給水廠凈水工藝的發展及其比較

李曉丹，張 宇，楊敏軍

中國市政工程東北設計研究總院，吉林 長春 130021

1 給水凈水工藝的發展過程

當今社會人們對于健康的要求越來越高，當然對于飲用水的要求也是非常嚴格的，所以，目前的給水廠的給水處理任務變得十分重要，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，得到真正的健康飲用水，并且以合適的價格向人們提供優良安全的水質供給人們使用，在工業的發展對水的需要也必須達到要求，提供符合質量要求的水供工業的生產。在20世紀時，給水廠的技術人員的主要任務就是水廠的投資效益問題，就是指要以最低的工程總投資，也就是成本價來完成簡單的水的處理目標。所以，在這樣的目標下，給水廠研究很多經濟的凈水技術和工藝，這些科研成果不僅僅包括改進沉淀池設計，出現了斜管沉淀池，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備。

但是隨著工業社會的高速發展，到了20世紀后期，水飲用水中的大量問題出現了，主要就是指在人們的飲用水中存在的微量有機物對人體健康有很大的危害。因此，對于水質的要求變得越來越嚴格，出現了新的水質污染指標和規定。在面對這些新情況時候，不僅僅滿足凈水處理的要求，給水廠的技術人員和技術研究人員在不斷創新，成功地設計出去除水中有機污染物的方法。例如我們常見的有化學氧化、活性炭吸附和強化混凝處理等，在很長時間內我們都是朝著這個方向發展的。

2 給水廠凈水工藝的比較

為了追求高速的經濟發展，人們忽視環境的保護，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物濃度有所增加，水質變壞。部分水廠會在湖泊、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了腥味。這樣的原水在一般水廠的常規工藝凈化后，水質并不會就得到好轉，濁度很難把握，出水有機物濃度高，生物不穩定，很容易造成細菌的生長滋長，污染水質，如果氯量增加就會使消毒物得產量增加，很可能會影響人們的健康，造成人們致癌的風險大大增加，給水廠的水中含有異味，水質變化，客戶大量投訴，對給水廠的現有工藝進行改造勢在必行。

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筑物，例如在目前常用的就是活性炭吸附技術或者臭氧一活性炭聯用，其次就是增加預處理構筑物，主要就是生物預處理，第三就是不增加常規工藝前、后的凈化構筑物，只是在現有的工藝上改造的，如強化混凝、強化過濾、優化消毒等等，第四就是要在綜合幾種技術的基礎上，也就是說給水廠凈水系統技術改造的主要內容：

1）在防止水源的水被污染，要有必要的預防措施，保護水源水，這些措施包括投加化學氧化劑，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，尤其是生物氧化預處理技術，但是這種方法有著本身的獨特性，所以在20世紀80年代以后，很多國家都積極運用它，對于我國在近幾年也在積極的應用到實踐中去，部分城市水廠也已經開始了這方面的工作準備。

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

3）凈水工藝中的絮凝技術改造。這種技術的改造主要是依據適宜的水力條件，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，要在適當的位置加裝網格，安裝阻流裝置。而且適當的加長絮凝的時間還可以用部分沉淀池空間來解決這個問題。

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改造在不斷的進行。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的不斷創新，技術改造就是形成煤和砂的雙層濾料濾池，可以采用輕質的、粒徑較粗或者是濾層較厚的均勻濾辯。在濾池中，還要采用氣水聯合來進行反沖洗的，這樣不僅可以改變提高沖洗的效果，還可以節約沖洗水量，減少成本，提高經濟效益。

6）凈水工藝中的助濾劑的應用。在給水廠的凈化水的技術工藝，在進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應用，去除率效果明顯。而且這也是提高過濾出水水質的非常重要的措施。添加助濾劑后，凈化水的出水濁度會大大降低，但是運行周期可能會縮短。經過長期的實驗，在采用助濾劑的技術應用時，倘若運行周期還是太長，可不改變濾層，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活性炭吸附或生物活性炭深度處理的基礎設施，這樣就可以進一步控制出廠水中的污染物的，減少污染物的生成量。

8）凈化水時要在無條件建立活性炭濾池的同時，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方法。

9）加強凈化水中的消毒工藝，這是保證出水的質量的重要的技術，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物的產生量，提高飲用水衛生安全性，確保人們的健康安全。

10）在凈化水時，水廠要積極進行自動化控制的技術提高，不僅可以減少低能耗，優化工藝效果，還可以保證出水水質。

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是有效去除水中的有機物做有效的方法，對以后的給水凈水廠的影響深遠，能夠考慮增加的深度處理措施。唯一不足就是在經濟角度上來講，采用活性炭吸附技術的投資大，運轉費高，增加了成本，不利于給水廠凈化水的經濟效益，不利于經濟的發展。

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