給水深度處理技術(shù)在城市水廠中的應(yīng)用

阮敏

【摘要】：相比于傳統(tǒng)處理而言，深度處理工藝往往在凈水處理的標(biāo)準(zhǔn)處理工藝之后，旨在加強(qiáng)原處理工藝的功能或者清除某些微量污染物。當(dāng)前，給水深度處理技術(shù)在城市水廠中得到了普遍應(yīng)用，并且積累了大量經(jīng)驗(yàn)，成為世界各國(guó)改善水質(zhì)的重要技術(shù)。文章針對(duì)給水深度處理技術(shù)在城市水廠中的應(yīng)用 進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，內(nèi)容僅供參考。

【關(guān)鍵詞】：給水深度處理技術(shù)；城市水廠；應(yīng)用

1、常見(jiàn)的深度處理技術(shù)

1.1活性炭吸附

該工藝在凈水處理中的應(yīng)用可有效去除水體中溶解性物質(zhì)，同時(shí)還能降低飲用水中的臭味。近幾年，由于水中微量有機(jī)物對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，活性炭被廣泛應(yīng)用于給水工程中，具體的活性炭吸附技術(shù)有以下幾種：

（1）粉狀活性炭懸浮床吸附過(guò)濾技術(shù)。主要將吸附和過(guò)濾結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的凈化處理，在實(shí)際應(yīng)用中，通常選用粒徑為1～3mm的輕質(zhì)濾料作為載體，用水泵使粉狀活性炭漿在濾池中持續(xù)循環(huán)直至其完全附著于載體的表面，濾池水流采取向上流的方式，當(dāng)粉狀活性炭吸附效果降至預(yù)定值后，可采用下向流沖洗法進(jìn)行選擇性再生。

（2）粒狀活性炭。該技術(shù)主要適用于填充固定床濾器中，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，粒狀活性炭較于粉狀活性炭的應(yīng)用較少，主要原因在于一方面粒狀活性炭濾器固定投資和運(yùn)行成本較高，在我國(guó)尚未實(shí)施分質(zhì)供水模式之前，其在凈水處理中的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致水價(jià)上升；另一方面是粉狀活性炭的應(yīng)用靈活性較強(qiáng)，可隨時(shí)在高污染區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，一般被用作備水處理劑。

1.2高級(jí)氧化

高級(jí)氧化工藝是在凈水處理應(yīng)用過(guò)程中生成氫氧自由基等能夠?qū)o(wú)機(jī)或有機(jī)毒性污染物造成破壞的中間產(chǎn)物。通常情況下，高級(jí)氧化主要包括紫外線、臭氧、異相催化等，其中臭氧機(jī)紫外線在凈水處理中的應(yīng)用較為廣泛。

將臭氧應(yīng)用于凈化處理中，主要是利用臭氧強(qiáng)氧化的性質(zhì)來(lái)去除水中溶解性有機(jī)物和臭味，以起到消毒水質(zhì)的作用。臭氧可將水中的大分子有機(jī)物氧化成微生物極易分解的小分子，提高生物的可分解性，因此，利用這一特點(diǎn)常將其和活性炭進(jìn)行組合使用。另外，可能為配水系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)提供可靠基質(zhì)，促使微生物的再生長(zhǎng)，一般情況下，pH值較高或溫度較低的話，臭氧在水中的溶解性就越強(qiáng)。

1.3薄膜凈水技術(shù)

薄膜凈水技術(shù)主要是采用低壓逆滲透膜單元和超濾膜單元整合系統(tǒng)處理技術(shù)，可有效過(guò)濾病毒、膠體顆粒等對(duì)人體健康構(gòu)成威脅的有害化學(xué)物質(zhì)。其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)在于沒(méi)有混凝劑殘留和消毒劑、同時(shí)去除多種污染物、無(wú)需加入化學(xué)制品即可實(shí)現(xiàn)固液分離；應(yīng)用缺點(diǎn)為不適用于對(duì)某種特殊物質(zhì)進(jìn)行處理；每種薄膜去除物質(zhì)的效果是不同的，由于各地區(qū)水質(zhì)成分含量不同，若薄膜選擇不合理，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果等。

1.4臭氧和生物活性炭的組合

活性炭雖在凈水處理中的應(yīng)用效果顯著，但由于可粒狀活性炭需要不斷再生來(lái)維持活性炭的活性，而臭氧和生物活性炭的組合使用從去除機(jī)理上來(lái)說(shuō)，其聯(lián)用后的微生物降解作用得到增強(qiáng)，可將污染物轉(zhuǎn)換成為水、二氧化碳和一些無(wú)害的中間產(chǎn)物，避免由于污染物從水中轉(zhuǎn)移至泥污或吸附物質(zhì)中而引起二次污染現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中則無(wú)需使用處理濃縮污染物這一程序。臭氧和生物活性炭組合使用的最大優(yōu)點(diǎn)在于可有效去除耗氧量及臭味物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物穩(wěn)定性的有效控制，其應(yīng)用缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在生物安全性低、臭氧氧化副產(chǎn)物、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)問(wèn)題等。

2、工藝評(píng)價(jià)

2.1臭氧-生物活性炭工藝

從現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)的城市深度水廠來(lái)看，臭氧-生物活性炭技能應(yīng)用最為廣泛，最大處理能力近200萬(wàn)m?/d。該技能具有如下長(zhǎng)處：對(duì)耗氧量有較好的去掉作用；對(duì)臭、味物質(zhì)有較好的去掉作用；對(duì)生物穩(wěn)定性目標(biāo)的操控作用佳。可是該技能也存在以下缺陷：臭氧氧化副產(chǎn)物、生物安全性疑問(wèn)、反應(yīng)器規(guī)劃疑問(wèn)。依據(jù)現(xiàn)在深度處理的實(shí)踐工程計(jì)算，臭氧-活性炭深度處理單元出資運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)為0.2～0.3元/m?。

2.2薄膜凈水技能

薄膜凈水技能用于城市水廠并不多，但近年發(fā)展迅速，其長(zhǎng)處：不須加化學(xué)藥品就可做到固—液分離及消毒、無(wú)混凝劑及消毒劑殘留、占地較小、設(shè)備具擴(kuò)大彈性。可是薄膜技能也有如下缺陷：

（1）薄膜反沖刷的作用有限。當(dāng)薄膜積垢進(jìn)行清潔后，將無(wú)法到達(dá)100%的回復(fù)率，且每清潔一次，作用就降低一次；若前處理作用不佳，將需常常進(jìn)行反沖刷，因而若要節(jié)省時(shí)間，也許有必要準(zhǔn)備兩組薄膜系統(tǒng)替換運(yùn)用。

（2）若處理物質(zhì)富含毒性，其濃縮水將有必要作后續(xù)處理。假設(shè)處理物質(zhì)富含毒性，因?yàn)楸∧し▽儆谖锢碜饔茫蚨鵁o(wú)法使這些物質(zhì)不見(jiàn)，不但如此，因?yàn)闈饪s水濃度大幅提高，相對(duì)其毒性也將提高，將添加處理的困難度，所以一般來(lái)說(shuō)，除非要進(jìn)行物種的回收（如重金屬），否則若處理的物質(zhì)富含毒性，也許較不適合運(yùn)用此種辦法。

（3）若只想對(duì)于某種特殊物質(zhì)進(jìn)行處理，將無(wú)法運(yùn)用此種辦法。因?yàn)楸∧しú坏珜?duì)有機(jī)物有去掉的作用，連大多數(shù)無(wú)機(jī)物也都有去掉作用，因而若只想對(duì)于某種物質(zhì)進(jìn)行處理，將不適用。實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)明，超濾系統(tǒng)的直接出資本錢(qián)約為250元/m?，直接運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用約為0.10元/m?。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，給水深度處理技能在城市水廠中的應(yīng)用，無(wú)需很多的資金投入和技能手段、設(shè)備等，即可確保城市供水到達(dá)有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合每個(gè)城市水廠的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及水質(zhì)特色，可采納適合的水質(zhì)處理技能進(jìn)行凈水處理，進(jìn)而為城市居民供應(yīng)優(yōu)異的水源供應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]康雅，韓海燕，沈磊，等.自來(lái)水廠深度處理改造中活性炭的比選試驗(yàn)研究[J].中國(guó)給水排水，2013，29（3）：78.

[2]羅本福，楊曦.城市自來(lái)水廠深度處理工藝中臭氧設(shè)計(jì)參數(shù)的取值及成本分析[J].水處理技術(shù)，2012，38（12）：54～56.endprint