水處理技術在微污染方面的研究

嚴軍 杜旭

（艾特克控股集團有限公司 江蘇宜興 214214）

隨著目前工農(nóng)業(yè)化的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)居民日常的生活用水被大范圍污染，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放的廢水被大量排放到城鎮(zhèn)的江河湖泊當中，使得城鎮(zhèn)周邊的地表水體收到越來越嚴重的污染，污染程度日益加劇。城鎮(zhèn)水源的污染物較多，尤其是人工合成的農(nóng)藥和有機物，重金屬離子以及放射性的物質(zhì)等種類眾多，這些有害的污染物通過城鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和使用等人類日常的活動從而進入到水體當中，而且這些污染物大多數(shù)較難進行生物降解，因此在環(huán)境當中具有較高的殘留，同時存在生物的富集性以及生物的致畸，致癌，致突變的作用和一定的毒性作用，如果這些污染物直接的進入到食物鏈當中，則會對人們的身體健康帶來非常嚴重的危害。目前，對于水源受到嚴重污染已經(jīng)成為了一個無可爭議的事實，同時也成為了在全世界范圍內(nèi)普遍存在的一個問題，亟待解決。利用常規(guī)的制水技術，例如混凝，沉淀以及過濾等工藝通常只能將水中大約25%的污染物進行去除，按照現(xiàn)行的居民飲用水的水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范很難達到相應的要求，因此，迫切尋求并且研究一些較為有效的水處理技術來解決微污染的問題。

1 納濾膜水處理技術

在水源當中對人體具有嚴重危害的甚至是具有“三致”影響的有機性污染物通常具有一定的特性，其分子量一般小于800，集中在200左右的范圍；且是非極性或者中等極性的物質(zhì)；此外通常是多核的芳烴。而納濾膜的水處理技術其特點就是決定其在居民飲用水的制備當中所具有特別作用，其獨特之處主要是體現(xiàn)在該技術可以對水體中各種的有害以及有毒的有機物和無機鹽類的物質(zhì)等進行去除，而且可以對水體中的細菌，病原菌以及雜質(zhì)等進行極其有效的截留，可以去除在水體當中存在的各類的微量有機性污染物，尤其是具有高毒特性以及帶有“三致”作用的水體污染物。按照電荷效應的原理，納濾膜不僅可以使得水質(zhì)的硬度降低，同時可以去除在飲用水當中存在的對人體健康有害的一些砷、氟化物，硝酸鹽以及很多重金屬離子等無機性的污染物。按照篩分的效應，納濾膜則可以對水體匯總所含的氯仿以及其中間體，農(nóng)藥的殘留物，環(huán)境荷爾蒙，激素以及很多天然的有機物等進行有效的去除[1]。

納濾膜水處理技術在用于對受微污染的居民飲用水進行處理時，不僅具有較高的分離效率，同時還具有容易控制，操作的工藝流程較為簡單，使用較為靈活等優(yōu)點。此外，該技術對于水體中所含的無機物的去除率較低，納濾膜的結(jié)垢程度以及污染的程度較輕，膜的通量較高，同時處理之后的水不需要進行礦化。因此，使用納濾膜對含鹽量不是很高的飲用水源進行處理可以獲得較為優(yōu)質(zhì)的居民飲用水，且該技術出水的水質(zhì)較為優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定，水體的安全性較高，生物穩(wěn)定性也較好，此外可以降低水體消毒過程中的加氯量。

2 生物活性炭/臭氧水處理技術

目前，生物活性炭憑借著其較為良好的吸附性能以及其具有的高吸附速率等特點受到了社會的廣泛關注。生物活性炭不僅能夠水體當中所含的具有溶解性的有機物進行快速的吸附,也能夠?qū)⑺w當中所含的很多微生物進行富集,此外，生物活性炭在其表面吸附的很多有機物質(zhì)也給微生物的生長提供了較為充足的營養(yǎng)。生物活性炭/臭氧技術是把生物活性炭具有的物理吸附作用，臭氧具有的化學氧化作用，生物本身的氧化降解作用以及臭氧具有的滅菌消毒作用等技術進行融合，合為一體的一項水處理工藝。該處理技術具有的優(yōu)勢主要有兩個方面：其一，臭氧具有較高氧化特性，它能夠?qū)⑺w當中所含的難以降解的有機物進行較為深度的氧化,一些人工合成有機物則被臭氧轉(zhuǎn)化為能夠被活性炭進行吸附以及可以被生物進行降解的形式狀態(tài);其二，富集到活性炭表層的很多微生物能夠?qū)⒒钚蕴课降挠袡C物進行有效的去除,能夠?qū)⒒钚蕴績?nèi)的這些物質(zhì)占有的空間重新騰空,因此可以達到其自身進行再生的一個過程,進而可以進行長時間的保持活性炭所具有的吸附特性。因此，活性炭所具有的生物再生特性不僅可以在連續(xù)操作的狀態(tài)下進行,同時可以在過飽和以后單獨地進行,因此較大的延長了活性炭在水處理過程當中的使用時間[2]。

3 強化常規(guī)的沉淀技術

對水體進行沉淀和分離是較為常規(guī)的水處理技術中一項重要的組成部分，水體沉淀和分離的效果如何對于后續(xù)的水處理流程以及最終產(chǎn)出的水質(zhì)等都有著重要的影響。由于微污染的水源其含有的有機物增加，在水體當中不僅含有較多的懸浮物質(zhì)以及膠體的物質(zhì)以外，同時含有較多的具有可溶性的有機物質(zhì)以及各類的金屬離子，氨氮以及鹽類等有機以及無機的化學成分等，這些物質(zhì)的存在對于常規(guī)的沉淀去除產(chǎn)生了一定影響。而目前采用的加強沉淀技術主要是通過幾種方式進行水處理。其一，在水體中加入高效新型的高分子量絮凝劑，此外，提高水體中絮凝體所具有的沉降性質(zhì)；其二，對沉淀池中的水力學等條件進行一定的優(yōu)化和改善，進而提高沉淀的效率；其三，需要提高水體中絮凝顆粒所具有的有效濃度，當水源進入到沉淀區(qū)以后，在水體當中就會很快地形成具有懸浮狀態(tài)的一個整體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過濾層，因此，進池的原水可以通過這個過濾層自下而上地進行清水的分離，自上而下地進行絮凝泥渣的濃縮過程等，進而可以實現(xiàn)其對于原水當中所含的有機物等物質(zhì)進行一個較為連續(xù)過程，進而提高了其沉淀分離的效果。

4 混凝和超濾結(jié)合的水處理技術

常規(guī)使用的混凝水處理技術主要是通過水體中電性的中和作用以及卷掃和吸附的架橋作用等進而改變水體中含有的懸浮物顆粒尺寸的分布狀況，進而可以進一步去除超濾膜未能進行去除的一些較小的顆粒以及具有溶解性的污染物等。此外，混凝技術還可以對水體中顆粒物表面的電性進行改變，使得濾餅層不會出現(xiàn)緊密吸附在濾膜表面的現(xiàn)象。目前開始使用混凝技術作為水體微污染的預處理，緩解膜的污染同時對超濾膜去除水體有機物的能力進行一定的改善，而混凝和超濾膜進行聯(lián)用的水處理技術已經(jīng)成為目前在研究領域最受關注的一種技術,同時在逐漸地得到實際應用。混凝和超濾的組合一般具有兩種存在形式，其一是將混凝過程中形成的礬花進行去除以后在進膜進行過濾流程;其二，不對礬花進行去除直接將水體進膜進行過濾,即目前的在線混凝/UF技術。混凝和超濾結(jié)合的水處理技術對于水體的濁度以及微生物具有較好的去除效果，在很多研究當中已經(jīng)得到了肯定，此外，該技術能夠?qū)λw當中溶解性的有機物的進行高效的去除。

5 結(jié)語

目前，對水體進行深度的處理已經(jīng)被廣泛應用。深度處理一般是指在對水體進行常規(guī)的處理流程以后,再使用一定的適當處理,將常規(guī)處理技術沒能進行有效去除的水體污染物質(zhì)或者水體消毒過程中的副產(chǎn)物前體物質(zhì)等進行去除,進而保證居民飲用水的質(zhì)量。當前應用比較廣泛的一些深度水處理方法主要是活性炭進行吸附法，臭氧進行氧化法，臭氧和活性炭進行聯(lián)用法以及一些膜技術等。隨著環(huán)境的污染在日益地加劇,人們的日常飲用水也在受到不同程度的污染,使用常規(guī)水處理的技術在目前形勢下已經(jīng)很難保證處理之后的水質(zhì)安全問題。隨著目前人們的生活水平在日益提高,因此對于飲用水的水質(zhì)要求也隨之提高,如何選擇使用一種較為適合我國微污染的水處理技術已經(jīng)逐漸引起廣泛的重視。

[1]蔡月琪，林楚娟.納濾膜在微污染水處理中的應用[J].廣東化工,2007(10).

[2]葉少帆，王志偉，吳志超.微污染水源水處理技術研究進展和對策分析[J].水處理技術,2010,36(6).