng)用到給水處理中，通過(guò)這種方法能夠很好地避免傳統(tǒng)給水處理技術(shù)存在的產(chǎn)生鋁鹽的問(wèn)題。使用生物絮凝劑技術(shù)還可以較好地清除掉水資源中的雜質(zhì)與重金屬，也可以將水資源中的油與水快速分離開(kāi)來(lái)，有效改善了城市給水處理的品質(zhì)。

3.3 臭氧消毒技術(shù)

臭氧消毒技術(shù)也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的一種新型水處理方法。該技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)去除水資源中的細(xì)菌、雜質(zhì)等有害物質(zhì)，而不改變水資源原有的氣味和顏色。臭氧消毒技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高城市供水的處理速度，改善水質(zhì)，城市水資源的水質(zhì)是現(xiàn)代非常普遍的水處理技術(shù)。

3.4 紫外線(xiàn)消毒技術(shù)

紫外線(xiàn)消毒技術(shù)在現(xiàn)代城市的許多行業(yè)領(lǐng)域中都有著較為廣泛的應(yīng)用，人們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)?？匆?jiàn)的有醫(yī)療領(lǐng)域、餐飲行業(yè)等。紫外線(xiàn)可以對(duì)微生物的DNA產(chǎn)生較大的損傷，有一定的抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的作用，將紫外線(xiàn)消毒技術(shù)應(yīng)用到城市給水處理中，能夠損傷水資源中微生物的DNA，降低細(xì)菌的繁殖速度。同時(shí)，紫外線(xiàn)消毒技術(shù)具有很好的環(huán)保性，不會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生二次污染。在利用紫外線(xiàn)消毒技術(shù)對(duì)水資源進(jìn)行消毒的過(guò)程中，還可以消滅掉許多水中的隱孢子蟲(chóng)，進(jìn)一步改善水資源的品質(zhì)。

3.5 二氧化氯與次氯酸鈉聯(lián)用方法

為解決自來(lái)水水廠水體中存在多種雜質(zhì)的問(wèn)題，提出靈活選擇二氧化氯與次氯酸鈉投入點(diǎn)的方式，解決原水突變情況下水質(zhì)的安全問(wèn)題。綜合水廠在建設(shè)過(guò)程中自來(lái)水凈化問(wèn)題的解決措施，提出在加入次氯酸鈉前，使用二氧化氯凈水消毒的方式，進(jìn)行自來(lái)水聯(lián)用消毒?？紤]到此過(guò)程中二氧化氯投入原水池后，可能會(huì)在水體中產(chǎn)生負(fù)一價(jià)的氯元素，為避免此種元素對(duì)水體造成二次污染，可根據(jù)氯元素生成量與投入點(diǎn)之間的相互影響關(guān)系，持續(xù)進(jìn)行負(fù)一價(jià)氯元素減量處理工藝。具體如下：在自來(lái)水原水池中，投入0.35mg/L～1.05mg/L的穩(wěn)定試劑，對(duì)水質(zhì)中雜質(zhì)進(jìn)行預(yù)氧化處理，持續(xù)10min～15min，使用大型攪拌機(jī)進(jìn)行混凝沉淀，每攪拌1次，間隔等待30min、60min、90min，濾除原水池中的絮凝物。使用稀鹽酸中和水池pH值，使水體pH值呈現(xiàn)中性，約為6.5～7.5即可。重復(fù)上述減量處理工藝步驟，直至原水池所有絮凝物被濾除。根據(jù)水體中生存的藻類(lèi)微生物與有機(jī)污染物質(zhì)，按照“原水—聯(lián)用裝置—混合池絮凝沉淀”的流程，在發(fā)生反應(yīng)的不同環(huán)節(jié)，進(jìn)行二氧化氯與次氯酸鈉的聯(lián)用投入。考慮到預(yù)氧化試劑的投入可能會(huì)導(dǎo)致水池中水質(zhì)出現(xiàn)不穩(wěn)定或渾濁現(xiàn)象?？稍谑褂寐?lián)用裝置過(guò)程中按照“混合池—送水泵—翻板過(guò)濾池—加速澄清池—出水”的方式進(jìn)行自來(lái)水的凈化處理。

3.6 中水回用技術(shù)的利用

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也加快了城市化進(jìn)程。城市居民數(shù)量的不斷增加也帶動(dòng)了城市用水量的增長(zhǎng)。城市飲用水也受到了不同程度的污染，許多飲用水水質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，在城市發(fā)展過(guò)程中，我們需要更多與城市發(fā)展速度相適應(yīng)的污水處理技術(shù)和中水回用技術(shù)。目前，膜生物處理技術(shù)、物化處理技術(shù)和生物后處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于中水回用。中水回用技術(shù)中的物化處理技術(shù)是混凝沉淀技術(shù)與活性炭技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到回用的目的。該技術(shù)操作過(guò)程簡(jiǎn)單、速度快、占地面積小，但成本高于生物回用技術(shù)。膜生物處理技術(shù)是現(xiàn)代城市水處理中的一項(xiàng)高利用率技術(shù)，引領(lǐng)著水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)膜生物處理后，可提高排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的中水可用于城市綠化、公廁等，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，節(jié)約水資源。

3.7 水處理廠回水技術(shù)

再生水一般是指污水處理完畢后對(duì)水資源進(jìn)行二次利用。再生水不能作為飲用水，但可以用于城市園林灌溉和道路清潔。中水的利用可以提高城市水資源的利用效率，充分挖掘水資源的價(jià)值。在土木工程建設(shè)過(guò)程中，合理利用中水，一方面可以加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用，另一方面也可以節(jié)約水資源的使用成本。加強(qiáng)中水回用技術(shù)在城市供水處理中的應(yīng)用，不僅可以防止水資源中氮磷等物質(zhì)的發(fā)生.而且可以有效提高地下水的清潔度。過(guò)濾是我國(guó)城市污水處理與回收的主要方式。依托氣浮技術(shù).實(shí)現(xiàn)城市污水的集中處理。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大.對(duì)水資源的需求也不斷增加，導(dǎo)致城市水資源日益短缺。中水回用技術(shù)可以提高水資源的循環(huán)利用率，促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)加強(qiáng)與混凝沉淀、活性炭等技術(shù)的銜接，中回水技術(shù)還可以去除水資源中的雜質(zhì)和異味.對(duì)污水中的雜質(zhì)也能達(dá)到很好的去除效果。中水回用技術(shù)操作簡(jiǎn)單，投資少，污水凈化效果好，對(duì)加強(qiáng)城市水資源的合理利用具有重要作用。

4 現(xiàn)代城市給水管理措施

水源管理是加強(qiáng)飲用水源地下源地水質(zhì)安全，加大對(duì)水源地的保護(hù)措施，認(rèn)真落實(shí)水源保護(hù)區(qū)的防范措施，對(duì)水源保護(hù)區(qū)污染嚴(yán)重的，企業(yè)和居民要限期搬遷，避免對(duì)水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)的影響，從源頭上控制污染物總量。加強(qiáng)水源保護(hù)區(qū)林業(yè)管理，禁止毀林，加大造林力度，確保水源地生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。加大環(huán)保宣傳力度，讓更多人參與水源保護(hù)行動(dòng)，讓更多人自覺(jué)提高水源保護(hù)能力，只有讓人們自覺(jué)保護(hù)水源，才能使水環(huán)境干凈整潔。要加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，制定嚴(yán)格的水源安全管理制度，深入開(kāi)展各級(jí)負(fù)責(zé)人管理，提高水源保護(hù)質(zhì)量。對(duì)于供水管網(wǎng)的管理，必須加強(qiáng)管網(wǎng)的改造和建設(shè)。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，許多傳統(tǒng)的管網(wǎng)已不能滿(mǎn)足現(xiàn)階段的建設(shè)要求。有必要加強(qiáng)管網(wǎng)的更新?lián)Q代，用新的管網(wǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵管網(wǎng)，提高管網(wǎng)的耐腐蝕性，以保證水源輸送的安全可靠，要加強(qiáng)管道施工管理，通過(guò)沖洗消毒驗(yàn)收，提高管道施工的沖洗水平，避免管道水流方向變化，加強(qiáng)管網(wǎng)維護(hù)。特別是夏季用水高峰期，要組織相關(guān)力量集中供水，確保管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的水質(zhì)安全。各調(diào)度控制點(diǎn)應(yīng)區(qū)分不同的功能，確保各調(diào)度壓力點(diǎn)發(fā)揮一定的作用。如，安全壓力控制點(diǎn)必須確保選擇所有供水區(qū)域的最高壓力點(diǎn)，以確保最高壓力點(diǎn)的正常運(yùn)行。工作壓力控制點(diǎn)與安全壓力控制點(diǎn)相似，可選擇全網(wǎng)最低壓力點(diǎn)進(jìn)行判斷，有效彌補(bǔ)最低壓力點(diǎn)的供水質(zhì)量。首先，在控制和調(diào)度過(guò)程中，必須采用SCADA控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。保證能判斷調(diào)度控制點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，并能隨時(shí)轉(zhuǎn)向調(diào)度控制點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)。必須保證對(duì)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可以單獨(dú)保存，避免數(shù)據(jù)失真。

5 結(jié)束語(yǔ)

水資源在現(xiàn)代城市發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，水資源的品質(zhì)直接關(guān)系到人們的生活質(zhì)量，也會(huì)對(duì)人們的身心健康產(chǎn)生重大影響。城市傳統(tǒng)給水處理技術(shù)存在較多的問(wèn)題，為了提高城市水資源品質(zhì)，加強(qiáng)水資源的利用效率，需要結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，創(chuàng)造出更加優(yōu)秀的城市污水處理技術(shù)，推動(dòng)水資源的循環(huán)再利用。