飲用水處理新技術(shù)

尹長生

(邯鄲市自來水公司，河北 邯鄲 056002)

概述

改革開放三十年來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人口的急劇增長的同時，大量工農(nóng)業(yè)和居民生活廢水污染水體，水環(huán)境污染已經(jīng)成為一個不容忽視的問題。水污染的不斷加劇使得可利用的水源不斷減少，而用水量又不斷增加。隨著人們生活水平的提高和人們對健康意識的逐漸重視，人們越來越來關(guān)心自己的飲用水健康問題。

我國飲用水水源大致可以分為兩類：地表水源和地下水源，其中地表水源包括河流水、湖泊水、水庫水、溪溝水和坑塘水；地下水源包括潛水、承壓水和泉水。在缺水地區(qū)，降水(雨)也可積蓄起來作為飲用水等。由于飲用水源污染的不斷嚴重，單純依靠常規(guī)工藝（混凝-沉淀-過濾-消毒）已經(jīng)遠遠不能達到對飲用水水質(zhì)的要求。針對如何有效去除飲用水中的污染物問題，近些年來涌現(xiàn)了不少新技術(shù)。

1 膜技術(shù)

膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離可實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且該過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。

近年來，納濾（NF）作為一項新興的膜分離技術(shù)逐漸應(yīng)用于苦咸水淡化，其獨特的分離性能確立它在苦咸水處理中具有重要的地位，納濾膜出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、安全性高，成本較低，易于實現(xiàn)自動控制，在苦咸水淡化方面具有優(yōu)越性。超濾技術(shù)還可有效去除水中懸浮物、原水動物、細菌、病毒和部分膠體，尤其是在避免“兩蟲”對飲水安全的威脅方面，超濾技術(shù)更有著不可替代的重要作用。由于超濾能將水中微生物幾乎全部去除，所以原則上對膜出水不必再進行消毒，但為防止二次污染，尚需向水中投加少量消毒劑，從而使消毒副產(chǎn)物的生成量顯著減少。當然膜技術(shù)也有其相應(yīng)的缺點，膜污染一直是膜技術(shù)中一個難以克服的問題，它使膜的阻力增加，透水率下降，造成膜組件頻繁更換，嚴重影響系統(tǒng)的處理效果。

2 活性炭吸附技術(shù)

活性炭作為一種環(huán)境友好型吸附劑，具有較強的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優(yōu)點，對水中溶解的有機污染物如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，而且對用生物法和其他化學法難以去除的有機污染物，如色度、亞甲基藍表面活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲劑、合成染料及許多人工合成的有機化合物都有較好的去除效果；對水中的重金屬也有較強的吸附能力；對水質(zhì)渾濁有明顯的澄清作用，可以除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用。

近些年，各種活性炭改性研究不斷開展，活性炭與其他工藝的結(jié)合成為研究熱點。如臭氧氧化處理是利用臭氧的強氧化性對飲用水中的污染物進行氧化，從而有效去除水中的污染物。臭氧氧化處理是一種高效環(huán)保的處理方法，結(jié)合活性炭吸附，其處理的物質(zhì)的種類和效率都大大得到提高。Thomasa等研究發(fā)現(xiàn)，活性炭吸附對各種藥物殘余有很好的吸附性能，臭氧對特定的藥物也有很好的氧化去除效果。兩種工藝的聯(lián)合使得絕大部分藥物的處理效率達到97%以上。臭氧氧化-生物活性炭聯(lián)用技術(shù)是以去除難降解的微量有機污染物為主的新型給水深度處理技術(shù)，是對傳統(tǒng)的臭氧氧化-活性炭聯(lián)用技術(shù)的改進。

3 硅藻土過濾技術(shù)

硅藻土過濾是一種以硅藻土作為過濾介質(zhì)，預(yù)涂成膜后，靠細孔吸附、孔道截留和膜過濾使水澄清的深層過濾技術(shù)。硅藻土是以硅藻遺骸(殼體)為主的硅質(zhì)生物沉積巖，具有密度小，穩(wěn)定性高，耐酸、耐熱,吸附性、懸浮性、分散性好，煅燒加工后濕度低，滲透性能好等優(yōu)點，因此硅藻土非常適合用來生產(chǎn)精細過濾的助濾劑。

陳莉研究了硅藻土處理設(shè)備對微污染水的處理效果，結(jié)果表明，活化硅藻土兼有混凝、吸附的雙重作用，不僅能去除水中的懸浮物和膠體，還能吸附水中有機物。硅藻土過濾技術(shù)是一項符合“地表水處理規(guī)范”要求的技術(shù)，具有很好的應(yīng)用前途。研究文獻表明，硅藻土過濾技術(shù)用于給水時，不僅能有效去除濁度、細菌病毒等常規(guī)污染，還能通過吸附、混凝等作用對有機物進行部分去除，特別對水中鹵代烴物質(zhì)的去除率較高。另外，硅藻土過濾技術(shù)還適用于重金屬、石油、工業(yè)廢水等突發(fā)污染的情況。

4 新型氣浮技術(shù)

針對近年來河湖富營養(yǎng)化日益頻繁，水源受藻類污染的水體，通常采用預(yù)氯化除藻的方法，這種方法雖然能夠滿足要求，但在原水中有機物含量較高的情況下，存在著由于預(yù)加氯而產(chǎn)生較多鹵代有機物，對人體有致癌的危險，而氣浮工藝在不破壞藻細胞的情況下，對藻類和藻毒素具有較好去除效果，但一旦原水濁度突然升高或持續(xù)升高時，氣浮工藝的處理效果就會顯著變差，并且隨濁度的升高越來越差。

針對氣浮除藻工藝的缺陷，劉強等在保證氣浮工藝的運行參數(shù)的情況下，對原有的側(cè)向流斜板氣浮沉淀工藝加以改進，即新型氣?。恋砉に?，該工藝是將氣浮工藝與沉淀工藝有機結(jié)合在一起的工藝形式，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一個構(gòu)筑物內(nèi)根據(jù)原水的濁度或藻類情況適時切換運行氣浮工藝或沉淀工藝，使氣浮與沉淀工藝都能達到良好的處理效果，滿足生活飲用水標準GB5749－2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》。

結(jié)論

針對目前飲用水源普遍受污染的情況，在近時期內(nèi)只能依靠行之有效的水處理工藝和技術(shù)來達到對飲用水水質(zhì)的要求。開發(fā)高效經(jīng)濟的水質(zhì)凈化技術(shù)并建立其調(diào)控與強化方法，這是在技術(shù)層次上根本解決我國水質(zhì)安全保障問題的客觀需求，也是飲用水質(zhì)安全保障的重要研究內(nèi)容和技術(shù)發(fā)展方向。根據(jù)水污染的特點，并結(jié)合當?shù)氐沫h(huán)境、經(jīng)濟條件，合理選擇適合自身需求的工藝。但從長遠角度來看，應(yīng)該從源頭上解決導(dǎo)致水源污染的問題，對排污企業(yè)進行嚴格管理，對生活污水進行有效處理，對農(nóng)業(yè)面源污染進行科學指導(dǎo)，構(gòu)建和諧穩(wěn)定的水環(huán)境。

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