給水廠凈水工藝的發(fā)展及其比較

李曉丹，張 宇，楊敏軍

中國市政工程東北設(shè)計(jì)研究總院，吉林 長春 130021

1 給水凈水工藝的發(fā)展過程

當(dāng)今社會(huì)人們對于健康的要求越來越高，當(dāng)然對于飲用水的要求也是非常嚴(yán)格的，所以，目前的給水廠的給水處理任務(wù)變得十分重要，給水廠的主要目的就是要通過各種處理方法去除水中的雜質(zhì)，得到真正的健康飲用水，并且以合適的價(jià)格向人們提供優(yōu)良安全的水質(zhì)供給人們使用，在工業(yè)的發(fā)展對水的需要也必須達(dá)到要求，提供符合質(zhì)量要求的水供工業(yè)的生產(chǎn)。在20世紀(jì)時(shí)，給水廠的技術(shù)人員的主要任務(wù)就是水廠的投資效益問題，就是指要以最低的工程總投資，也就是成本價(jià)來完成簡單的水的處理目標(biāo)。所以，在這樣的目標(biāo)下，給水廠研究很多經(jīng)濟(jì)的凈水技術(shù)和工藝，這些科研成果不僅僅包括改進(jìn)沉淀池設(shè)計(jì)，出現(xiàn)了斜管沉淀池，還有就是斜板沉淀池和氣浮池等迅速的凈化水的工藝方法，再加上還有快速過濾水的工藝等組合在一起的專用凈水設(shè)備。

但是隨著工業(yè)社會(huì)的高速發(fā)展，到了20世紀(jì)后期，水飲用水中的大量問題出現(xiàn)了，主要就是指在人們的飲用水中存在的微量有機(jī)物對人體健康有很大的危害。因此，對于水質(zhì)的要求變得越來越嚴(yán)格，出現(xiàn)了新的水質(zhì)污染指標(biāo)和規(guī)定。在面對這些新情況時(shí)候，不僅僅滿足凈水處理的要求，給水廠的技術(shù)人員和技術(shù)研究人員在不斷創(chuàng)新，成功地設(shè)計(jì)出去除水中有機(jī)污染物的方法。例如我們常見的有化學(xué)氧化、活性炭吸附和強(qiáng)化混凝處理等，在很長時(shí)間內(nèi)我們都是朝著這個(gè)方向發(fā)展的。

2 給水廠凈水工藝的比較

為了追求高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們忽視環(huán)境的保護(hù)，造成了我國自來水廠的水源大都遭受污染，使得原水中部分有機(jī)物濃度有所增加，水質(zhì)變壞。部分水廠會(huì)在湖泊、水庫取水，但是在原水中藻類大量增加，使得原水的水中出現(xiàn)了腥味。這樣的原水在一般水廠的常規(guī)工藝凈化后，水質(zhì)并不會(huì)就得到好轉(zhuǎn)，濁度很難把握，出水有機(jī)物濃度高，生物不穩(wěn)定，很容易造成細(xì)菌的生長滋長，污染水質(zhì)，如果氯量增加就會(huì)使消毒物得產(chǎn)量增加，很可能會(huì)影響人們的健康，造成人們致癌的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，給水廠的水中含有異味，水質(zhì)變化，客戶大量投訴，對給水廠的現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造勢在必行。

給水廠處理水的工藝主要就是有這幾種方法：首先就是增加深度處理構(gòu)筑物，例如在目前常用的就是活性炭吸附技術(shù)或者臭氧一活性炭聯(lián)用，其次就是增加預(yù)處理構(gòu)筑物，主要就是生物預(yù)處理，第三就是不增加常規(guī)工藝前、后的凈化構(gòu)筑物，只是在現(xiàn)有的工藝上改造的，如強(qiáng)化混凝、強(qiáng)化過濾、優(yōu)化消毒等等，第四就是要在綜合幾種技術(shù)的基礎(chǔ)上，也就是說給水廠凈水系統(tǒng)技術(shù)改造的主要內(nèi)容：

1）在防止水源的水被污染，要有必要的預(yù)防措施，保護(hù)水源水，這些措施包括投加化學(xué)氧化劑，例如臭氧、高錳酸鉀等，還有就是增加吸附劑，這主要就是粉末活性炭和活化粘土利用生物氧化技術(shù)，尤其是生物氧化預(yù)處理技術(shù)，但是這種方法有著本身的獨(dú)特性，所以在20世紀(jì)80年代以后，很多國家都積極運(yùn)用它，對于我國在近幾年也在積極的應(yīng)用到實(shí)踐中去，部分城市水廠也已經(jīng)開始了這方面的工作準(zhǔn)備。

2）給水廠的凈水工藝中的混凝技術(shù)的加強(qiáng)。這種技術(shù)改造的基本方法就是要根據(jù)具體情況來選用靜態(tài)混合器、利用水泵和加裝機(jī)械攪拌混合器等。

3）凈水工藝中的絮凝技術(shù)改造。這種技術(shù)的改造主要是依據(jù)適宜的水力條件，不斷使絮凝的各段過程都盡量接近最佳GT值。不斷加大打碎絮體的部位面積，如果在過程中的GT值過小的的話，要在適當(dāng)?shù)奈恢眉友b網(wǎng)格，安裝阻流裝置。而且適當(dāng)?shù)募娱L絮凝的時(shí)間還可以用部分沉淀池空間來解決這個(gè)問題。

4）在給水廠的凈化水的過程中采用的沉淀池和澄清池的技術(shù)改造在不斷的進(jìn)行。改造的主要方法就是在過程中加裝斜管或斜板。

5）在凈化水的過程中采用的過濾技術(shù)的不斷創(chuàng)新，技術(shù)改造就是形成煤和砂的雙層濾料濾池，可以采用輕質(zhì)的、粒徑較粗或者是濾層較厚的均勻?yàn)V辯。在濾池中，還要采用氣水聯(lián)合來進(jìn)行反沖洗的，這樣不僅可以改變提高沖洗的效果，還可以節(jié)約沖洗水量，減少成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

6）凈水工藝中的助濾劑的應(yīng)用。在給水廠的凈化水的技術(shù)工藝，在進(jìn)濾池的水中加注少量的混凝劑或少量的高分子絮凝劑，是提高水的過濾性能的很好的技術(shù)應(yīng)用，去除率效果明顯。而且這也是提高過濾出水水質(zhì)的非常重要的措施。添加助濾劑后，凈化水的出水濁度會(huì)大大降低，但是運(yùn)行周期可能會(huì)縮短。經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)，在采用助濾劑的技術(shù)應(yīng)用時(shí)，倘若運(yùn)行周期還是太長，可不改變?yōu)V層，不然就把濾層改為雙層濾料并加裝表面沖洗以沖洗效果。

7）給水廠的水處理中還有就是可以增設(shè)活性炭吸附或生物活性炭深度處理的基礎(chǔ)設(shè)施，這樣就可以進(jìn)一步控制出廠水中的污染物的，減少污染物的生成量。

8）凈化水時(shí)要在無條件建立活性炭濾池的同時(shí)，還可以在過濾前增加粉末活性炭，將濾池改造為活性濾池的技術(shù)方法。

9）加強(qiáng)凈化水中的消毒工藝，這是保證出水的質(zhì)量的重要的技術(shù)，可以使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒劑等，以便可以減少消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量，提高飲用水衛(wèi)生安全性，確保人們的健康安全。

10）在凈化水時(shí)，水廠要積極進(jìn)行自動(dòng)化控制的技術(shù)提高，不僅可以減少低能耗，優(yōu)化工藝效果，還可以保證出水水質(zhì)。

在此特別表明的就是，給水廠凈化水的工藝中采用的活性炭吸附技術(shù)是有效去除水中的有機(jī)物做有效的方法，對以后的給水凈水廠的影響深遠(yuǎn)，能夠考慮增加的深度處理措施。唯一不足就是在經(jīng)濟(jì)角度上來講，采用活性炭吸附技術(shù)的投資大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，增加了成本，不利于給水廠凈化水的經(jīng)濟(jì)效益，不利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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